लेगो EV3. काली रेखा आंदोलन

एक व्यक्ति रेखा को इस प्रकार देखता है:

रोबोट इसे इस तरह देखता है:

"ट्रैजेक्टरी" प्रतियोगिता श्रेणी के लिए रोबोट को डिजाइन और प्रोग्रामिंग करते समय हम इस सुविधा का उपयोग करेंगे।

रोबोट को एक रेखा देखना और उसके साथ चलना सिखाने के कई तरीके हैं। जटिल कार्यक्रम हैं और बहुत सरल हैं।

मैं प्रोग्रामिंग के एक ऐसे तरीके के बारे में बात करना चाहता हूं जिसमें 2-3 कक्षा के बच्चे भी महारत हासिल कर लेंगे। इस उम्र में, निर्देशों के अनुसार संरचनाओं को इकट्ठा करना उनके लिए बहुत आसान है, और रोबोट की प्रोग्रामिंग करना उनके लिए एक मुश्किल काम है। लेकिन यह विधि बच्चे को 15-30 मिनट में ट्रैक के किसी भी मार्ग पर रोबोट को प्रोग्राम करने की अनुमति देगी (चरणबद्ध सत्यापन और प्रक्षेपवक्र की कुछ विशेषताओं के समायोजन को ध्यान में रखते हुए)।

इस पद्धति का परीक्षण सर्गुट क्षेत्र और खांटी-मानसी स्वायत्त ऑक्रग-युग्रा में रोबोटिक्स में नगरपालिका और क्षेत्रीय प्रतियोगिताओं में किया गया था और हमारे स्कूल को पहले स्थान पर लाया था। वहाँ मुझे विश्वास हो गया कि यह विषय कई टीमों के लिए बहुत प्रासंगिक है।

खैर, चलिए शुरू करते हैं।

इस प्रकार की प्रतियोगिता की तैयारी करते समय, प्रोग्रामिंग समस्या के समाधान का ही एक हिस्सा है। आपको एक विशिष्ट ट्रैक के लिए रोबोट डिजाइन करके शुरुआत करनी होगी। अगले लेख में, मैं आपको दिखाऊंगा कि यह कैसे करना है। ठीक है, चूंकि लाइन के साथ आंदोलन बहुत आम है, मैं प्रोग्रामिंग के साथ शुरू करूंगा।

दो प्रकाश सेंसर वाले रोबोट के संस्करण पर विचार करें, क्योंकि यह प्राथमिक विद्यालय के छात्रों के लिए अधिक समझ में आता है।

लाइट सेंसर पोर्ट 2 और 3 से जुड़े हैं। बी और सी बंदरगाहों के लिए मोटर्स।
सेंसर को लाइन के किनारों पर रखा गया है (सेंसर को एक दूसरे से अलग-अलग दूरी पर और अलग-अलग ऊंचाई पर रखने के साथ प्रयोग करने का प्रयास करें)।
एक महत्वपूर्ण बिंदु। ऐसे सर्किट के सर्वोत्तम संचालन के लिए, मापदंडों के अनुसार सेंसर की एक जोड़ी का चयन करना वांछनीय है। अन्यथा, सेंसर के मूल्यों को सही करने के लिए एक ब्लॉक पेश करना आवश्यक होगा।
शास्त्रीय योजना (त्रिकोण) के अनुसार चेसिस पर सेंसर की स्थापना, जैसा कि चित्र में है।

कार्यक्रम में कम संख्या में ब्लॉक शामिल होंगे:

1. प्रकाश संवेदक के दो ब्लॉक;
2. "गणित" के चार खंड;
3. मोटर्स के दो ब्लॉक।

रोबोट को दो मोटर्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है। प्रत्येक की शक्ति 100 यूनिट है। हमारी योजना के लिए, हम मोटर शक्ति का औसत मान 50 के बराबर लेंगे। यानी सीधी रेखा में चलते समय औसत गति 50 इकाइयों के बराबर होगी। रेक्टिलिनियर गति से विचलित होने पर, विचलन के कोण के आधार पर, मोटर्स की शक्ति आनुपातिक रूप से बढ़ेगी या घटेगी।

अब आइए जानें कि सभी ब्लॉक कैसे कनेक्ट करें, प्रोग्राम सेट करें और इसमें क्या होगा।
आइए दो प्रकाश संवेदकों को उजागर करें और उन्हें पोर्ट 2 और 3 असाइन करें।
हम गणित का एक खंड लेते हैं और "घटाव" का चयन करते हैं।
आइए प्रकाश सेंसर को "तीव्रता" आउटपुट से टायर के साथ गणित ब्लॉक से "ए" और "बी" इनपुट से कनेक्ट करें।
यदि रोबोट सेंसर को ट्रैक लाइन के केंद्र से सममित रूप से स्थापित किया जाता है, तो दोनों सेंसर के मान समान होंगे। घटाव के बाद, हमें मान - 0 मिलता है।
गणित के अगले ब्लॉक को गुणांक के रूप में उपयोग किया जाएगा और आपको इसमें "गुणा" सेट करने की आवश्यकता है।
गुणांक की गणना करने के लिए, आपको NXT इकाई का उपयोग करके "सफेद" और "काले" के स्तर को मापने की आवश्यकता है।
मान लीजिए: सफेद -70, काला -50।
इसके बाद, हम गणना करते हैं: 70-50 = 20 (सफेद और काले रंग के बीच का अंतर), 50/20 = 2.5 (हम गणित के ब्लॉक में एक सीधी रेखा में चलते समय शक्ति का औसत मूल्य 50 पर सेट करते हैं। यह मान प्लस आंदोलन को समायोजित करते समय अतिरिक्त शक्ति 100 के बराबर होनी चाहिए)
"ए" इनपुट पर मान को 2.5 पर सेट करने का प्रयास करें, और फिर इसे अधिक सटीक रूप से उठाएं।
पिछले "घटाव" गणित ब्लॉक के "परिणाम" आउटपुट को "गुणा" गणित ब्लॉक के "बी" इनपुट से कनेक्ट करें।
इसके बाद एक जोड़ी आती है - गणित का एक खंड (जोड़) और मोटर बी।
गणित ब्लॉक सेटअप:
इनपुट "ए" 50 (मोटर शक्ति का आधा) पर सेट है।
"परिणाम" ब्लॉक का आउटपुट बस द्वारा मोटर बी के "पावर" इनपुट से जुड़ा होता है।
भाप के बाद गणित ब्लॉक (घटाव) और मोटर सी है।
गणित ब्लॉक सेटअप:
इनपुट "ए" 50 पर सेट है।
इनपुट "बी" गणित के ब्लॉक "गुणा" के आउटपुट "परिणाम" से बस द्वारा जुड़ा हुआ है।
"परिणाम" ब्लॉक का आउटपुट बस द्वारा मोटर सी के "पावर" इनपुट से जुड़ा होता है।

इन सभी कार्यों के परिणामस्वरूप, आपको निम्नलिखित कार्यक्रम प्राप्त होंगे:

चूंकि यह सब एक चक्र में काम करेगा, हम "साइकिल" जोड़ते हैं, इसे "साइकिल" में चुनते हैं और स्थानांतरित करते हैं।

अब आइए यह पता लगाने की कोशिश करें कि प्रोग्राम कैसे काम करेगा और इसे कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए।

जबकि रोबोट एक सीधी रेखा में चल रहा है, सेंसर के मान समान हैं, जिसका अर्थ है कि "घटाना" ब्लॉक के आउटपुट का मान 0 होगा। "गुणा" ब्लॉक का आउटपुट भी मान देता है 0. यह मान मोटर नियंत्रण जोड़ी के समानांतर में खिलाया जाता है। चूंकि इन ब्लॉकों में मान 50 निर्धारित है, इसलिए 0 जोड़ने या घटाने से मोटर्स की शक्ति प्रभावित नहीं होती है। दोनों मोटरें 50 की समान शक्ति से चलती हैं और रोबोट एक सीधी रेखा में लुढ़कता है।

मान लीजिए कि ट्रैक एक मोड़ लेता है या रोबोट एक सीधी रेखा से विचलित हो जाता है। क्या होगा?

आंकड़ा दिखाता है कि पोर्ट 2 (बाद में सेंसर 2 और 3 के रूप में संदर्भित) से जुड़े सेंसर की रोशनी बढ़ जाती है, क्योंकि यह एक सफेद क्षेत्र में चला जाता है, और सेंसर 3 की रोशनी कम हो जाती है। मान लीजिए कि इन सेंसरों का मान बन जाता है: सेंसर 2 - 55 इकाइयाँ, और सेंसर 3 - 45 इकाइयाँ।
"घटाव" ब्लॉक दो सेंसर (10) के मूल्यों के बीच अंतर को निर्धारित करेगा और इसे सुधार ब्लॉक (एक कारक (10 * 2.5 = 25) से गुणा) और फिर नियंत्रण ब्लॉकों को खिलाएगा।
मोटर
मोटर बी के गणित ब्लॉक (जोड़) में 50 . की औसत गति मान को नियंत्रित करता है
25 जोड़ा जाएगा और मोटर B पर 75 का पावर मान लागू किया जाएगा।
मोटर सी को नियंत्रित करने के गणित ब्लॉक (घटाव) में, 25 की औसत गति मान 50 से घटाया जाएगा और मोटर सी पर 25 का पावर मान लागू किया जाएगा।
इस प्रकार, एक सीधी रेखा से विचलन को ठीक किया जाएगा।

यदि ट्रैक तेजी से किनारे की ओर मुड़ता है और सेंसर 2 सफेद रंग पर है और सेंसर 3 काले रंग पर है। इन सेंसरों के रोशनी मूल्य बन जाते हैं: सेंसर 2 - 70 इकाइयाँ, और सेंसर 3 - 50 इकाइयाँ।
"घटाव" ब्लॉक दो सेंसर (20) के मूल्यों के बीच के अंतर को निर्धारित करेगा और इसे सुधार ब्लॉक (20 * 2.5 = 50) और फिर मोटर नियंत्रण ब्लॉकों को खिलाएगा।
अब मोटर बी को नियंत्रित करने वाले गणित (जोड़) के ब्लॉक में, मोटर बी पर बिजली मूल्य 50 +50 = 100 लागू किया जाएगा।
मोटर सी नियंत्रण के गणित ब्लॉक (घटाव) में, मोटर सी पर 50 - 50 = 0 का शक्ति मान लागू किया जाएगा।
और रोबोट एक तेज मोड़ लेगा।

सफेद और काले क्षेत्रों पर, रोबोट को एक सीधी रेखा में चलना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, तो समान मान वाले सेंसर का मिलान करने का प्रयास करें।

अब चलिए एक नया ब्लॉक बनाते हैं और इसका उपयोग रोबोट को किसी भी ट्रैक पर ले जाने के लिए करते हैं।
चक्र का चयन करें, फिर "संपादित करें" मेनू में, "मेरा ब्लॉक बनाएं" कमांड चुनें।

"ब्लॉक बिल्डर" डायलॉग बॉक्स में, हमारे ब्लॉक को एक नाम दें, उदाहरण के लिए, "गो", ब्लॉक के लिए एक आइकन चुनें और "डोन" पर क्लिक करें।

अब हमारे पास एक ब्लॉक है जिसका उपयोग उन मामलों में किया जा सकता है जहां हमें लाइन के साथ आगे बढ़ने की आवश्यकता होती है।

रोबोट को काली रेखा के साथ सुचारू रूप से चलने के लिए, आपको इसे गति की गति की गणना करने की आवश्यकता है।

एक व्यक्ति एक काली रेखा और उसकी स्पष्ट सीमा देखता है। लाइट सेंसर थोड़ा अलग तरीके से काम करता है।

यह प्रकाश संवेदक की यह संपत्ति है - सफेद और काले रंग के बीच की सीमा को स्पष्ट रूप से भेद करने में असमर्थता - जिसका उपयोग हम गति की गति की गणना करने के लिए करेंगे।

सबसे पहले, आइए "प्रक्षेपवक्र के आदर्श बिंदु" की अवधारणा का परिचय दें।

प्रकाश संवेदक की रीडिंग 20 से 80 तक होती है, सबसे अधिक बार सफेद पर, रीडिंग लगभग 65, काली पर, लगभग 40 होती है।

आदर्श बिंदु लगभग सफेद और काले रंग के बीच में एक सशर्त बिंदु है, जिसके बाद रोबोट काली रेखा के साथ आगे बढ़ेगा।

यहां, बिंदु का स्थान मौलिक है - सफेद और काले रंग के बीच। गणितीय कारणों से इसे बिल्कुल सफेद या काले पर सेट करना संभव नहीं होगा, क्यों - यह बाद में स्पष्ट होगा।

अनुभवजन्य रूप से, हमने गणना की है कि आदर्श बिंदु की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

रोबोट को आदर्श बिंदु के साथ सख्ती से चलना चाहिए। यदि किसी भी दिशा में विचलन होता है, तो रोबोट को उस बिंदु पर वापस जाना चाहिए।

आइए रचना करें समस्या का गणितीय विवरण।

आरंभिक डेटा।

बिल्कुल सही बिंदु।

प्रकाश संवेदक की वर्तमान रीडिंग।

नतीजा।

मोटर शक्ति बी.

मोटर रोटेशन पावर सी।

फेसला।

आइए दो स्थितियों पर विचार करें। पहला: रोबोट काली रेखा से सफेद की ओर भटक गया।

इस मामले में, रोबोट को मोटर बी की घूर्णन शक्ति को बढ़ाना होगा और मोटर सी की शक्ति को कम करना होगा।

ऐसी स्थिति में जहां रोबोट काली रेखा में चला जाता है, विपरीत सच है।

रोबोट जितना अधिक आदर्श बिंदु से विचलित होता है, उतनी ही तेज़ी से उसे उस पर लौटने की आवश्यकता होती है।

लेकिन इस तरह के एक नियामक का निर्माण एक कठिन काम है, और हमेशा इसकी संपूर्णता में आवश्यकता नहीं होती है।

इसलिए, हमने खुद को एक पी-नियामक तक सीमित रखने का फैसला किया जो काली रेखा से विचलन के लिए पर्याप्त रूप से प्रतिक्रिया करता है।

गणित की भाषा में इसे इस प्रकार लिखा जाएगा:

जहां एचबी और एचसी क्रमशः मोटर बी और सी की कुल शक्तियां हैं,

हबेस - मोटर्स की एक निश्चित आधार शक्ति, जो रोबोट की गति निर्धारित करती है। रोबोट के डिजाइन और घुमावों की तीक्ष्णता के आधार पर इसे प्रयोगात्मक रूप से चुना जाता है।

आईटेक - प्रकाश संवेदक की वर्तमान रीडिंग।

I id - परिकलित आदर्श बिंदु।

k आनुपातिकता का गुणांक है, जिसे प्रयोगात्मक रूप से चुना गया है।

तीसरे भाग में, हम देखेंगे कि इसे NXT-G वातावरण में कैसे प्रोग्राम किया जाए।

मोबाइल लेगो रोबोट के लिए नियंत्रण एल्गोरिदम। दो प्रकाश संवेदकों के साथ लाइन ट्रैकिंग

अतिरिक्त शिक्षा के शिक्षक

कज़ाकोवा हुसोव अलेक्जेंड्रोवना

रेखा आंदोलन

• दो प्रकाश संवेदक
• आनुपातिक नियंत्रक (पी नियंत्रक)

एक आनुपातिक नियंत्रक के बिना काली रेखा के साथ चलने के लिए एल्गोरिदम

• दोनों मोटरें समान शक्ति से घूमती हैं
• यदि दायाँ प्रकाश संवेदक काली रेखा से टकराता है, तो बाएँ मोटर की शक्ति (उदाहरण के लिए B) घट जाती है या रुक जाती है
• यदि बायाँ प्रकाश संवेदक काली रेखा से टकराता है, तो अन्य मोटरों की शक्ति (उदाहरण के लिए, C) घट जाती है (लाइन पर लौट आती है), घट जाती है या रुक जाती है
• यदि दोनों सेंसर सफेद या काले रंग में हैं, तो एक सीधा गति होती है

मोटरों में से एक की शक्ति को बदलकर आंदोलन का आयोजन किया जाता है

पी-नियंत्रक के बिना काली रेखा के साथ आगे बढ़ने के लिए एक कार्यक्रम का उदाहरण

रोटेशन के कोण को बदलकर आंदोलन का आयोजन किया जाता है

• आनुपातिक नियंत्रक (पी-नियंत्रक) आपको रोबोट के व्यवहार को समायोजित करने की अनुमति देता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उसका व्यवहार वांछित से कितना भिन्न है।
• रोबोट जितना लक्ष्य से विचलित होता है, उस पर लौटने के लिए उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।

• रोबोट को एक निश्चित अवस्था में रखने के लिए P-नियंत्रक का उपयोग किया जाता है:

• जोड़तोड़ की स्थिति को पकड़ें एक रेखा के साथ आगे बढ़ें (प्रकाश संवेदक) एक दीवार के साथ आगे बढ़ें (दूरी संवेदक)
• जोड़तोड़ की स्थिति धारण करना
• लाइन मोशन (लाइट सेंसर)
• एक दीवार के साथ चलना (दूरी सेंसर)

एक सेंसर के साथ लाइन ट्रैकिंग

• लक्ष्य "सफेद-काले" सीमा के साथ आगे बढ़ना है
• एक व्यक्ति सफेद और काले रंग की सीमा में अंतर कर सकता है। रोबोट नहीं कर सकता।
• रोबोट का लक्ष्य ग्रे रंग पर है

क्रॉसिंग

दो प्रकाश संवेदकों का उपयोग करते समय, अधिक कठिन मार्गों पर यातायात को व्यवस्थित करना संभव है

चौराहों के साथ राजमार्ग पर ड्राइविंग के लिए एल्गोरिदम

• सफेद पर दोनों सेंसर - रोबोट एक सीधी रेखा में चलता है (दोनों मोटर्स एक ही शक्ति के साथ घूमते हैं)
• यदि दायाँ प्रकाश संवेदक काली रेखा से टकराता है, और बायाँ एक सफेद रेखा पर, तो यह दाएँ मुड़ जाता है
• यदि बायाँ प्रकाश संवेदक काली रेखा से टकराता है, और दायाँ प्रकाश संवेदक सफेद रेखा से टकराता है, तो यह बाएँ मुड़ जाता है
• यदि दोनों सेंसर ब्लैक पर हैं, तो एक रेक्टिलिनियर मूवमेंट होता है। आप चौराहों की गिनती कर सकते हैं या किसी प्रकार की कार्रवाई कर सकते हैं

पी-नियामक के संचालन का सिद्धांत

सेंसर की स्थिति

ओ = ओ 1-ओ 2

आनुपातिक नियंत्रक के साथ काली रेखा के साथ चलने के लिए एल्गोरिदम

दप \u003d के * (सी-टी)

• सी - लक्ष्य मान (सफेद और काले रंग पर प्रकाश संवेदक से रीडिंग लें, औसत की गणना करें)
• टी - वर्तमान मूल्य - सेंसर से प्राप्त
• K संवेदनशीलता गुणांक है। जितनी अधिक, उतनी ही अधिक संवेदनशीलता।

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प्रस्तुति स्लाइड की पाठ्य सामग्री: "एक रंग सेंसर के साथ एक काली रेखा के साथ चलने के लिए एल्गोरिदम" "रोबोटिक्स" पर सर्कल एमबीयू डीओ में येज़िदोव अहमद एलीविच से पहले शिक्षक "शेलकोवस्काया सीटीटी" एक काली रेखा के साथ आगे बढ़ने के लिए एल्गोरिदम का अध्ययन करने के लिए, एक रंग सेंसर के साथ एक लेगो माइंडस्टॉर्म ईवी 3 रोबोट इस्तेमाल किया जाएगा रंग सेंसर रंग सेंसर 7 रंगों को अलग करता है और रंग की अनुपस्थिति का पता लगा सकता है। NXT की तरह, यह एक लाइट सेंसर के रूप में काम कर सकता है। लाइन एस रोबोट प्रतियोगिता क्षेत्र प्रस्तावित "एस" आकार का ट्रैक आपको गति और प्रतिक्रिया के लिए बनाए गए रोबोटों का एक और दिलचस्प परीक्षण करने की अनुमति देगा। आइए EV3 पर एक रंग सेंसर पर एक काली रेखा के साथ चलने के लिए सबसे सरल एल्गोरिथ्म पर विचार करें। यह एल्गोरिथ्म सबसे धीमा है, लेकिन सबसे स्थिर है। रोबोट काली रेखा के साथ सख्ती से नहीं चलेगा, बल्कि इसकी सीमा के साथ, बाएं और दाएं मुड़ेगा और धीरे-धीरे आगे बढ़ना एल्गोरिथ्म बहुत सरल है: यदि सेंसर काला देखता है, तो रोबोट एक दिशा में मुड़ता है, अगर वह सफेद देखता है - दूसरी में। दो सेंसर के साथ परावर्तित प्रकाश मोड में एक रेखा का पता लगाना कभी-कभी रंग संवेदक काले और सफेद के बीच बहुत अच्छी तरह से अंतर करने में सक्षम नहीं हो सकता है। इस समस्या का समाधान सेंसर का उपयोग कलर डिटेक्शन मोड में नहीं, बल्कि रिफ्लेक्टेड लाइट ब्राइटनेस डिटेक्शन मोड में करना है। इस मोड में, एक अंधेरे और हल्की सतह पर सेंसर के मूल्यों को जानकर, हम स्वतंत्र रूप से कह सकते हैं कि क्या सफेद माना जाएगा और क्या काला होगा। अब आइए सफेद और काली सतहों पर चमक मान निर्धारित करें। ऐसा करने के लिए, EV3 ब्रिक के मेनू में हमें "ईंट एप्लिकेशन" टैब मिलता है। अब आप पोर्ट व्यू विंडो में हैं और आप वर्तमान समय में सभी सेंसर की रीडिंग देख सकते हैं। हमारे सेंसर लाल रंग में चमकने चाहिए, जिसका अर्थ है कि वे परावर्तित प्रकाश पहचान मोड में हैं। यदि वे नीले रंग में चमकते हैं, तो वांछित पोर्ट पर पोर्ट व्यू विंडो में, केंद्र बटन दबाएं और COL-REFLECT मोड चुनें। अब हम रोबोट को रखेंगे ताकि दोनों सेंसर सफेद सतह के ऊपर स्थित हों। हम पोर्ट 1 और 4 में संख्याओं को देखते हैं। हमारे मामले में, मान क्रमशः 66 और 71 हैं। ये सेंसर के व्हाइट वैल्यू होंगे। अब रोबोट को रखें ताकि सेंसर काली सतह के ऊपर स्थित हों। फिर से, आइए बंदरगाहों 1 और 4 के मूल्यों को देखें। हमारे पास क्रमशः 5 और 6 हैं। ये काले रंग के अर्थ हैं। अगला, हम पिछले कार्यक्रम को संशोधित करेंगे। अर्थात्, हम स्विच की सेटिंग बदलते हैं। जब तक उनके पास कलर सेंसर -> मेजरमेंट -> कलर इंस्टाल है। हमें रंग सेंसर सेट करने की आवश्यकता है -> तुलना -> परावर्तित प्रकाश तीव्रता अब हमें "तुलना प्रकार" और "दहलीज मान" सेट करना होगा। थ्रेशोल्ड मान कुछ "ग्रे" का मान है, जिन मूल्यों के नीचे हम काले रंग पर विचार करेंगे, और अधिक - सफेद। पहले सन्निकटन के लिए, प्रत्येक सेंसर के सफेद और काले रंग के बीच औसत मूल्य का उपयोग करना सुविधाजनक है। इस प्रकार, पहले सेंसर (पोर्ट #1) का थ्रेशोल्ड मान (66+5)/2=35.5 होगा। 35 तक राउंड अप करें। दूसरे सेंसर का थ्रेसहोल्ड मान (पोर्ट #4): (71+6)/2 = 38.5। आइए 38 तक गोल करें। अब हम इन मानों को क्रमशः प्रत्येक स्विच में सेट करते हैं। बस इतना ही, आंदोलनों वाले ब्लॉक अपने स्थान पर अपरिवर्तित रहते हैं, क्योंकि अगर हम "तुलना प्रकार" में "संकेत" डालते हैं।<», то все, что сверху (под галочкой) будет считаться черным, а снизу (под крестиком) – белым, как и было в предыдущей программе.Старайтесь ставить датчики так, чтобы разница между белым и черным была как можно больше. Если разница меньше 30 - ставьте датчики ниже. Это было краткое руководство по программированию робота Lego ev3, для движения по черной линии, с одним и двумя датчиками цвета

काम का पाठ छवियों और सूत्रों के बिना रखा गया है।
कार्य का पूर्ण संस्करण "नौकरी फ़ाइलें" टैब में पीडीएफ प्रारूप में उपलब्ध है

लेगो माइंडस्टॉर्म EV3

प्रारंभिक चरण

प्रोग्राम बनाना और कैलिब्रेट करना

निष्कर्ष

साहित्य

1। परिचय।

रोबोटिक्स वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक है, जिसमें यांत्रिकी और नई प्रौद्योगिकियों की समस्याएं कृत्रिम बुद्धि की समस्याओं के संपर्क में आती हैं।

हाल के वर्षों में, रोबोटिक्स और स्वचालित प्रणालियों में प्रगति ने हमारे जीवन के व्यक्तिगत और व्यावसायिक क्षेत्रों को बदल दिया है। रोबोट का व्यापक रूप से परिवहन, पृथ्वी और अंतरिक्ष अन्वेषण, सर्जरी, सैन्य उद्योग, प्रयोगशाला अनुसंधान, सुरक्षा, औद्योगिक और उपभोक्ता वस्तुओं के बड़े पैमाने पर उत्पादन में उपयोग किया जाता है। सेंसर से प्राप्त डेटा के आधार पर निर्णय लेने वाले कई उपकरणों को रोबोट भी माना जा सकता है - जैसे, उदाहरण के लिए, लिफ्ट, जिसके बिना हमारा जीवन पहले से ही अकल्पनीय है।

माइंडस्टॉर्म EV3 कंस्ट्रक्टर हमें रोबोट की आकर्षक दुनिया में प्रवेश करने के लिए आमंत्रित करता है, सूचना प्रौद्योगिकी के जटिल वातावरण में खुद को विसर्जित करता है।

उद्देश्य: एक सीधी रेखा में चलने के लिए रोबोट को प्रोग्राम करना सीखना।

माइंडस्टॉर्म EV3 कंस्ट्रक्टर और इसके प्रोग्रामिंग वातावरण से परिचित हों।

30 सेमी, 1 मी 30 सेमी और 2 मी 17 सेमी के लिए एक सीधी रेखा में रोबोट की गति के लिए कार्यक्रम लिखें।

माइंडस्टॉर्म EV3 कंस्ट्रक्टर।

डिज़ाइनर पार्ट्स - 601 पीस, सर्वो मोटर - 3 पीस, कलर सेंसर, मोशन सेंसर, इंफ्रारेड सेंसर और टच सेंसर। EV3 माइक्रोप्रोसेसर ब्लॉक लेगो माइंडस्टॉर्म का दिमाग है।

रोबोट की गति के लिए एक बड़ा सर्वोमोटर जिम्मेदार होता है, जो EV3 ईंट से जुड़ता है और रोबोट को आगे बढ़ाता है: आगे और पीछे जाएं, किसी दिए गए प्रक्षेपवक्र के साथ घूमें और ड्राइव करें। इस सर्वोमोटर में एक अंतर्निहित रोटेशन सेंसर है, जो आपको रोबोट की गति और उसकी गति को बहुत सटीक रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

आप EV3 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके किसी रोबोट को एक क्रिया करने के लिए कह सकते हैं। कार्यक्रम में विभिन्न नियंत्रण ब्लॉक शामिल हैं। हम मूवमेंट ब्लॉक के साथ काम करेंगे।

मोशन ब्लॉक रोबोट की मोटरों को नियंत्रित करता है, इसे चालू करता है, इसे बंद करता है, इसे कार्यों के अनुसार काम करता है। आप आंदोलन को एक निश्चित संख्या में क्रांतियों, या डिग्री के लिए प्रोग्राम कर सकते हैं।

तैयारी का चरण।

एक तकनीकी क्षेत्र का निर्माण।

हम बिजली के टेप और एक शासक का उपयोग करके रोबोट के कार्य क्षेत्र को चिह्नित करेंगे, तीन लाइनें 30 सेमी लंबी - एक हरी रेखा, 1 मीटर 15 सेमी - लाल और 2 मीटर 17 सेमी - काली रेखाएं बनाएंगी।

आवश्यक गणना:

रोबोट व्हील व्यास - 5 सेमी 7 मिमी = 5.7 सेमी।

रोबोट के पहिये का एक चक्कर 5.7 सेमी व्यास वाले एक वृत्त की परिधि के बराबर है। परिधि सूत्र द्वारा ज्ञात की जाती है

जहाँ r पहिए की त्रिज्या है, d व्यास है, = 3.14

एल = 5,7 * 3,14 = 17,898 = 17,9.

वे। पहिया के एक चक्कर के लिए, रोबोट 17.9 सेमी की यात्रा करता है।

पारित होने के लिए आवश्यक क्रांतियों की संख्या की गणना करें:

एन = 30: 17.9 = 1.68।

1m 30cm = 130cm

एन = 130: 17.9 = 7.26।

2 मी 17 सेमी = 217 सेमी।

एन = 217: 17.9 = 12.12।

कार्यक्रम का निर्माण और अंशांकन।

हम निम्नलिखित एल्गोरिथम के अनुसार एक प्रोग्राम बनाएंगे:

कलन विधि:

माइंडस्टॉर्म EV3 सॉफ्टवेयर में मोशन ब्लॉक चुनें।

दोनों मोटरों को दी गई दिशा में चालू करें।

निर्दिष्ट मान में बदलने के लिए किसी एक मोटर के रोटेशन सेंसर रीडिंग की प्रतीक्षा करें।

मोटर्स बंद करें।

तैयार प्रोग्राम को रोबोट कंट्रोल यूनिट में लोड किया जाता है। हम रोबोट को मैदान पर रखते हैं और स्टार्ट बटन दबाते हैं। EV3 एक क्षेत्र में ड्राइव करता है और एक दी गई लाइन के अंत में रुक जाता है। लेकिन एक सटीक फिनिश प्राप्त करने के लिए, आपको जांचना होगा, क्योंकि बाहरी कारक आंदोलन को प्रभावित करते हैं।

क्षेत्र छात्र डेस्क पर स्थापित है, इसलिए सतह का थोड़ा सा विक्षेपण संभव है।

क्षेत्र की सतह चिकनी है, इसलिए क्षेत्र में रोबोट के पहियों के खराब आसंजन से इंकार नहीं किया जाता है।

क्रांतियों की संख्या की गणना में, हमें संख्याओं को गोल करना था, और इसलिए, क्रांतियों के सौवें हिस्से को बदलकर, हमने वांछित परिणाम प्राप्त किया।

5। निष्कर्ष।

रोबोट को एक सीधी रेखा में चलने के लिए प्रोग्राम करने की क्षमता अधिक जटिल प्रोग्राम बनाने के लिए उपयोगी होगी। एक नियम के रूप में, रोबोटिक्स प्रतियोगिताओं के संदर्भ में आंदोलन के सभी आयामों को इंगित किया जाता है। वे आवश्यक हैं ताकि कार्यक्रम तार्किक स्थितियों, छोरों और अन्य जटिल नियंत्रण ब्लॉकों के साथ अतिभारित न हो।

लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 रोबोट के साथ परिचित होने के अगले चरण में, आप सीखेंगे कि प्रोग्राम एक निश्चित कोण पर कैसे मुड़ता है, एक सर्कल में आंदोलन, सर्पिल।

डिजाइनर के साथ काम करना बहुत दिलचस्प है। इसकी क्षमताओं के बारे में अधिक जानने के बाद, आप किसी भी तकनीकी समस्या को हल कर सकते हैं। और भविष्य में, शायद, लेगो माइंडस्टॉर्म EV3 रोबोट के अपने दिलचस्प मॉडल बनाएं।

साहित्य।

Koposov D. G. "ग्रेड 5-6 के लिए रोबोटिक्स में पहला कदम।" - एम .: बिनोम। ज्ञान प्रयोगशाला, 2012 - 286 पी।

फिलीपोव एस ए "बच्चों और माता-पिता के लिए रोबोटिक्स" - "विज्ञान" 2010

इंटरनेट संसाधन

http://लेगो. आरकेसी-74.ru/

http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/

http://www. लेगो कॉम/शिक्षा/