چگونه رباتی بسازیم که حرکات را تکرار کند. ربات تویوتا T-HR3 دقیقا حرکات انسان را تکرار می کند

ربات های ژاپنی در مقایسه با پیشرفت های مشابه سایر کشورها پیشرفته تر به حساب می آیند.

رهبری مهندسان ژاپنی در زمینه رباتیک نیز توسط MELTING تایید شد. کارمندان این شرکت الگوریتمی برای پردازش تکانه های بیولوژیکی که از سلول های عصبی بدن انسان عبور می کنند اختراع کردند. به لطف این فناوری، کارشناسان یک ربات انسان نما ساخته اند که می تواند حرکات انسان را در زمان واقعی تکرار کند و این کار را با دقت بالایی انجام دهد.

آواتار ربات چگونه کار می کند؟

توسعه دهندگان خاطرنشان کردند که ساختار انسان نما تا حد امکان به ساختار بدن انسان نزدیک است: انگشتان آن توسط ماهیچه ها و تاندون ها کنترل می شود. برای کنترل نیروی فشار انگشتان، سنسورهای فشار در آنها تعبیه شده است و طراحان سیستم بازخوردی نیز ارائه کردند. در مورد انتقال سیگنال، سیم های پلیمری انعطاف پذیر این عملکرد را بر عهده دارند.

توجه ویژه باید به مدیریت MELTANT-α شود. اپراتور با استفاده از دو دستکش و دسته که به تیرها وصل شده اند کنترل می کند. برای دیدن فضای اطراف، اپراتور می تواند از عینک های واقعیت مجازی استفاده کند.

ویژگی های ربات ژاپنی

در مقایسه با دیگر ربات های انسان نما، اختراع مهندسان ژاپنی دارای چندین مزیت است:

• دقت بالا - به لطف توسعه مهارت های حرکتی خوب، دستگاه می تواند بدون آسیب رساندن به تخم مرغ، آن را از روی زمین بردارد، یک کارت بازی را در دست خود نگه دارد و سایر عملیات ها را انجام دهد.
• استحکام کافی - با یک دست دستگاه می تواند یک قوطی آب 2 لیتری را نگه دارد و اگر هر دو اندام درگیر باشند، جرم بار نگه داشته شده به 4 کیلوگرم افزایش می یابد.
• دور بودن اپراتور - در طول آزمایش، کنترل از فاصله 18900 کیلومتری انجام شد.

همه می‌توانند قابلیت‌های دستگاه را ببینند، زیرا توسعه‌دهندگان ویدیویی ضبط شده از آزمایش‌ها را در یوتیوب منتشر کردند که قبلاً توسط هزاران کاربر مشاهده شده است.

با این حال، هنوز مشخص نیست که ربات با استفاده از این مزایا چه وظایفی را انجام خواهد داد. احتمال عرضه نسخه تجاری این دستگاه ناشناخته باقی مانده است. نویسندگان پروژه قصد دارند در آینده نزدیک همه این موارد را به اطلاع عموم علاقمندان برسانند.

در درس دوم با محیط برنامه نویسی بیشتر آشنا می شویم و دستورات تنظیم کننده حرکت گاری ربات ما را که در درس اول مونتاژ شده اند را با جزئیات مطالعه می کنیم. بنابراین، بیایید محیط برنامه نویسی Lego mindstorms EV3 را راه اندازی کنیم، پروژه lessons.ev3 خود را که قبلا ایجاد شده بود بارگذاری کنیم و یک برنامه جدید به پروژه اضافه کنیم - درس 2-1. شما می توانید یک برنامه را به دو روش اضافه کنید:

• تیم را انتخاب کنید "فایل" - "افزودن برنامه" (Ctrl+N).
• کلیک "+" در برگه برنامه ها

برنج. 1

2.1. پالت های برنامه نویسی و بلوک های برنامه

حال بیایید توجه خود را به بخش پایینی محیط برنامه نویسی معطوف کنیم. از مطالب درس اول می دانیم که در اینجا دستورات برنامه نویسی ربات وجود دارد. توسعه دهندگان از یک تکنیک اصلی استفاده کردند و با گروه بندی بلوک های برنامه، به هر گروه رنگ خاص خود را اختصاص دادند و گروه ها را پالت نامیدند.

پالت سبز نامیده می شود: "عمل":

برنج. 2

این پالت شامل بلوک های نرم افزاری برای کنترل موتورها، یک بلوک نمایشگر و یک بلوک کنترلی برای نشانگر وضعیت ماژول است. اکنون ما شروع به مطالعه این بلوک های برنامه خواهیم کرد.

2.2. پالت سبز - بلوک های اکشن

اولین بلوک برنامه پالت سبز برای کنترل موتور متوسط ​​طراحی شده است، بلوک دوم برای کنترل موتور بزرگ است. از آنجایی که پارامترهای این بلوک ها یکسان است، اجازه دهید تنظیمات را با استفاده از مثال یک بلوک - یک موتور بزرگ در نظر بگیریم.

برنج. 3

برای پیکربندی صحیح واحد کنترل برای یک موتور بزرگ، باید:

1. پورتی که موتور به آن متصل است را انتخاب کنید (A، B، C یا D) (شکل 3 مورد 1)
2. حالت کار موتور را انتخاب کنید (شکل 3 مورد 2)
3. پارامترهای حالت انتخاب شده را پیکربندی کنید (شکل 3 مورد 3)

حالت ها چگونه متفاوت است؟ حالت: "روشن کن"موتور را با یک پارامتر مشخص روشن می کند "قدرت"و پس از آن کنترل به بلوک برنامه بعدی برنامه منتقل می شود. موتور تا زمانی که در بلوک بعدی متوقف شود به چرخش ادامه می دهد "موتور بزرگ"با رژیم "خاموش کن"یا بلوک بعدی "موتور بزرگ"شامل سایر پارامترهای اجرایی نخواهد بود. حالت "فعال کردن برای تعداد ثانیه"یک موتور بزرگ را با توان تنظیم شده برای تعداد مشخصی از ثانیه روشن می کند و تنها پس از اتمام زمان، موتور متوقف می شود و کنترل در برنامه به بلوک برنامه بعدی منتقل می شود. موتور در حالت های مشابه رفتار خواهد کرد "روشن بر اساس تعداد درجه"و "فعال کردن بر اساس تعداد چرخش": فقط پس از اتمام چرخش تنظیم شده موتور، متوقف می شود و کنترل در برنامه به بلوک بعدی منتقل می شود.

پارامتر قدرت (در شکل 3 قدرت روی 75 تنظیم شده است) می تواند مقادیری از 100- تا 100 داشته باشد. مقادیر مثبت توان موتور را برای چرخش در جهت عقربه های ساعت تنظیم می کند، مقادیر منفی موتور را برای چرخش در خلاف جهت عقربه های ساعت تنظیم می کند. در مقدار توان 0، موتور نمی‌چرخد؛ هر چه مقدار توان «بالاتر» باشد، موتور سریع‌تر می‌چرخد.

پارامتر توان فقط در مقادیر صحیح مشخص می شود؛ پارامترها: ثانیه، درجه، دور می توانند مقادیری را با کسری اعشاری بگیرند. اما به یاد داشته باشید که حداقل مرحله چرخش موتور یک درجه است.

باید در مورد پارامتر اشاره ویژه ای کرد "ترمز در پایان". این پارامتر، اگر روی "ترمز کردن"باعث کند شدن موتور پس از اجرای فرمان و در صورت تنظیم روی "فرارزدگی"، سپس موتور با اینرسی می چرخد ​​تا زمانی که متوقف شود.

دو بلوک برنامه بعدی "فرمان"و کنترل یک جفت موتور بزرگ را اجرا کنید. به طور پیش فرض، موتور بزرگ سمت چپ به پورت متصل است "که در"، و سمت راست - به بندر "با". اما می توانید پورت های اتصال را در تنظیمات واحد مطابق با نیازهای طراحی خود تغییر دهید ( برنج. 4 پوز 1).

برنج. 4

پارامتر "فرمان" (برنج. 4 پوز 2) می تواند مقادیری از 100- تا 100 بگیرد. مقادیر منفی پارامتر باعث می شود ربات به چپ بچرخد، مقدار 0 باعث حرکت مستقیم ربات و مقادیر مثبت باعث چرخش ربات به راست می شود. فلش بالای پارامتر عددی جهت خود را بسته به مقدار تغییر می دهد و در نتیجه جهت حرکت ربات را نشان می دهد ( برنج. 5).

برنج. 5

بلوک برنامه "کنترل موتور مستقل"شبیه یک بلوک نرم افزاری است "فرمان". همچنین دو موتور بزرگ را کنترل می کند، اما به جای "فرمان"کنترل مستقل قدرت هر موتور امکان پذیر می شود. با مقدار پارامتر برابر "قدرت"برای موتور چپ و راست، ربات در یک خط مستقیم حرکت می کند. اگر یک مقدار توان منفی را به یک موتور (مثلا 50-) و مقدار مثبت را برای دومی (مثلا 50) اعمال کنید، ربات در جای خود می چرخد ​​( برنج. 6).

برنج. 6

حالت های عملکرد این بلوک ها مشابه حالت های واحد کنترل برای یک موتور است، بنابراین نیازی به توضیحات اضافی ندارند...

2.3. حرکت مستقیم، چرخش، چرخش و توقف

بنابراین، اکنون می توانیم برنامه ای بنویسیم تا ربات در هر مسیری حرکت کند.

وظیفه 1:برای 4 دور موتور مستقیم به جلو برانید. بچرخ. 720 درجه رانندگی کنید.

راه حل ( برنج. 7):

1. با استفاده از بلوک نرم افزار "Seering"، 4 دور به جلو برانید.
2. با استفاده از بلوک نرم افزار "کنترل موتور مستقل"، در محل بچرخید (مقدار درجه باید به صورت آزمایشی انتخاب شود).
3. با استفاده از بلوک نرم افزار "Steering"، 720 درجه به جلو برانید.

توجه: چرا هنگام چرخش باید مقدار درجه را انتخاب کنم؟ بلوک 2?. نیست 360 درجه - مقدار مورد نظر؟ اگر مقدار پارامتر را تنظیم کنیم نه "درجه"برابر 360 ، سپس شفت موتورهای چپ و راست ربات خود را مجبور می کنیم تا به میزان لازم بچرخند. زاویه چرخش ربات به دور محور خود به اندازه (قطر) چرخ ها و فاصله بین آنها بستگی دارد. بر برنج. 7مقدار پارامتر "درجه"برابر است 385 . این مقدار به یک ربات اجازه می دهد که طبق دستورالعمل مونتاژ شود ربات کوچک 45544دور محورش بچرخه اگر ربات متفاوتی دارید، باید مقدار متفاوتی را انتخاب کنید. آیا می توان این مقدار را به صورت ریاضی یافت؟ ممکن است، اما در ادامه در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

برنج. 7

وظیفه 2:مقداری مانع (قوطی، مکعب، جعبه کوچک) را روی یک سطح صاف قرار دهید و نقطه شروع ربات خود را علامت بزنید. یک برنامه جدید در پروژه ایجاد کنید: درس 2-2، که به ربات اجازه می دهد تا دور یک مانع رانندگی کند و به نقطه شروع بازگردد.

از چند بلوک نرم افزاری استفاده کرده اید؟ موفقیت خود را در نظرات مربوط به درس به اشتراک بگذارید...

2.4. صفحه نمایش، صدا، نشانگر وضعیت ماژول

بلوک برنامه "صفحه نمایش"به شما امکان می دهد اطلاعات متنی یا گرافیکی را روی صفحه LCD آجر EV3 نمایش دهید. این چه کاربرد عملی می تواند داشته باشد؟ در مرحله اول، در مرحله برنامه نویسی و اشکال زدایی برنامه، می توانید قرائت سنسور فعلی را در حالی که ربات در حال کار است نمایش دهید. دوم اینکه می توانید نام مراحل میانی اجرای برنامه را نمایش دهید. خوب، ثالثاً، با کمک تصاویر گرافیکی می توانید صفحه ربات را به عنوان مثال با استفاده از انیمیشن "احیا کنید".

برنج. 8

بلوک برنامه "صفحه نمایش"دارای چهار حالت عملیاتی: حالت "متن"به شما امکان می دهد یک رشته متن را روی صفحه نمایش، حالت نمایش دهید "شکل ها"به شما امکان می دهد یکی از چهار شکل هندسی را روی صفحه نمایش دهید (خط مستقیم، دایره، مستطیل، نقطه)، حالت "تصویر"می تواند یک تصویر را روی صفحه نمایش دهد. شما می توانید یک تصویر را از یک مجموعه غنی از تصاویر انتخاب کنید یا با استفاده از یک ویرایشگر تصویر، تصویر خود را بکشید. حالت "تنظیمات بازنشانی پنجره"صفحه آجر EV3 را به صفحه اطلاعات استاندارد نشان داده شده در حین اجرای برنامه بازنشانی می کند.

برنج. 9

بیایید به پارامترهای بلوک برنامه نگاه کنیم "صفحه نمایش"در حالت "متن" (شکل 9 مورد 1). رشته ای که قرار است روی صفحه نمایش داده شود در یک فیلد خاص وارد می شود (شکل 9 مورد 2). متأسفانه فقط می توانید حروف لاتین، اعداد و علائم نگارشی را در قسمت ورودی متن وارد کنید. اگر حالت "پاک کردن صفحه"مقدار را تنظیم کنید "درست است، واقعی"، صفحه قبل از نمایش اطلاعات پاک می شود. بنابراین، اگر نیاز دارید خروجی فعلی را با اطلاعات موجود روی صفحه ترکیب کنید، این حالت را روی آن تنظیم کنید "دروغ". حالت ها "ایکس"و "Y"نقطه ای را روی صفحه که خروجی اطلاعات از آن شروع می شود، تعیین کنید. صفحه نمایش آجر EV3 178 پیکسل (نقطه) عرض و 128 پیکسل ارتفاع دارد. حالت "ایکس"می تواند مقادیر را از 0 تا 177، حالت بگیرد "Y"می تواند مقادیر از 0 تا 127 را بگیرد. نقطه بالا سمت چپ دارای مختصات (0، 0)، پایین سمت راست (177، 127) است.

برنج. 10

هنگام تنظیم یک بلوک برنامه "صفحه نمایش"می توانید حالت پیش نمایش را فعال کنید (شکل 9 مورد 3)و نتیجه تنظیمات خروجی اطلاعات را به صورت بصری ارزیابی کنید.

در حالت "شکل ها" (شکل 11 مورد 1) تنظیمات بلوک برنامه بسته به نوع شکل متفاوت است. بنابراین، هنگام نمایش یک دایره، باید مختصات را مشخص کنید "ایکس"و "Y"مرکز دایره، و همچنین مقدار "شعاع". پارامتر "پر کردن" (شکل 11 مورد 2)مسئول این واقعیت است که یا طرح کلی شکل نمایش داده می شود، یا ناحیه داخلی شکل با رنگ مشخص شده در پارامتر پر می شود. "رنگ" (شکل 11 مورد 3).

برنج. یازده

برای نمایش یک خط مستقیم، باید مختصات دو نقطه انتهایی که خط مستقیم بین آنها قرار دارد را مشخص کنید.

برنج. 12

برای نمایش مستطیل باید مختصات را مشخص کنید "ایکس"و "Y"گوشه سمت چپ بالای مستطیل، و همچنین آن "عرض"و "ارتفاع".

برنج. 13

نمایش یک نقطه ساده ترین راه است! فقط مختصات آن را نشان دهید "ایکس"و "Y".

حالت "تصویر"، احتمالا جالب ترین و پر استفاده ترین حالت است. این امکان را به شما می دهد تا تصاویر را روی صفحه نمایش دهید. محیط برنامه نویسی شامل یک کتابخانه عظیم از تصاویر است که بر اساس دسته بندی مرتب شده اند. علاوه بر تصاویر موجود، همیشه می توانید نقاشی خود را ایجاد کنید و با قرار دادن آن در پروژه، آن را روی صفحه نمایش دهید. ("منوی اصلی محیط برنامه نویسی" - "ابزار" - "ویرایشگر تصویر"). هنگام ایجاد تصویر خود، می توانید کاراکترهای الفبای روسی را نیز نمایش دهید.

برنج. 14

همانطور که می بینید، محیط برنامه نویسی اهمیت زیادی برای نمایش اطلاعات روی صفحه نمایش EV3 Main Brick قائل است. بیایید بلوک برنامه مهم زیر را بررسی کنیم "صدا". با استفاده از این بلوک می‌توانیم فایل‌های صوتی، آهنگ‌هایی با مدت زمان و فرکانس دلخواه و همچنین نت‌های موسیقی را به بلندگوی داخلی بلوک EV3 خروجی دهیم. بیایید به تنظیمات بلوک برنامه در حالت نگاه کنیم "تن بازی" (شکل 15). در این حالت باید تنظیم کنید "فرکانس"تن (شکل 15 مورد 1), "مدت زمان"صدا در چند ثانیه (شکل 15 مورد 2)و همچنین حجم صدا (شکل 15 مورد 3).

برنج. 15

در حالت "نت بازی"به جای فرکانس تن، باید یک یادداشت را در صفحه کلید مجازی انتخاب کنید و همچنین مدت زمان و میزان صدا را تنظیم کنید. (شکل 16).

برنج. 16

در حالت "پخش فایل"می توانید یکی از فایل های صوتی را از کتابخانه انتخاب کنید (شکل 17 مورد 1)، یا با اتصال میکروفون به رایانه خود با استفاده از ویرایشگر صدا ("منوی اصلی محیط برنامه نویسی" - "ابزار" - "ویرایشگر صدا")فایل صوتی خود را ضبط کرده و در پروژه قرار دهید.

برنج. 17

بیایید پارامتر را جداگانه بررسی کنیم "نوع پخش" (شکل 17 مورد 2)، برای همه حالت های بلوک برنامه مشترک است "صدا". اگر این پارامتر روی "منتظر تکمیل باشید"، سپس کنترل تنها پس از پخش کامل صدا یا فایل صوتی به بلوک برنامه بعدی منتقل می شود. اگر یکی از دو مقدار زیر را تنظیم کنید، صدا شروع به پخش می کند و کنترل در برنامه به بلوک برنامه بعدی منتقل می شود، فقط صدا یا فایل صوتی یک بار پخش می شود یا تا زمانی که توسط بلوک برنامه دیگری متوقف شود تکرار می شود. "صدا".

فقط باید با آخرین بلوک برنامه پالت سبز - بلوک آشنا شویم. یک نشانگر رنگ در اطراف دکمه های کنترل ماژول EV3 نصب شده است که می تواند در یکی از سه رنگ زیر بدرخشد: سبز, نارنجییا قرمز. حالت مربوطه مسئول روشن و خاموش کردن نشان رنگ است (شکل 18 مورد 1). پارامتر "رنگ"طرح رنگ نشانه را تنظیم می کند (شکل 18 مورد 2). پارامتر "تکانه"مسئول روشن/خاموش کردن حالت سوسو زدن نشانگر رنگ است (شکل 18 مورد 3). چگونه می توانید از نشانگر رنگ استفاده کنید؟ به عنوان مثال، می توانید از سیگنال های رنگی مختلف در طول حالت های مختلف عملکرد ربات استفاده کنید. این به ما کمک می کند بفهمیم که آیا برنامه همانطور که برنامه ریزی کرده ایم اجرا می شود یا خیر.

برنج. 18

بیایید این دانش را عملی کنیم و برنامه خود را از Task 1 کمی رنگ آمیزی کنیم.

وظیفه 3:

1. پخش سیگنال "شروع"
2. نشانگر رنگ سبز بدون چشمک زن را فعال کنید
3. "رو به جلو"
4. برای 4 دور موتور مستقیم به جلو برانید.
5. نمایش رنگ چشمک زن نارنجی را فعال کنید
6. بچرخ
7. نشانگر رنگ سبز چشمک زن را فعال کنید
8. نمایش تصویر بر روی صفحه نمایش "به عقب"
9. 720 درجه رانندگی کنید
10. پخش سیگنال "متوقف کردن"

سعی کنید مشکل 3 را خودتان بدون نگاه کردن به راه حل حل کنید! موفق باشید!

سلام!

امروز بر روی صفحه نمایش یکی دیگر از قهرمانان روباتیک - ربات Electron است. در یک فروشگاه آنلاین خریداری شده است، اما نه چینی، بنابراین می تواند گفتار روسی را کاملاً تشخیص دهد و به روسی صحبت کند.
فقط یک نتیجه وجود دارد - اگر پسرانی دارید که می توانید آن را به آنها ارائه دهید، آن را بگیرید، بگیرید، ببرید! این ربات دستورات صوتی را انجام می دهد - می رقصد، سرش را می چرخاند، به دیسک شلیک می کند، راه می رود، به سؤالات پاسخ می دهد و تقریباً برای هر سؤال 2 گزینه پاسخ دارد! شیفته؟ من شما را به برش دعوت می کنم!

پس بزن بریم! با الکترون آشنا شوید!





زمان عملیات - 8 ماه، بدون خرابی. برای تولد 5 سالگی پسرم به او هدیه دادم. البته، فوراً او فوق‌العاده راضی بود، تا اینکه به مدیریت رسید - از اینجا شروع شد. ربات مضر نمی خواست از پسرش اطاعت کند، دستورات را به روش خودش پیچید و به جای سلام به جلو، به جای "اسمت چیست" فرمان "حمله" را شنید و شروع کرد به صاحبش حمله کن پسرش با وحشت از او فرار کرد و فریاد زد "خاموش کن". بنابراین آشنایی کاملاً شادی آور نبود.

با این حال، همه مهمانان مرد حاضر در جشن روز مربا بسیار خوشحال شدند. همه می‌گفتند: «کاش در کودکی یکی از این‌ها را داشتم!» به طور کلی، تولد موفقیت آمیز بود - پسران مسن، با فراموش کردن این درمان، به دلخواه بازی کردند.

سپس الکترون به طور ناشایست فراموش شد، یا بهتر است بگوییم، به طور کامل فراموش نشد، پسر می خواست با او بازی کند، اما یکی از بزرگسالان مجبور بود او را کنترل کند، و همیشه زمان کافی برای این کار وجود نداشت.
و تنها در پایان تابستان، الکترون سرانجام تسلیم شد و از صدای پسرش اطاعت کرد.
بنابراین، خرید این اسباب بازی را برای کودکان زیر 6 سال یا کسانی که دیکشنری نامشخص دارند توصیه نمی کنم. پسر نمی توانست حرف "R" را بگوید، شاید به همین دلیل بود که الکترون شورش کرد.

بله، حتی کودکان کوچک نیز می توانند از فرمان "حمله" یا "آتش" بترسند - ربات با اطمینان به جلو می رود و فراموش نمی کند که با دیسک های نرم به سمت دشمن شلیک کند و اگر توله در خط حمله قرار بگیرد فاجعه است. آتش! البته، اصلاً به درد نمی خورد، اما ... مال من می ترسید - این یک واقعیت است!

توضیحات محصول
قد ربات 40 سانتی متر است. ربات با صدای مشخص «فلزی» صحبت می کند.
تمام اقدامات ربات با انواع جلوه های صوتی و نوری همراه است - چراغ های چشمک زن روی سر و سینه - نور آبی، قرمز و سبز.

با 4 باتری عمر را پشتیبانی می کند. یک دکمه پاور در کنار محفظه باتری وجود دارد.


این اسباب بازی در یک جعبه مقوایی زیبا با یک پنجره شفاف عرضه می شود.


الکترون به سوالات پاسخ می دهد و 18 فرمان صوتی را تشخیص می دهد.






روی سر ربات محفظه ای برای دیسک های چند رنگ نرم وجود دارد که در ابتدا 15 عدد از آنها وجود داشت اما اکنون گم شده اند.






الکترون برای یک فرمان "fire" یا "attack" 5 دیسک را از اینجا شلیک می کند.

شرایط استفاده
شما باید با ربات در محیطی آرام و بدون نویز یا اکو بازی کنید، زیرا در محیط پر سر و صدا ربات دستورات را به خوبی درک نمی کند.
دستورات باید واضح و بدون خنده دار تلفظ شوند. ربات از فاصله 1 متری دستورات را می پذیرد.
برای دادن دستور بعدی باید منتظر بمانید تا دستور قبلی کامل شود. یک الکترون نمی تواند چندین فرمان را همزمان بپذیرد.

چگونه کار می کند