Основной состав набора: что мы купили?
Электроника
Компания Lego продает базовый набор, содержащий все основные детали системы NXT. Он включает в себя несколько электронных устройств, среди которых микрокомпьютер, датчики и моторы. Микрокомпьютер называется процессорным блоком (контроллером) NXT, и это разумный, управляемый компьютером блок, играющий роль «мозга» ваших робототехнических конструкций. Программы управляют им для получения входных данных с датчиков, для активации моторов, проигрывания звуков и многого другого. Сам по себе он является интеллектуальным компьютерным строительным блоком Lego, который дает возможность роботу Mindstorms становиться «живым» и выполнять различные операции.
Процессорный блок NXT (рис. 1.4) имеет семь основных портов, два из которых связаны с возможностью загружать на него программы. На одной стороне процессорного блока есть порт для подключения USB-кабеля. После того как кабель уже подключен, можно использовать его для закачки программ на NXT. У процессорного блока также есть встроенный Bluetooth, который делает возможной беспроводную загрузку программ и сообщение с другими процессорными блоками, мобильными телефонами, оборудованными Bluetooth, и другими BTустройствами. Четвертый порт датчиков оснащен возможностью соединения двух контроллеров обычным проводом NXT по стандарту HS485.
LCD-дисплей на верхней панели процессорного блока может показывать тексты и рисунки, а динамик может проигрывать музыку (как мог и RCX), так же как и заранее записанные звуковые файлы. Например, вы можете запрограммировать вашего робота говорить фразы типа «Привет!» или «Как дела?» через динамик. Это свойство позволяет вывести роботов на новый уровень контакта с человеком и дает детям еще больше удовольствия от игры.
|
|
|
Рис. 1.4. Порты контроллера NXT.
Кнопки NXT выполняют следующие функции: оранжевая кнопка — включение/ввод/запуск;
светло-серые стрелки — используются для перемещения вправо и
влево в меню NXT; темно-серая кнопка — очистить/назад/выход.
Для управления моторами и получения входных данных от датчиков у блока NXT есть три выходных и четыре входных порта. Датчики могут быть подключены к входным портам, пронумерованным от одного до четырех, соединительными кабелями, которые также прилагаются в системе NXT. Как только датчики подсоединяются к устройству, они начинают посылать информацию об окружающей среде процессорному блоку, и эта информация впоследствии используется для воздействия на поведение робота. Моторы могут быть подключены к трем выходным портам — A, B и C — после этого они служат для того, чтобы робот ходил, поднимал предметы или проделывал многие другие движения.
|
|
|
Моторы NXT являются сервомоторами. Они более мощные, чем моторы RCX, поэтому позволяют создавать более сильных и быстрых роботов. У них также есть встроенные датчики вращения, которые измеряют обороты мотора (в градусах или в полных оборотах), — эта особенность позволяет делать движения робота очень точными.
Всего в стандартной системе NXT существует четыре вида датчиков: 1) касания (Touch Sensor), 2) звука (Sound Sensor), 3) освещенности (Light Sensor), 4) ультразвуковой датчик (Ultrasonic Sensor) (рис. 1.4). В версии 8547 появился новый датчик цвета (Color Sensor), который заменяет собой датчик освещенности и, кроме того, может определять цвета. Однако его быстродействие существенно ниже.
У датчиков касания есть кнопка, которая чувствует, когда на нее нажимают, отпускают или ударяют по ней. Этот датчик может быть полезен для роботов, которые должны обнаруживать препятствия или реагировать на прикосновение.
Датчик звука контролирует громкость звуков окружающей среды. Роботы могут использовать этот датчик для реагирования на голосовые команды.
Датчики освещенности выявляют интенсивность света вокруг них, и они также оборудованы красным светодиодом, так что ваш робот может определять интенсивность отраженного света. Эти датчики позволяют роботу делать множество вещей, например, оценивать уровень освещенности в помещении или двигаться по линии. В некоторых задачах могут быть использованы сразу три или четыре таких датчика.
|
|
|
Датчик цвета в наборе 8547 совмещен с датчиком освещенности и обладает широким спектром возможностей по определению цветовых оттенков. С помощью него можно, например, сортировать цветные кубики или шарики.
Ультразвуковой датчик измеряет время, которое требуется звуковой волне, чтобы отразиться от объекта и вернуться, для измерения расстояния между датчиком и объектом. У этого датчика много видов применения, таких как картографирование окружающей среды робота, выявление препятствий, предотвращение столкновений, выявление движения и др.
Технические параметры блока NXT
32-битовый микроконтроллер ARM7: тактовая частота 48МГц, оперативная память (RAM) 64 Кбайт, внешняя память (FLASH) 256 Кбайт;
8-битовый микроконтроллер AVR: тактовая частота 8МГц, оперативная память (RAM) 512 байт, внешняя память (FLASH) 4 Кбайт; беспроводной канал Bluetooth (устройство соответствует требова-
ниям Bluetooth Class II V2.0); скоростной порт USB (12 Мбит/с);
четыре порта входа, шестипроводной кабель для цифровой платформы (один из портов включает порт расширения, соответствующий требованиям IEC 61158 Type 4/EN 50 170 для использования в будущем);
|
|
|
три порта выхода, шестипроводной кабель для цифровой плат-
формы; графический ЖК-дисплей 100 · 64 пикселя;
громкоговоритель — качество аудио 8 КГц, аудиоканал с 8-
битовым квантованием и частотой семплирования 2—16 КГц; источник питания: шесть батарей типа AA или аккумулятор[5] Lego.
Детали для конструирования
Для создания корпуса робота в системе NXT имеются строительные части, какие можно было бы ожидать от набора Lego. Однако они не являются типичными деталями Lego: у большинства из них нет выступов. Как уже было упомянуто ранее, строительные детали системы NXT — серии Technic. И хотя может показаться, что придется потратить много времени, чтобы привыкнуть к конструированию с этими деталями без выступов, они дают больше гибкости и силы конструкциям.
Наряду с базовыми деталями серии Technic, такими как балки, штифты, оси, базовый набор NXT включает и другие, которых не было в RIS. Например, этот набор включает в себя два шарика Lego, поворотные диски и зубцы. Одни из этих деталей были добавлены для облегчения создания конструкций на основе серии Technic, а другие — просто для раскрытия бóльших возможностей. В наборе 8547, а также в новой версии набора 9797 v.95 добавлены дополнительные детали, которые оказались наиболее востребованы пользователями.
В общем и целом разнообразие составных частей, включенных в набор, обеспечивает вас почти бесконечным запасом конструкций роботов. Если не брать во внимание малое число крупных зубчатых колес, с 612 элементами вряд ли ощутится недостаток деталей (или идей!) для конструирования в ближайшем будущем.
Что потребуется еще?
Убедитесь, что Вы не забыли укомплектовать конструктор 6-ю (а лучше 12-ю) пальчиковыми аккумуляторами типа AA и зарядным устройством для них. Запасной комплект аккумуляторов иметь полезно, чтобы не терять время, если они сядут в самый неподходящий момент. Батарейки тоже подойдут, на них роботы будут двигаться несколько резвее, но все хорошее быстро кончается, и придется снова идти в магазин за элементами питания.
Если говорить о выборе батареек для NXT, то по этой теме проведена масса исследований. Главный критерий в том, что приобретать стоит батарейки для высокотехнологичных устройств. По мнению автора, неплохим выбором являются: Varta High Energy (высокая длительность работы), Energizer Ultimate Lithium (наиболее стабильное напряжение, но стоят они дороже). Из самых доступных и разрекламированных вариантов можно назвать Energizer Maximum и Duracel Turbo, хотя они имеют средние показатели.
Еще потребуются гладкая светлая однотонная поверхность площадью не менее 1 м2 (стол, щит или пол), черная изолента или самоклеющаяся пленка и разнообразные вспомогательные предметы: горки, коробки, пластиковые стаканчики, банки из-под лимонада и т.п. Кстати, картонные коробочки, в которые были упакованы детали конструктора, не рекомендуем выбрасывать — они тоже могут пригодиться.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 355; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!