I designer LEGO sono familiari a tutti. Per diversi decenni, i set di parti in plastica multicolori sono diventati davvero iconici: i bambini sono felici di assemblare castelli, automobili e astronavi da loro e gli adulti - intere città reali.
Oggi, LEGO non sviluppa solo capacità motorie e immaginazione. Il nuovo set LEGO Boost offre far rivivere letteralmente il costruttore assemblato utilizzando uno smartphone o un tablet.
Cioè, il cybercat assemblato farà davvero le fusa, il robot parlerà e cavalcherà e la chitarra emetterà pazzi "sali".
Che cosa sembra? Ho assemblato il mio robot e ora vi racconto tutto.
Cos'è LEGO Boost
Lego Boost è un set di edifici educativi con 847 pezzi. da loro puoi assemblare uno dei 5 modelli tra cui scegliere:
1. Robot Verni
2. Frankie il gatto
3. Chitarra 4000
4. Fabbrica di robot
5. Rover (MTR4)
Gli elementi principali di ogni modello sono 3 parti: questa è l'unità meccanica principale, il sensore per la determinazione di colori e distanze e il motore interattivo.
Il blocco meccanico principale è il "cuore" di LEGO Boost, che mette in moto il designer assemblato. È ad esso che puoi collegare il tuo iPhone o iPad per programmare il modello assemblato per eseguire vari comandi e persino comunicare con il proprietario.
Altri due sono collegati al blocco meccanico: un sensore di colore e distanza reagisce agli stimoli esterni, aiutando il giocattolo a evitare ostacoli o a seguire il proprio scenario comportamentale quando vede un determinato colore, e il motore interattivo anima il progettista facendo ruotare binari o ruote ( a seconda di cosa raccogli).
Per programmare il set di costruzione, avrai bisogno dell'app LEGO Boost Creative Toolbox [scarica dall'App Store]. Dovrai scaricarlo a colpo sicuro, perché non ci sono istruzioni cartacee nella confezione con il designer: tutte le fasi di assemblaggio di ciascuno dei 5 modelli sono chiaramente mostrate nell'applicazione.
Puoi scrivere una recensione separata su ciascun modello, ma parlerò brevemente delle capacità di ciascun robot LEGO Boost:
1. Robot Verni. Grande compagno e amico
Robot Vernie può cavalcare e girare attorno al proprio asse, parlare, distinguere i colori e aggirare gli ostacoli. Puoi assemblare un cannone al robot e sparare al bersaglio.
Con l'aiuto di accessori aggiuntivi, il robot può essere trasformato in un ballerino, un DJ, un poliziotto o un giocatore di hockey. Ci vorrà più di un'ora per capire e provare tutte le possibilità di Verni.
Verni sa esprimere le emozioni con l'aiuto di sopracciglia in movimento: sorpresa, rabbia e gioia. Ha solo bisogno di essere visto per apprezzare la straordinaria precisione con cui un giocattolo riesce a essere felice o triste con solo poche parti in movimento.
Ecco un breve video in cui il robot Vernie si comporta in modo indecente:
Il robot non sa come muovere le braccia da solo, ma può stringere piccoli oggetti tra le "dita" e portarli da un punto all'altro.
No, non porterà la pizza. Forse questo verrà risolto nella prossima generazione di LEGO Boost :)
2. Frankie gatto cibernetico. Un animale domestico ideale senza peli e odori sgradevoli
Un gatto cibernetico di nome Frankie non può muoversi da solo, ma può stare in piedi sulle zampe posteriori, muovere le orecchie e scodinzolare. Puoi accarezzare Franky e lui risponderà con delle fusa soddisfatte, oppure puoi fargli suonare l'armonica, e la melodia dipende dal colore che deve essere mostrato al cybercat.
Frankie ha anche espressioni facciali, anche se ha bisogno di muovere le sopracciglia con le mani. Gli elementi interattivi sono coinvolti nei processi di scodinzolamento e alzarsi in piedi sulle zampe posteriori sopra descritti.
Sì, stiamo ancora parlando di LEGO.
3. Chitarra 4000. Suona come una vera
Guitar 4000 è quasi reale strumento musicale con cui puoi riprodurre musica. Gli accordi non hanno bisogno di essere bloccati, invece si propone di spostare il "cursore" lungo il manico della chitarra. Il sensore di movimento monitora la posizione del "cursore" e dà comandi per riprodurre suoni diversi.
La lancetta dei secondi serve anche per imitare i colpi su corde invisibili tramite una leva speciale. C'è anche un controller dedicato per ottenere il suono del tremolo durante i tagli da solista.
A proposito, questo modello può riprodurre non solo suoni di chitarra, ma anche altri. Allora perché non usarlo come macchina campione per sentirti un vero DJ?
4. Fabbrica di robot. Per creare il tuo esercito di Terminator
Questo è il modello più difficile di tutti e cinque, ma anche il più cool. Una volta assemblato, la fabbrica stessa può assemblare piccoli robot da mattoncini LEGO.
Naturalmente, l'intero processo è automatico. Sembra affascinante, ma il video può trasmetterlo al meglio.
Una breve guida per creare un esercito di robot:
Mi dispiace di aver assemblato prima Verni il robot. È stato necessario assemblare questa fabbrica per inondare l'intero instagram di video su cosa sia un fantastico LEGO Boost costruttore.
5. Veicolo fuoristrada (MTR4). Funziona su qualsiasi tappeto
Un veicolo cingolato pesante con ruote grandi percorre facilmente un determinato percorso, evitando gli ostacoli. Puoi assemblare accessori aggiuntivi sul veicolo fuoristrada: un cannone, un mestolo, una catapulta e persino coni da costruzione, che il giocattolo guiderà con attenzione.
Il sensore di distanza qui funge da rilevatore di oggetti: se un veicolo fuoristrada con un secchio si avvicina a un piccolo "carico", il sensore indicherà al giocattolo di sollevare il secchio e inserire l'oggetto nel corpo.
È meglio vedere come succede una volta:
Altri accessori funzionano secondo un principio simile, insieme a un sensore di movimento. Se non ti fidi dei sensori, puoi passare alla modalità di controllo manuale: sullo schermo dell'iPhone o dell'iPad appariranno dei joystick virtuali, con i quali potrai controllare il movimento del fuoristrada e il funzionamento di benna, catapulta o pistola .
Come programmare un costruttore?
L'app LEGO Boost è come un gioco, in cui ogni livello ti insegna nuove abilità di costruzione. All'inizio, puoi vedere tutti i robot e scegliere quello che vuoi collezionare.
Non è nemmeno necessario essere in grado di leggere e scrivere per programmare un robot finito: tutti i comandi sembrano blocchi multicolori che devi solo trascinare e rilasciare sulla timeline nell'ordine desiderato.
Tutti i blocchi di comando sono divisi per tipo e colore. In alcuni casi, puoi impostare tu stesso il tempo di esecuzione per un particolare comando e alcuni blocchi eseguono azioni casuali, il che rende il robot più "vivo" e indipendente.
Il costruttore LEGO Boost è anche in grado di ricevere comandi interattivi: puoi agitare la mano davanti al robot, pronunciare una parola in codice o toccarla per avviare un algoritmo predefinito. Quando si compilano algoritmi di azione, sono disponibili interi cicli, il che avvicina già il controllo del giocattolo alla programmazione reale.
È difficile assemblare il tuo robot?
Per un adulto, la costruzione di qualsiasi modello LEGO Boost impiegherà 2-3 ore. Per un bambino, l'intero processo richiederà diversi giorni, soprattutto se il bambino non ha ancora 10 anni.
Questo articolo fornisce una breve panoramica dei kit attualmente esistenti per l'assemblaggio di robot programmabili, le loro caratteristiche e differenze.
LEGO Education WeDo
Cominciamo con forse il marchio danese più famoso LEGO. L'azienda produce due tipi di set da costruzione con la possibilità di programmare per scopi didattici per età diverse. Per i bambini dai 7 anni in su, LEGO rilascia la serie LEGO Education WeDo. Qui puoi acquistare lo starter kit PervoRobot e un kit di risorse se non hai abbastanza parti. È inoltre possibile acquistare sensori di movimento e inclinazione, multiplexer, motori e lampadine. Separatamente, puoi acquistare una serie di progetti di formazione su un CD.
Software LEGO Education WeDo per la programmazione di robot di questa linea con una serie di compiti si acquista separatamente. La programmazione qui è visiva. Basta collegare tra loro i blocchi di azione necessari e comporre così un programma.
Certo, tutti i prodotti creati con l'aiuto di questo costruttore difficilmente possono essere chiamati robot, meccanismi piuttosto semplici, ma, credetemi, i bambini di età compresa tra 7 e 8 anni sono più complicati e non ne hanno bisogno. Nota: affinché il meccanismo assemblato funzioni, deve essere collegato a un computer tramite un cavo USB.
LEGO Education WeDo 2.0
Questa è la seconda versione del set di costruzione LEGO Education WeDo, presentato per la prima volta al CES-2016. Il costruttore è adatto a bambini dai 7 anni in su. Questa versione del costruttore (a differenza della prima) consente di assemblare robot autonomi. Il robot finito funziona con due batterie AAA e interagisce con un PC tramite Bluetooth.
Da esso possono essere assemblati i seguenti modelli: Milo (rover scientifico), trattore, auto da corsa, terremoto, rana, fiore, gateway, elicottero e camion della spazzatura.
Il kit include: SmartHub, motore centrale, sensore di movimento, sensore di inclinazione e 280 parti assortite. Se ne manca qualcuno componenti elettronici puoi acquistarli separatamente. È possibile acquistare una batteria opzionale per una maggiore autonomia. Tieni inoltre presente che l'adattatore di ricarica della batteria è venduto separatamente (l'adattatore utilizzato è lo stesso di LEGO MINDSTORMS Education EV3 e NXT, vedi sotto).
Puoi anche acquistare un set di materiali didattici con i quali puoi realizzare 17 progetti in fisica, biologia, geografia, esplorazione dello spazio e progettazione ingegneristica, lavoro per il quale in totale saranno necessarie più di 40 ore accademiche. Non esiste un microcomputer in quanto tale. Qui invece c'è uno SmartHub, che svolge il ruolo di collegamento tra il PC/tablet e l'elettronica del robot. Cioè, tutti i programmi che scrivi funzioneranno su un PC o un tablet. SmartHub ha due porte per il collegamento di sensori e motori, un indicatore e un solo pulsante: il pulsante di accensione. L'elettronica e il software della prima e della seconda versione del designer sono incompatibili.
Tra i vantaggi, si può anche notare che è possibile collegare fino a tre SmartHub contemporaneamente a un PC o tablet. Questo ti permetterà di utilizzare sei porte contemporaneamente, ovvero puoi assemblare un dispositivo piuttosto complesso che può avere sei motori o sei sensori.
Lo starter kit include già il software di base gratuito, che include progetti di avviamento. La lingua russa è supportata. Il software funziona su Windows (7, 8.1 e RT), MacOS, iPad, tablet Android e comunica con il microcomputer tramite Bluetooth 4.0. La programmazione è visiva, simile alla prima versione del costruttore. È possibile scaricare il software. Inoltre, è possibile programmare utilizzando Scratch 2. E per chi è particolarmente interessato, è disponibile un SDK open source che permette di interagire con SmartHub tramite Bluetooth.
LEGO Mindstorms Education EV3
Questo designer di robot è adatto a bambini dai 10 anni, anche se gli adulti lo usano abbastanza attivamente. Per i principianti, puoi acquistare un kit educativo iniziale da cui puoi assemblare un robot equilibratore, un cucciolo, un deambulatore, un selezionatore di colori per le parti e molto altro che la tua fantasia ti dice.
Lo starter kit comprende: 541 parti LEGO Technic e due vani portaoggetti, EV3 Brick abilitato per Wi-Fi e Bluetooth, batteria, tre servi (2 grandi e uno medio), sensore a ultrasuoni, sensore di colore, sensore giroscopico e due sensori tattili. Questo set non include il software LEGO Mindstorms EV3 e il caricabatteria.
Vorrei sottolineare in particolare questo EV3- Questa è la terza versione del designer. Sono state chiamate versioni precedenti NXT(secondo) e RCX(primo).
Nascosto all'interno dell'EV3 Brick c'è un processore ARM 9 con sistema operativo linux. Ci sono 4 porte di ingresso e 4 porte di uscita. Hai a disposizione 16 MB di memoria flash e 64 MB di RAM. Per l'espansione della memoria, è disponibile uno slot per schede Mini SDHC fino a 32 GB. L'unità ha un'interfaccia a sei pulsanti con retroilluminazione in tre colori e display in bianco e nero Risoluzione 178x128. C'è anche un relatore qui. Per interagire con il robot, il microcomputer supporta Wi-Fi (non è presente il Wi-Fi integrato, si consiglia di utilizzare il dongle Wi-Fi NETGEAR WNA1100 adattatore Wireless-N150) e Bluetooth (Bluetooth integrato). L'alimentazione è fornita da sei batterie AA o da una batteria al litio da 2050 mAh. Il robot durerà più a lungo con le batterie che con le batterie. La batteria si ricarica in 3-4 ore.
Se lo desideri, puoi acquistare un kit di risorse aggiuntivo, che include 853 parti aggiuntive LEGO Technic. Con questo set puoi assemblare un robot elefante, un robot carro armato, una fabbrica di giocattoli e molto altro.
C'è anche un'istruzione aggiuntiva impostare "Progetti spaziali". Per usarlo, avrai bisogno degli starter kit e dei kit di risorse descritti sopra. A questo set, puoi anche acquistare una serie di attività, che include missioni tematiche e di addestramento, nonché progetti di ricerca.
Oltre ai kit elencati qui, puoi trovare in vendita versione casalinga del set LEGO Mindstorms EV3. Da esso puoi assemblare 5 robot di base e 12 modelli bonus. A differenza del set di base LEGO Mindstorms Education EV3, questo set contiene un set leggermente diverso di parti e sensori. C'è un pannello di controllo qui, e invece di un sensore a ultrasuoni, uno a infrarossi (che, oltre a cambiare le distanze, riceve un segnale dal telecomando) e non c'è un giroscopio.
Attenzione: non c'è batteria nel kit, e dovrai usare 6 batterie AA o acquistare la batteria separatamente, e non è economica. A proposito, il telecomando avrà bisogno anche di 2 batterie per il mignolo (AAA).
In vendita ci sono campi per gare di robot. Inoltre, puoi sempre acquistare separatamente microcomputer, batterie, un sensore IR, un faro IR, sensori a ultrasuoni e giroscopici, sensori di colore, touch, temperatura e suono e servomotori. Per inciso, i sensori vecchia versione Anche il costruttore NXT è adatto.
Ogni mattoncino EV3 ha quattro porte di ingresso per sensori e quattro porte di uscita per servocomandi, luci e altro.Se questo non ti basta, puoi collegare a margherita fino a 4 mattoncini utilizzando cavi USB opzionali. In questo caso, il controllo ricade sulle spalle del microcomputer principale e si ottengono fino a 16 porte di ingresso e fino a 16 porte di uscita.
I robot di questa serie sono programmati da software Lego Mindstorms EV3. Per le chiamate da casa, il software può essere scaricato gratuitamente. Per i set didattici, il software è diventato gratuito dal 1 gennaio 2016. La programmazione qui è basata su blocchi visivi, basata sul linguaggio di programmazione grafico LabVIEW, che consente di creare programmi sia semplici che altamente complessi. Puoi creare i tuoi blocchi usando lo strumento MyBlocks. La dimensione massima del programma è di 16 blocchi, senza contare il blocco di inizio programma e il ciclo. Il software funziona su Microsoft Windows o Apple Macintosh. La lingua russa è supportata.
Software educativo LEGO Mindstorms EV3, oltre alla programmazione, permette di raccogliere dati statistici dai sensori e scriverli nella memoria del microcomputer oppure trasferirli in tempo reale tramite cavo USB, Wi-Fi o Bluetooth. I dati raccolti possono essere analizzati e tracciati. Per aiutare studenti e insegnanti Ci sono lezioni multimediali.
Se sei interessato a un ambiente di programmazione alternativo, oltre a LEGO Mindstorms EV3, puoi programmare utilizzando gli ambienti di sviluppo LabVIEW (richiede il modulo LabVIEW LEGO MINDSTORMS opzionale) e RobotC (linguaggio di programmazione C, RobotC versione 4x supporta le serie EV3 e NXT ). Entrambi gli ambienti di programmazione sono a pagamento. In RobotC puoi persino testare il robot con il tuo programma nel mondo virtuale (vedi figura sotto). I mondi virtuali possono essere scaricati.
Gli inventori più avanzati possono acquistare sensori da società di terze parti come HiTechnic e Vernier. Ad esempio, è possibile acquistare facoltativamente un sensore a infrarossi per il rilevamento di persone e animali, una bussola, un barometro, un sensore di forza, un sensore di rilevamento di oggetti su breve distanza, sensore angolare (misura angoli e velocità di virata) e altri. Azienda HiTech offre sensori adattati direttamente per EV3 e NXT e ogni sensore può essere scaricato con elementi costitutivi per il software LEGO Mindstorms EV3. Azienda Nonio offre l'acquisto di un adattatore che consente di utilizzare i sensori nel costruttore e consente inoltre di scaricare un blocco software per il software LEGO Mindstorms EV3.
TETRICE
MATRICE
Robot è OLLO
L'azienda coreana Robotis, fondata nel 1999, propone un costruttore OLLO per l'autoassemblaggio di robot. Viene venduto sotto forma di set pensati per diverse età. Da un set Figura (7+) puoi creare figure di animali, ma non ci sono motori, sensori, controller. Da set Azione (8+) E Antipasto (8+)è già possibile creare modelli mobili non programmabili. C'è un motore qui, ma nessun sensore o controller. Ed ecco i set Esploratore (10+), Inventore (10+) e Bug (10+) consentono già di progettare e programmare robot. C'è un set di espansione per il set Explorer Set di espansione per Inventor, che gira Insieme dell'esploratore in Inventore.
Da un set esploratore puoi creare 12 modelli e da un set inventario- 24 modelli secondo le istruzioni, ma nulla ti impedirà di costruire i tuoi modelli di robot. Set massimo inventario contiene un controller, due motori, due servomotori, due sensori IR, un ricetrasmettitore IR, sensori tattili, un modulo LED. Il controller dispone di quattro porte per il collegamento di attuatori, due porte multifunzionali per il collegamento di sensori, attuatori e una porta per il controllo remoto e il download dei programmi.
Da un set Insetto potrai costruire 4 robot bug controllabili con un controller, potranno camminare lungo la linea (carte per creare un percorso incluse) e rilevare oggetti. Non è presente un adattatore USB Downloader LN-101 per il collegamento a un computer nel kit, ma è necessario se si intende programmare.
I robot sono in fase di programmazione Robot è OLLO, come tutti gli altri robot dell'azienda, utilizzano software proprietario Robo più. Per la programmazione viene utilizzato un linguaggio simile al C. Il software include RoboPlus Task, RoboPlus Manager (configurazione dell'attrezzatura), RoboPlus Motion (programmazione di movimenti complessi del robot), RoboPlus Terminal (terminale) e Dynamixel Wizard (configurazione e calibrazione dei servi).
Dopo aver scritto il tuo programma, devi scaricarlo sul controller collegandolo a un computer e, dopo aver acceso il robot, il tuo programma inizierà a essere eseguito. Puoi scaricare il programma, leggere le istruzioni. I programmatori avanzati possono scriverne di propri proprio firmware per i robot Robotis OLLO su Embedded C.
I robot Robotis possono anche essere programmati direttamente su smartphone o tablet sotto Controllo Android 2.3 e versioni successive utilizzando l'applicazione R+ m.Task.
Robot è Bioloide
Con questa serie della stessa azienda coreana Robotis utilizza i kit Kit premiumsarai in grado di assemblare robot umanoidi. Anche Ci sono altri set della serie: STEM Standard (10+), Espansione STEM (10+), Principiante.
Da un set STELO Standard può fare 16 vari robot secondo gli schemi, ma con un set Espansione STELO Possono essere realizzati altri 9 modelli. Ci sono anche 48 attività nel set. Questo set è in parte composto da componenti della serie Robot è OLLO, e in parte dai componenti Robot è Bioloide. Cioè, con questo set puoi usare i set di entrambe le serie che hai già. Questo è l'unico set compatibile con la serie OLLO e Bioloide. Il set include un microcontrollore CM-530, una matrice di sensori IR (consente al robot di correre lungo la linea), 3 sensori IR (rilevamento ostacoli) e un pannello di controllo RC-100A.
Kit principiante ti permetterà di creare robot di 14 diversi design. Il kit comprende un microcontrollore CM-5, 4 servomotori DYNAMIXEL AX-12A e un modulo sensore AX-S1.
Con set Kit premium puoi assemblare un robot umanoide in una delle tre modifiche o 26 semplici robot. Il robot umanoide di questo kit ha un sistema di stabilizzazione del corpo grazie a un giroscopio a due assi, che gli consente di rimanere abilmente in piedi quando cammina.
Controller incluso CM-530(ARM Cortex a 32 bit, 6 pulsanti, microfono, sensore di temperatura, sensore di tensione, 6 porte compatibili OLLO di ingresso/uscita, 5 connettori servo Serie AX/MX DYNAMIXEL), 18 servi, giroscopio a due assi, 2 sensori IR, telecomando RC-100A.
Programmazione robot di serie Robot è Bioloide effettuata in ambiente software Robo più.
Hovis Lite
Da questo costruttore, oltre a un robot umanoide, puoi assemblare circa 26 diversi modelli di robot e meccanismi. Hovis Lite nasce da un'idea della società coreana DST Robot (fino a marzo 2015 la società si chiamava Dongbu Robot). Gli elementi in plastica del designer possono essere di uno dei seguenti colori: verde, rosso, giallo o blu. C'è bel bonus- le parti possono essere stampate su una stampante 3D. La pagina del designer si trova e tutta la documentazione e i modelli 3D sono .
Microcontrollore incluso ( ATmega128 MCU, i sensori di suono e luce sono integrati nel microcontrollore), un sensore di distanza, un telecomando IR e un ricevitore IR. Il giroscopio/accelerometro e il modello Bluetooth devono essere acquistati separatamente.
È disponibile il seguente software per la programmazione: DR SIM(programma gratuito proprietario per l'editing, il test e la registrazione dei movimenti), DR-Logica visiva(ambiente di sviluppo grafico proprietario e gratuito con la possibilità di visualizzare codice finito come un linguaggio simile al C), Studio per sviluppatori di robotica Microsoft, DR-C, Microsoft studio visivo e Studio AVR.
VEX EDR
Costruttori di serie VEX EDR, o semplicemente VEX, prodotto dall'azienda Robotica VEX. Sono destinati dai 10 anni in su. La serie è adatta sia per scuole, istituti e costruttori di robot avanzati. In questa serie troverai sia set che parti vendute separatamente, oggetti e campi per concorsi. I set programmabili (con un microcontrollore incluso) sono suddivisi in set di avvio ( Starter kit di controllo della programmazione e Starter kit con doppio controllo) e set per competizioni ( Aula e Concorso Kit di meccatronica, Kit di programmazione in aula e gare e Superkit Aula e Competizione). I kit possono essere visualizzati sul sito Web del produttore. Da ogni set potrai assemblare un robot su ruote dotato di un artiglio (vedi foto sotto). Puoi inventare altri modelli tu stesso, affidandoti alla tua immaginazione.
In serie VEX EDR gamma di componenti molto ampia. È sempre possibile acquistare separatamente sensori per seguire la linea, sensori per rilevare ostacoli e misurare la distanza dagli ostacoli, sensori di luce, sensori ottici per la posizione degli assi (misurare lo spostamento angolare, il senso di rotazione dell'asse, la distanza percorsa, ecc.), potenziometri (che determinano la posizione e la direzione di rotazione), giroscopi, sensori tattili, limitatori di movimento, accelerometri (misurazione dell'accelerazione), torce a LED.
Dalla meccanica, è necessario prestare attenzione alla possibilità di acquisire riduttori a ingranaggi (incluso un ingranaggio a vite senza fine), bruchi, ruote Omni, ruote di Ilon.
I robot di questa serie sono programmati utilizzando RobotC , easyC (programmazione in linguaggio C mediante blocchi drag and drop), Flowol (programmazione mediante diagrammi di flusso) o Modkit ( programmazione visiva usando i blocchi). Tutti gli ambienti di sviluppo sono a pagamento.
QI VEX
Anche questa serie è prodotta dall'azienda Robotica VEX e ti consente anche di creare robot programmabili, ma è progettato per bambini dagli 8 anni in su. Ci sono 3 set principali nella serie ( Starter Kit con controller, Starter Kit con Sensori, Superkit), ampliando set, oggetti e campi per concorsi, nonché componenti separatamente. Tutte le posizioni sono ben descritte sul sito Web del produttore. In set Starter Kit con Sensori e Superkit include sensore di colore, giroscopio e sensore di distanza. Telecomando possibile in set Starter Kit con controller e Superkit. Tutti i kit includono sensori tattili. Vorrei sottolineare che oltre alle parti aggiuntive, riceverai Omni-wheels e cingoli in set competitivi. microcontrollore QI VEX attrezzato 12 porte universali per il collegamento di sensori e motori.
I robot di serie sono programmati QI VEX con Modkit (Programmazione a blocchi visivi) e Flusso e Robot C.
C'è anche un ambiente di progettazione virtuale per la struttura del tuo robot Assemblatore VEX. Con questo software, puoi virtualmente produrre e testare il tuo progetto in fase di progettazione. Più di 110 parti di design sono già state caricate nel programma QI VEX, oggetti per concorsi e persino un intero robot QI di Clawbot(un robot con un artiglio). Il programma è disponibile per il download gratuito (compila prima il modulo e ricevi un link per il download via e-mail).
VEX PRO
Sotto questa linea di prodotti, l'azienda Robotica VEX offre solo accessori. Non ci sono set qui. Tutto è venduto singolarmente o in set. Tutti gli accessori possono essere visualizzati.
Tecnolab
Sotto questo marchio, sono nascosti tutti gli stessi set delle aziende Robot e Robotica VEX di cui è stato scritto sopra. I kit (moduli) sono localizzati e assemblati per coloro che desiderano dedicarsi alla robotica, a seconda dell'età e del grado di preparazione. Ci sono sette moduli in totale. Si tratta di moduli di livello preliminare, iniziale, di base, competitivo di base, professionale, di ricerca ed esperto. I dettagli della configurazione per tutti i moduli sono presentati sul sito web. Esame-Technolab LLC. La programmazione del robot è disponibile in tutti i moduli tranne il modulo di pre-livello.
Arduino
Marchio Arduino- questi sono strumenti per creare non solo robot, ma anche molti gadget diversi. Per i costruttori di robot ci sono microcontrollori, tutti i tipi di sensori, motori, servomotori, schede di espansione, display LCD, LED. Ma con questo marchio non vengono prodotti elementi di custodie o telai per l'assemblaggio di robot. Non ci sono nemmeno elementi per l'installazione. L'unica eccezione è Robot Arduino.
piattaforma Arduino supportato grande quantità produttori di terze parti, così puoi trovare componenti per assemblare i robot. Disponibile anche per la vendita e Arduino -microcontrollori compatibili e kit per l'autoassemblaggio di robot basati su questa piattaforma. Tutti i prodotti offerti direttamente dal produttore possono essere visualizzati .
I microcontrollori Arduino possono essere programmati utilizzando ambiente libero sviluppo IDE Arduino open source (vedi la prima immagine sotto). Scritto Arduino IDE in Java e funziona su computer sotto Controllo di Windows, Mac OS X e Linux. L'IDE Arduino utilizza il linguaggio di programmazione Processing (un linguaggio basato su Java). Inoltre, alcuni microcontrollori Arduino possono essere programmati utilizzando RobotC, Flowol, Minibloq (linguaggio di programmazione grafico, gratuito, vedi seconda immagine dal basso), Ardublock (linguaggio di programmazione grafico, integrato nell'IDE Arduino, c'è una traduzione delle istruzioni in Russian, free), Physical Etoys (linguaggio di programmazione grafica open source gratuito per Windows e Linux, no russificazione) e Modkit.
Anche per programmarne alcuni Controller Arduinoè possibile utilizzare il plug-in Visual Micro (a pagamento), integrato in Microsoft Visual Studio 2008-2013 o Atmel Studio 6.1-6.2.
costruttore
Il negozio Amperka offre la propria soluzione per assemblare robot compatibili con Arduino: si tratta di pannelli, binari e supporti per schede, sensori e motori chiamati costruttore. I particolari sono realizzati mediante fresatura da lastre di PVC espanso bianco dello spessore di 5 mm. A causa dell'uso di tale materiale, hai l'opportunità di dipingere parti con vernici. La forza degli elementi è sufficiente per creare piccole strutture. Allo stesso tempo, il materiale è malleabile e puoi facilmente praticare fori nelle parti, avvitare o modificare la geometria delle parti con un coltello clericale.
Tutti gli elementi sono facilmente collegabili tra loro e, se non hai abbastanza forza per le strutture dinamiche, Amperka si offre di incollare gli elementi insieme. Inoltre, per una resistenza ancora maggiore, puoi utilizzare parti "combinate". designer", perché i fori nei pannelli Struktora situato con lo stesso passo di 10 mm. Sfortunatamente, nella morbidezza del materiale con cui sono realizzati i dettagli del designer, c'è anche un piccolo aspetto negativo: sono di breve durata. Nel tempo, il materiale nel punto di attacco si deforma e le parti non si tengono saldamente.
Va notato separatamente che i disegni per la produzione di parti sono di dominio pubblico e puoi realizzare tu stesso gli elementi del designer.
Non ci sono kit già pronti. Tutti gli articoli sono venduti a dadi. Ciascuno di essi può avere più parti grandi o molte piccole. Tutte le opzioni per le matrici possono essere visualizzate sul sito Web del negozio. È possibile acquistare viti, dadi e distanziatori in nylon per collegare le parti. I dettagli sul costruttore possono essere trovati.
Multiplo
Multiploè un kit compatibile con Arduino creato da un'azienda argentina gruppo di robot. Il costruttore è completamente aperto, ovvero sono disponibili sia sorgenti software che disegni degli elementi strutturali (le parti possono essere stampate su una stampante 3D o tagliate su una macchina laser CNC). Le parti principali sono in plastica, gli angoli e alcuni altri elementi sono in alluminio, le viti, i dadi, le rondelle e gli assi sono in metallo. La stessa azienda ha sviluppato un programma per la programmazione grafica Minibloq, di cui si è già parlato sopra (uno dei direttori della compagnia, Julián da Silva, è l'autore di questo programma). È possibile scaricare la pagina ufficiale del designer e tutte le istruzioni, i disegni e il software.
Il costruttore è rappresentato da insiemi kit di partenza, kit da costruzione e kit mostruoso. Nel set kit di partenza controllore DuinoBot, vano batterie (per tre batterie AA), due sensori a infrarossi, due motori, un pannello di controllo e un ricevitore di segnale da esso, cavi e parti meccaniche per costruire un semplice carrello. Il kit comprende un cacciavite e chiavi inglesi, quindi strumento aggiuntivo non avrai bisogno. Nel set kit da costruzione inoltre un sensore ad ultrasuoni, 2 servomotori, 2 sensori di luce, 2 lampadine a led, oltre a dettagli aggiuntivi, anche per il montaggio dell'artiglio.
Kit kit mostruoso il più grande. Questo set contiene due microcontrollori (è possibile creare due robot contemporaneamente da un set), oltre a 4 motori convenzionali, 6 servomotori, vani batteria, un sensore a ultrasuoni, 4 sensore a infrarossi, due set di telecomando (telecomando e un sensore per ricevere un segnale da esso), molte parti meccaniche, anche per l'assemblaggio di due artigli.
Anche in negozio ufficiale c'è un set kit meccanico, contenente solo parti meccaniche, nessuna parte elettronica. Il microcontrollore può essere acquistato anche separatamente. DuinoBot con vano batteria, vari sensori e parti meccaniche. E puoi scaricare gratuitamente i file per stampare i campi del concorso. Il negozio Multiplo si trova a .
Poiché il designer è compatibile con Arduino, puoi programmare utilizzando strumenti di sviluppo simili: Arduino IDE, Minibloq, Ardublock, Physical Etoys e Modkit.
Makeblock
I vantaggi di questo costruttore cinese sono che qui viene utilizzata l'elettronica Arduino e tutte le parti sono realizzate in alluminio estruso durevole. Particolarmente interessanti qui sono le travi, lungo le quali si estende una scanalatura con perforazioni filettate, in cui è possibile avvitare viti a qualsiasi distanza l'una dall'altra, e le rotaie.
I principianti qui apprezzeranno i moduli con connettori unificati con segni di colore per una connessione comoda e chiara di componenti elettronici. Cioè, per una connessione corretta, devi solo assicurarti che i colori delle etichette corrispondano.
Il numero di kit autosufficienti e di risorse nel negozio per Sito ufficiale enorme. Separatamente, qui puoi acquistare sensori, schede, elementi strutturali, ecc. Da set tematici, vorrei evidenziare i kit di montaggio stampante 3d (kit Kit stampante 3D Makeblock Constructor I), plotter (Kit robot plotter XY v2.0), robot che suona lo xilofono (kit Kit robot musicale), costruttore da costruire artista robot varie modifiche, disegnando con pennarelli o bruciando con il laser (set mDrawBot con Bluetooth e kit laser – Blu) e un carrello robot mBot con una vasta gamma di sensori, chassis compatibile con i mattoncini LEGO e Makeblock(Bluetooth, Bluetooth e Wi-Fi).
Con un set mDrawBot Puoi assemblare uno dei 4 robot artisti:
m Scaraè una mano robotica che disegna con una penna o un pennarello e con insieme aggiuntivo Kit laser la penna può essere sostituita con un laser che brucerà il motivo, ad esempio su compensato.
mSpider- un artista-ragno che si appende a due corde e disegna su superfici verticali.
meggbot- un robot che disegna uova o palline da ping-pong.
mCar- un'auto robotica a tre ruote che disegna su un pezzo di carta su cui viaggia.
Ma non è tutto. Speciale per il setmDrawBotMakeblock ha sviluppato un programma con il quale puoi importare il disegno vettoriale SVG, convertire BMP in SVG e ridimensionare il disegno. Quando si applica un'immagine utilizzando un laser, sono supportate diverse sfumature.
I kit di costruzione per uso generale sono i seguenti: Kit robot di avviamento(versioni Bleutooth e IR) e Kit robot definitivo. Ci sono set simili senza elettronica.
Per il controllo remoto del robot, esiste un'applicazione gratuita per Android e iOS - Makeblock. Alcuni kit sono dotati di telecomandi, come la versione IR dello Starter Robot Kit.
I robot Makeblock sono programmati utilizzando un programma proprietario mBlocco basato su editore Graffio 2.0, attraverso Arduino IDE o Blocco Ardu. Per lavorare Arduino IDE o Blocco Ardu, è necessario installare ulteriormente la libreria Makeblock. È possibile trovare esempi, istruzioni, driver e software.
HUNA-MRT
Con il marchio coreano HUNA-MRT kit di nascondiglio per la costruzione di meccanismi e robot. Imposta DIVERTIMENTO&BOT (MyRobotTime) e KICKY (MRT2) sono kit per principianti (6-8 anni) realizzati con parti in plastica e non sono previste programmazioni. Ma in serie di serie CLASSE (MRT3)(dai 7 agli 11 anni) e SUPERIORE(dai 9 agli 11 anni) è già presente una scheda programmabile ed è possibile programmare i robot utilizzando un semplice ambiente di programmazione grafica. La differenza tra le ultime due serie è quella nella serie CLASSE (MRT3) le parti sono di plastica e in una serie SUPERIORE- metallo. In tutti gli altri aspetti, questi sono set completamente compatibili. Parti di una serie possono essere utilizzate insieme a parti di altre serie di questo marchio. C'è anche un set più avanzato HUNITRONIC(dai 12 ai 18 anni), che è dotato di un analogo di un microcontrollore Arduino UNO e paga Estensione IO Shield per il collegamento dei sensori. Tutti i kit sono dotati di un ambiente di programmazione grafico. Per ulteriori informazioni sui costruttori, visitare il sito Web. Brain Development LLC. Pagina ufficiale della serie MRT3 .
RoboRobo
azienda coreana RoboRobo offre 5 kit didattici per la costruzione di robot programmabili. Sono numerati in questo modo: Kit robotico n. 1, Kit robotico n. 2, Kit robotico n. 3, Kit robotico n. 4, Kit robotico n. 5. Differiscono per il numero di parti, il numero di possibili modifiche dei robot che puoi assemblare da loro secondo le istruzioni e la complessità. Maggiore è il numero, più dettagli e più difficile. Assicurati di notare che il set 2 contiene il set 1, il set numero 3 contiene il set 2 e così via. Quindi se hai già un set Kit robotico n. 1, quindi puoi estenderlo con un set Kit robotico №1-2 prima di comporre Kit robotico n. 2 e quindi risparmiare denaro. Set di espansione totali 4: Kit Robo n. 1-2, Kit Robo n. 2-3, Kit Robo n. 3-4 e Kit Robo n. 4-5. Pagina ufficiale del designer.
Nel set massimo troverai un sensore IR, un telecomando IR, un sensore audio e sensori tattili.
I robot di questa azienda sono programmati con l'aiuto di GUI in un programma Programma Rogico.
Un'altra compagnia RoboRobo propone kit per bambini molto piccoli (5-7 anni): Robo Bambini #1 e Robo Bambini #2. Il secondo set è complementare al primo. Dal primo set, puoi assemblare 16 robot e dal secondo - altri 16. In questi set, il produttore offre un approccio interessante al controllo dei robot. I piccoli programmatori hanno a disposizione un set di carte che passano attraverso uno scanner, che a sua volta dà comandi al robot.
fischertechnik
Costruttori fischertechnik prodotto da un'azienda tedesca. I dettagli del designer sono di plastica. Diversi set del designer sono progettati per età diverse. Set di serie GIOVANE(5+) non hanno motori o batterie, sono solo elementi costitutivi per i bambini. Con set di serie BASE (7+) e AVANZATO (7+), PROFI (8+) si possono assemblare varie macchine e meccanismi, possono già essere equipaggiati con motori, pannelli solari, alimentatori, ecc. Ma l'assemblaggio dei robot e la loro programmazione inizia nei kit di serie ROBOTICA(8+).
In serie ROBOTICA sei set: ROBOTICS LT Set per principianti (ROBOTICS LT Set per principianti)(starter kit per la creazione di 8 dispositivi automatici), Set Discovery TXT ROBOTICS (Set Discovery TXT ROBOTICS)(per creare 11 meccanismi e robot autonomi), Robot di automazione ROBO TX (robot automatici ROBO TX)(per creare realistico robot industriali), ROBO TX elettropneumatico (ROBO TX elettropneumatico)(per il montaggio di 4 strutture pneumatiche), ROBO TX Explorer (ROBO TX Explorer)(per creare un robot cingolato in sei modifiche) e Laboratorio di formazione ROBO TX (Laboratorio di formazione ROBO TX)(per la progettazione di dispositivi automatici e robot mobili). Separatamente, i kit possono essere acquistati con un kit batteria, un kit telecomando, un kit luci e suoni (per creare effetti luminosi e sonori), kit con motori aggiuntivi, un kit risorse e scatole di immagazzinaggio. Quando si combinano i set tra loro, è possibile espandere notevolmente le possibilità nella creazione di robot.
Parte dei set della serie ROBOTICA dotato di un controllore ROBOTX(ad eccezione dello starter kit, che viene fornito con un controller ROBOLTO), parte - controllore Robotica TXT. Tra i sensori dei kit si trovano: un fotosensore, un sensore di temperatura, un sensore di colore, un sensore di distanza ad ultrasuoni, un sensore a inseguimento di linea IR.
Specifiche del controller ROBOTX quanto segue: processore a 32 bit ARM9, display monocromatico 128x64, 8 MB di RAM, 2 MB di flash. Dimensioni controller - 90x90x15 mm, peso - 90 g Sono presenti 4 uscite per il collegamento di motori, 8 ingressi universali, 2 connettori di espansione I2C, RS485 da combinare con altri controller, 4 ingressi e USB per il collegamento a un computer. C'è anche il Bluetooth integrato. È possibile acquistare un microcontrollore aggiuntivo ROBOTX.
Un controller più avanzato può essere acquistato separatamente Robotica TXT. Ecco le sue specifiche: sistema operativo Linux, due processori ARM Corteccia A8(32 bit/600 MHz) +Corteccia M3, memoria 128 MB DDR3 RAM, 64 MB Flash, slot per microcarta SD, touchscreen a colori da 2,4", risoluzione 320 x 240, 8 ingressi universali, 4 alta velocità ingressi digitali, 4 uscite motore, modulo combinato Bluetooth/Wi-Fi, ricevitore IR (per la ricezione di un segnale dal telecomando), USB 2.0 per il collegamento a un PC, USB Host (USB A per il collegamento di una fotocamera USB fischertechnik o fischietti USB), Connettore a 10 pin per ingresso o uscita tramite interfaccia I2C, altoparlante integrato, orologio integrato con propria batteria. Dimensioni del controller - 90x90x25 mm. I controller possono essere accoppiati. Tutti i dettagli sul microcontrollore.
Tutti i kit includono il software di programmazione ROBO Pro(nello starter kit troverai una versione light di questo software). L'ultima versione del software e la Russification possono sempre essere scaricate dal sito Web del produttore.
Controllore Robotica TXT programmato con ROBO Pro , Compilatore C , Libreria PC , . Ora questa piattaforma robotica è rappresentata da un solo setROBOTICA PRO 1.0, da cui puoi collezionare 6 modelli. Il set è progettato per studenti delle scuole (7+) e studenti.
Il set include un microcomputer, software (per privati e uso educativo), fili, 3 motori, 3 led, 2 sensori infrarossi, 1 sensore touch e parti varie.
Ed ecco le specifiche del microcomputer ERP:
- 32 bit Microcontrollore ARM CORTEX-M2;
- 256 KB di FLASH, 64 KB di RAM;
- Porta USB 12 Mbit/s;
- 3 porte per motori e 4 per sensori (i LED possono essere collegati a qualsiasi porta);
- cicalino incorporato;
- alimentato da 6 batterie AA;
- modulo Wi-Fi integrato.
È possibile programmare i modelli assemblati direttamente sul blocco stesso o tramite software ERP MOTORE. Il controllo remoto dei robot è possibile utilizzando l'applicazione Telecomando ERP Engino, disponibile su Google Play e Apple Store . Tutti i dettagli sul costruttore possono essere trovati.
TRIC
Costruttore cibernetico TRIC- questo è un designer russo, le cui parti metalliche sono compatibili con il "progettista sovmetal" (la stessa perforazione M4 con un passo di 10 mm).
Il costruttore TRIK offre diverse soluzioni: set iniziale, educativo, scolastico, competitivo, coppia di allenamento. La differenza tra i set è il numero di sensori e parti, ma ogni set ha un controller TRIC , videocamera e microfono. Tutti i kit (tranne lo starter kit) sono dotati di una scatola di plastica con scomparti per riporre le parti. Il set massimo contiene i seguenti sensori: 2 sensori di luce, 2 sensori di distanza, 2 sensori tattili. Inoltre, ci sono Omni-wheels, strisce LED, batterie, caricabatterie.
Caratteristiche tecniche del controller TRIK:
- sistema operativo: Linux;
- CPU: SoC OMAP-L138 C6-Integra™ DSP+ARM®, 375 MHz, Texas Instruments;
- nucleo processore: ARM926EJ-S™ RISC MPU;
- RAM: 256 MB, 6 MB FLASH;
- processore periferico: MSP430F5510, 24 MHz, Texas Instruments;
- interfacce utente: USB 2.0, WiFi b/g/n, BlueTooth, 2xUART, 2xI2C, Micro-SD, Mic in (stereo), Line out (mono);
- interfacce motore corrente continua: 4 porte motore 6-12 V CC, con protezione da sovracorrente hardware individuale (fino a 2 A per motore);
- interfacce per dispositivi periferici: 19 porte di segnale per uso generico (6 a canale singolo e 13 a doppio canale) con alimentazione 3,3-5 V, 6 delle quali possono funzionare in modalità ingresso analogico;
- interfacce sensore video: 2 ingressi BT.656 VGA 640*480, supporto per modalità stereo;
- tocco di colore integrato monitor LCD Risoluzione TFT da 2,4” 320x240 pixel;
- altoparlante integrato con potenza nominale 1 W, potenza di picco 3 W;
- Indicatore LED a 2 colori controllato da software;
- slot di espansione: due connettori "slot" a 26 pin per moduli di espansione;
- dotazioni aggiuntive (incluse nel controller): accelerometro a 3 assi, giroscopio a 3 assi, codec audio, amplificatore, convertitori e circuiti di gestione dell'alimentazione, circuiti di protezione in ingresso da sovraccarichi di tensione e corrente;
- alimentazione 6-12V DC, esterna scheda di rete o batteria LiPo RC 3P (11,1 V) / 2P (7,4 V).
La programmazione è possibile in C, C++/Qt, JavaScript, C#/F# (.NET), Python e Java. Ha anche un proprio ambiente di sviluppo - Studio Trik che funziona su Windows e Linux. È stata sviluppata un'applicazione per il controllo remoto Gamepad TRIK per Android. Il controller è connesso tramite Wi-Fi. Dettagli sul designer sul sito ufficiale .
MUSCHIO
Costruttore MUSCHIO creato da una società americana Robotica modulare, è il costruttore più insolito di tutti qui elencati. Non ci sono fili o i soliti modi per collegare le parti. L'intero costruttore è costituito da moduli a forma di cubo con facce colori differenti e vari elementi di collegamento come staffe e angoli. Tutti sono fissati l'uno all'altro tramite sfere magnetiche, che consentono di creare giunti rigidi o incernierati.
I diversi colori dei bordi dei moduli non sono fatti solo per la bellezza, ma ne indicano anche le caratteristiche. I bordi verdi conducono elettricità. Il modulo batteria ha tutti i bordi verdi e lo scopo principale di questo modulo è fornire energia a tutti gli altri moduli. Ad esempio, per alimentare un modulo con un motore, è necessario collegare uno dei suoi bordi verdi al bordo verde della batteria. I bordi rosso e marrone conducono i dati: il rosso è l'output dei dati, il marrone è l'input dei dati. Ad esempio, se si desidera che il sensore di distanza controlli la velocità del motore, è necessario collegare il bordo rosso del modulo sensore di distanza al bordo marrone del modulo motore. I bordi blu stanno trasmettendo, energia e/o dati vengono trasmessi attraverso di essi. Ad esempio, se devi alimentare un modulo che è lontano dalla batteria, puoi utilizzare i bordi blu di un modulo flessibile o alcuni moduli semplici.
Robo Meraviglia
Ed ecco un altro set di cubi compatibile con LEGO. Costruttore Robo Meraviglia come costruttore MUSCHIO,è costituito da moduli a forma di cubo, ad eccezione del microcontrollore, che consiste, per così dire, in doppi cubi (nella foto, il microcontrollore colore arancione). I moduli sono collegati tra loro in modalità wireless tramite appositi connettori.
Ora in servizio Kickstarter è possibile preordinare le seguenti opzioni del kit: starter (KIT DI PARTENZA), esteso ( KIT AVANZATO) e professionale (KIT PROFESSIONALE) . Le prime consegne inizieranno a luglio 2016. I kit sono progettati per bambini dai 5 anni e adulti.Nel kit di partenzaè presente un modulo di sistema (microcontrollore), un modulo con sensore di distanza (rosso), un modulo Bluetooth ( colore blu), modulo batteria ( colore verde), modulo servomotore ( colore giallo), modulo vuoto, 2 moduli motore ( di colore blu), 2 ruote, 7 connettori, 2 adattatori LEGO (per attaccare pezzi LEGO standard, come omini, come mostrato in figura) e una ruota passiva.nell'insieme estesoVengono aggiunti altri 2 moduli vuoti, un modulo con display a LED, un modulo con sensore di luce, un modulo con sensore meteorologico, altri 6 connettori e altri 2 adattatori LEGO.In un set professionale, rispetto a quello esteso si aggiunge 1 modulo batteria in più, un altro modulo servo, 3 moduli più vuoti, un modulo con sensore a infrarossi, un modulo con puntatore laser, un modulo con schermo basato su inchiostro elettronico, un modulo fotocamera, un modulo accelerometro, altri 9 connettori, altri 4 adattatori LEGO e un'altra ruota passiva.
Ed ecco le caratteristiche del progettista: Processore SoC Allwinner A13, operativo Memoria RAM Memoria eMMC DDR3 da 256 MB Memoria flash 4 GB, Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 2.1/3.0/4.0. Il modulo di sistema ha un microfono e un altoparlante integrati.
Puoi programmare il robot finito utilizzando un'apposita applicazione disponibile per iOS e Android. Gli sviluppatori prevedono di creare un'applicazione per Windows, anche se solo entro settembre 2016. La programmazione qui è grafica. Inoltre, Scratch è supportato. Inoltre, i creatori del costruttore forniscono un'API per lo sviluppo, mentre scrivono, in qualsiasi linguaggio di programmazione.
(basato sui materiali del sito http://www.proghouse.ru/article-box/26-robots)
Responsabile per le informazioni: metodologo GMC DOgM Soluyanov Evgeny Alexandrovich.
Programmazione di robot industriali in SprutCAM
Nikolaj Konov,
Direttore di KROKK, d.o.o., Slovenia, Lubiana (www.krokk.si)
Robot industriali nell'industria moderna
Mercato mondiale dei robot
L'uso di robot industriali in tutto il mondo è in aumento ogni anno. Entro il 2018, oltre 1,3 milioni di robot saranno in funzione in tutto il mondo. L'indicatore medio della densità di utilizzo dei robot in produzione, secondo i dati del 2014, è di 66 unità ogni 10mila dipendenti. In 21 paesi, questo indicatore è al di sopra della media (Fig. 1).
Includono la maggior parte dei paesi industrializzati dell'Europa, degli Stati Uniti, del Canada e della regione asiatica (Corea del Sud, Giappone, Taiwan). La Slovenia non è l'ultimo posto in questa lista e con un indicatore di 100 robot ogni 10mila persone occupa una posizione di leadership nell'automazione industriale. I robot sono maggiormente utilizzati nell'industria automobilistica, dove c'è una maggiore densità di robotizzazione della produzione (Fig. 2).
Applicazioni Robot
L'area di applicazione più comune dei robot è l'esecuzione di operazioni ripetitive su linee di produzione, come saldatura, parti mobili, verniciatura, assemblaggio, ecc. Di norma, i robot su tali linee operano ciclicamente secondo il programma ed eseguono il stesse operazioni, sostituendo il lavoro umano di routine. Ciò consente di automatizzare il più possibile il processo produttivo, ridurre il fattore di errore umano e massimizzare la produttività. Ma per robot moderni l'esecuzione di semplici operazioni di trasloco non è il limite delle loro capacità.
Il robot, grazie alla presenza di sei gradi di libertà, può effettuare anche complessi movimenti multiasse lungo la traiettoria richiesta, effettuando così qualsiasi lavorazione che prima era possibile solo su macchine specializzate. Ciò diventa reale principalmente a causa dell'evoluzione a lungo termine dei robot e dei controller industriali. I robot industriali sono diventati più precisi e rigidi: è possibile posizionare il robot con una precisione di diversi centesimi di millimetro. Anche i controller dei robot sono diventati più perfetti: consentono di controllare più robot contemporaneamente e di interpolare i movimenti del robot con assi lineari e rotativi aggiuntivi. Tutto ciò ha creato i presupposti per l'utilizzo dei robot in quei settori dove fino ad oggi era possibile utilizzare solo macchine CNC specializzate.
Capacità dei robot industriali nella lavorazione dei materiali
La tendenza a utilizzare i robot industriali per vari tipi la lavorazione dei materiali sta diventando sempre più popolare nell'industria globale. E c'è una spiegazione per questo: i robot hanno una serie di vantaggi rispetto alle classiche macchine a controllo numerico, come ad esempio: sei gradi di libertà; ampia area di lavorazione; utilizzando lo stesso robot per la presa del pezzo; di più a basso costo; utilizzo di ulteriori assi di posizionamento del pezzo.
Analizzeremo questi vantaggi e prenderemo in considerazione esempi specifici e applicazioni di un robot industriale per la movimentazione dei materiali. Naturalmente, non tutti i tipi di lavorazione possono essere sostituiti con l'ausilio di robot, poiché esistono limitazioni di precisione e rigidità. Inoltre, verranno presi in considerazione esempi dell'uso di robot in quelle aree in cui è economicamente fattibile e soddisfa la qualità richiesta dei prodotti finali.
Lavorazione economica a 5 assi
Le macchine CNC che possono lavorare un pezzo in cinque gradi di libertà sono, ovviamente, più costose delle semplici macchine a tre assi. E se una macchina del genere è progettata per elaborare parti di grandi dimensioni, il suo costo aumenta in modo esponenziale.
Tutti i robot industriali, così come le macchine utensili a cinque assi, hanno inizialmente la possibilità di posizionare l'utensile, ma il costo di una tale soluzione è a volte parecchie volte inferiore rispetto a una macchina con caratteristiche simili. Di conseguenza, la lavorazione complessa a cinque assi di prodotti che non richiedono precisione diventa accessibile anche per le piccole imprese. Un vivido esempio di ciò è la lavorazione artistica della pietra (Fig. 3).
La lavorazione artistica dei materiali - non solo pietra, ma anche legno, gesso, plastica, ecc. - è uno degli ambiti più idonei all'utilizzo dei robot. Qui non è richiesta un'elevata precisione, mentre, di regola, i pezzi hanno dimensioni piuttosto impressionanti e hanno sempre una superficie di forma complessa. L'utilizzo del robot consente di eseguire lavorazioni di qualsiasi complessità e completamente in modalità multiasse.
Ampia area di lavorazione
Molto spesso, il prodotto da lavorare richiede ampie aree di movimento dall'attrezzatura. Esempi sono scafi di barche, telai di rimorchi, prototipazione di prodotti di grandi dimensioni, preparazione di stampi di colata, ecc. Per elaborare tali prodotti sono necessarie macchine specializzate con ampie zone di viaggio, il cui costo è commisurato alle loro dimensioni.
Tuttavia, il robot può essere posizionato su una piattaforma mobile, la cui lunghezza può essere praticamente qualsiasi. I moderni controller di robot industriali consentono l'interpolazione dei movimenti del robot e, inoltre, fino a tre assi lineari di movimento del robot stesso. Ciò consente di utilizzare un robot industriale in uno spazio pressoché illimitato. Un esempio è una cella robotica per la lavorazione dello scafo di una barca (Fig. 4).
La lavorazione dello scafo di una barca richiede non solo un complesso orientamento dell'utensile, ma anche un'ampia area di viaggio. L'utilizzo di un robot montato su un portale mobile facilita la lavorazione dell'intero scafo della barca. Allo stesso tempo, i movimenti del robot lungo il portale sono completamente sincronizzati con i movimenti delle articolazioni e consentono all'utensile di muoversi lungo tutto il corpo, mantenendo il corretto orientamento.
Uso multiuso del robot
Un robot industriale può essere utilizzato nello stesso processo tecnologico sia per afferrare il pezzo che per spostarlo attraverso l'utensile. Il cosiddetto schema "blank-to-tool" consente di implementare un'intera catena tecnologica di lavorazione di un prodotto, nonché di spostare il prodotto nel luogo richiesto per ulteriori operazioni su un solo robot (Fig. 5).
Dopo aver formato il sedile della sedia nella pressa ad iniezione, è necessario rifinire, levigare i bordi e lucidare il sedile della sedia. Tutte queste operazioni vengono eseguite in sequenza con il robot che prende il posto di lavoro mentre gli utensili sono in posizioni fisse.
Gradi di libertà aggiuntivi
I moderni controller per robot possono controllare non solo movimenti lineari aggiuntivi del robot stesso, ma anche assi di rotazione aggiuntivi del desktop con un pezzo fissato ad esso. Questa soluzione stabilisce un ulteriore grado di libertà del pezzo e consente l'utilizzo di un robot più compatto per la lavorazione del pezzo da tutti i lati. Naturalmente il controllo degli assi aggiuntivi è completamente sincronizzato con i movimenti delle articolazioni del robot (Fig. 6).
Per saldare la vasca da tutti i lati, viene utilizzato un ulteriore asse rotante, che è controllato in modo sincrono con gli assi del robot e consente di eseguire l'operazione da tutti i lati contemporaneamente.
Così, i moderni robot industriali possono essere utilizzati per molte lavorazioni dove prima era impossibile immaginare: fresatura (metallo, pietra, legno, gomma, plastica, ecc.), molatura, lucidatura, rifilatura, sbavatura, taglio (plasma, acqua, laser). Tali soluzioni sono utilizzate in molti settori e sono disponibili anche per le piccole imprese, il che consente loro di svilupparsi anche con piccoli investimenti.
SprutCAM per la programmazione dei robot
Funzioni di programmazione standard
Tutti gli esempi precedenti richiedono la programmazione di movimenti complessi dell'utensile e, di conseguenza, degli assi del robot. Nella programmazione classica dei robot, i movimenti sono specificati in sequenza, da un punto all'altro. Questo approccio è molto difficile da applicare a percorsi utensile complessi, anche associati all'orientamento dell'utensile. Tale programmazione richiederà anche molto tempo, durante il quale il robot sarà effettivamente impegnato e non sarà coinvolto processo di produzione. Molti produttori offrono la possibilità di creare programmi per il robot in codice G o in un formato simile, quando il programmatore tiene conto solo delle coordinate del punto centrale dell'utensile e crea un programma nel consueto spazio cartesiano e la posizione degli assi effettivi del robot viene ricalcolato dal controller. In questo caso, possiamo tracciare un'analogia con le macchine a controllo numerico, che hanno capacità simili.
Semplici movimenti possono essere programmati in questo modo, ma quando si tratta di forme complesse o l'uso di assi aggiuntivi, il completamento dell'attività in un ragionevole lasso di tempo diventa problematico, mentre scrivere un programma del genere manualmente è un compito piuttosto difficile, e talvolta quasi impossibile.
Applicazione del sistema CAM per la programmazione
La via d'uscita logica da questa situazione, seguendo l'analogia con le macchine classiche, in cui i sistemi CAM vengono utilizzati per creare programmi per la lavorazione di forme complesse, è utilizzare CAM per programmare il robot. In effetti, creare un percorso utensile non è diverso dal crearne uno per una macchina utensile. L'unica differenza è che, successivamente, i movimenti dell'utensile devono essere convertiti in movimenti degli assi del robot e degli assi aggiuntivi. Non tutti i sistemi CAM hanno questa capacità.
Inoltre, il sistema CAM deve comprendere la cinematica del robot e tener conto di tutte le sue capacità di posizionamento dell'utensile, evitando singolarità e collisioni.
Sprut-Technology sviluppa software SprutCAM da oltre 20 anni. Una delle opzioni di questo prodotto è la possibilità di creare programmi per robot industriali basati su un modello 3D scaricabile del prodotto.
Utilizzando una varietà di strategie di lavorazione, il programmatore può impostare i percorsi utensile richiesti. SprutCAM, in base alla cinematica reale del robot, calcolerà la posizione e l'orientamento dell'utensile in ogni punto, calcolerà le coordinate di ciascuno degli assi del robot. Una simulazione dettagliata ti consentirà di simulare completamente il comportamento reale del robot, evitare collisioni e vedere il risultato dell'elaborazione. Gli strumenti per l'ottimizzazione della posizione dei giunti del robot consentono di determinare al meglio le coordinate ottimali degli assi per ogni punto.
Funzionalità SprutCAM
Strategie di elaborazione
Essendo un sistema CAM multifunzionale, SprutCAM racchiude un gran numero di strategie per qualsiasi tipo di lavorazione: fresatura (sgrossatura, finitura, lavorazioni multiasse); taglio; saldatura (Fig. 7).
Inoltre, SprutCAM ha strategie uniche per la lavorazione additiva e la lavorazione con un utensile a coltello. Tutte queste strategie possono essere utilizzate durante la programmazione di un robot.
Supporto
SprutCAM ha già implementato il supporto per i più noti produttori di robot: i modelli cinematici sono noti e i post-processori sono pronti. L'interazione con i robot dei principali produttori è già stata completata e completamente sottoposta a debug per l'utente (Fig. 8). L'implementazione di un prodotto per un'attività specifica richiede una quantità minima di tempo.
Vantaggi dell'utilizzo di SprutCAM per la programmazione dei robot
- La programmazione offline dei robot aumenta il carico utile;
- molto di piu rapida creazione programmi che da punto a punto;
- facile programmazione robot con assi aggiuntivi;
- ottimizzazione automatica e ricerca di movimenti senza incidenti;
- simulazione e verifica realistiche dei programmi;
- postprocessori pronti per la generazione di un programma nel linguaggio del controller;
- creare programmi è facile come programmare macchine a controllo numerico.
Crea un robot molto semplice Vediamo a cosa serve crea un robot a casa, per comprendere le basi della robotica.
Sicuramente, dopo aver visto film sui robot, spesso volevi costruire il tuo compagno d'armi, ma non sapevi da dove cominciare. Ovviamente non sarai in grado di costruire un terminatore bipede, ma non miriamo a questo. Chi sa tenere in mano correttamente un saldatore può assemblare un semplice robot e questo non richiede una profonda conoscenza, anche se non interferirà. La robotica amatoriale non è molto diversa dall'ingegneria dei circuiti, solo molto più interessante, perché anche aree come la meccanica e la programmazione sono interessate qui. Tutti i componenti sono prontamente disponibili e non sono così costosi. Quindi il progresso non si ferma e lo useremo a nostro vantaggio.
introduzione
Così. Cos'è un robot? Nella maggior parte dei casi questo dispositivo automatico, che reagisce a qualsiasi azione ambiente. I robot possono essere controllati da un essere umano o eseguire azioni preprogrammate. Tipicamente, il robot ha una varietà di sensori (distanza, angolo di rotazione, accelerazione), videocamere, manipolatori. La parte elettronica del robot è costituita da un microcontrollore (MC), un microcircuito che contiene un processore, un generatore di clock, varie periferiche, RAM e memoria permanente. C'è nel mondo grande quantità una varietà di microcontrollori per diverse applicazioni e sulla base di essi puoi assemblare potenti robot. Per gli edifici amatoriali, i microcontrollori AVR sono ampiamente utilizzati. Sono di gran lunga i più accessibili e su Internet puoi trovare molti esempi basati su questi MK. Per lavorare con i microcontrollori devi essere in grado di programmare in assembler o C e avere conoscenza di base nell'elettronica digitale e analogica. Nel nostro progetto utilizzeremo C. La programmazione per MK non è molto diversa dalla programmazione su un computer, la sintassi del linguaggio è la stessa, la maggior parte delle funzioni sono praticamente le stesse e quelle nuove sono abbastanza facili da imparare e comode da usare.
Di cosa abbiamo bisogno
Per cominciare, il nostro robot sarà in grado di aggirare semplicemente gli ostacoli, cioè ripetere il comportamento normale della maggior parte degli animali in natura. Tutto ciò di cui abbiamo bisogno per costruire un robot del genere può essere trovato nei negozi di ingegneria radiofonica. Decidiamo come si muoverà il nostro robot. I più riusciti, credo, sono i cingoli che si usano nei carri armati, questa è la soluzione più comoda, perché i cingoli hanno una capacità di cross-country maggiore rispetto alle ruote dell'auto ed è più comodo controllarli (per girare , è sufficiente ruotare i binari in diverse direzioni). Pertanto, avrai bisogno di qualsiasi carro armato giocattolo con cingoli che ruotino indipendentemente l'uno dall'altro, puoi acquistarne uno in qualsiasi negozio di giocattoli a un prezzo ragionevole. Da questo serbatoio ti serve solo una piattaforma con cingoli e motori con riduttori, puoi tranquillamente svitare il resto e buttarlo via. Abbiamo anche bisogno di un microcontrollore, la mia scelta è caduta sull'ATmega16: ha abbastanza porte per collegare sensori e periferiche e in generale è abbastanza conveniente. Dovrai anche acquistare alcuni componenti radio, un saldatore, un multimetro.
Realizzare una tavola con MK
Nel nostro caso, il microcontrollore svolgerà le funzioni del cervello, ma non inizieremo con esso, ma con l'alimentazione del cervello del robot. Una corretta alimentazione è la chiave per la salute, quindi inizieremo con come nutrire correttamente il nostro robot, perché i costruttori di robot principianti di solito commettono errori su questo. E affinché il nostro robot funzioni normalmente, è necessario utilizzare uno stabilizzatore di tensione. Preferisco il chip L7805: è progettato per emettere una tensione stabile di 5 V, che è ciò di cui il nostro microcontrollore ha bisogno. Ma poiché la caduta di tensione su questo chip è di circa 2,5 V, è necessario fornire un minimo di 7,5 V. Insieme a questo stabilizzatore, i condensatori elettrolitici vengono utilizzati per attenuare le increspature di tensione e un diodo deve essere incluso nel circuito per proteggere dall'inversione di polarità.
Ora possiamo lavorare sul nostro microcontrollore. Il case dell'MK è DIP (è più comodo da saldare) e ha quaranta pin. A bordo c'è un ADC, PWM, USART e tante altre cose che per ora non useremo. Diamo un'occhiata ad alcuni nodi importanti. L'uscita RESET (la nona gamba dell'MK) viene portata dal resistore R1 al "più" della fonte di alimentazione: questo deve essere fatto! Altrimenti, il tuo MK potrebbe ripristinarsi involontariamente o, in altre parole, fallire. È anche una misura auspicabile, ma non obbligatoria, collegare RESET tramite condensatore ceramico C1 a terra. Nel diagramma puoi anche vedere un elettrolita da 1000 uF, ti salva dalle cadute di tensione quando i motori sono in funzione, il che avrà anche un effetto positivo sul funzionamento del microcontrollore. Il risonatore a cristallo X1 e i condensatori C2, C3 devono essere posizionati il più vicino possibile ai pin XTAL1 e XTAL2.
Non parlerò di come eseguire il flashing di MK, dal momento che puoi leggerlo su Internet. Scriveremo il programma in C, ho scelto CodeVisionAVR come ambiente di programmazione. È un ambiente abbastanza utile e utile per i principianti perché ha una procedura guidata di generazione del codice integrata.
Controllo del motore
Un componente altrettanto importante nel nostro robot è il driver del motore, che ci rende più facile controllarlo. Mai e in nessun caso i motori devono essere collegati direttamente all'MK! Affatto carichi potenti non può essere controllato direttamente dal microcontrollore, altrimenti si brucerà. Usa i transistor chiave. Per il nostro caso, esiste un chip speciale: L293D. In progetti così semplici, cerca sempre di utilizzare questo particolare chip con l'indice "D", poiché ha diodi integrati per la protezione da sovraccarico. Questo chip è molto facile da gestire e facile da trovare nei negozi di ingegneria radiofonica. È disponibile in due pacchetti DIP e SOIC. Utilizzeremo in un pacchetto DIP a causa della facilità di montaggio sulla scheda. L'L293D ha alimentatori separati per motore e logica. Pertanto, alimenteremo il microcircuito stesso dallo stabilizzatore (ingresso VSS) e i motori direttamente dalle batterie (ingresso VS). L293D può sopportare un carico di 600 mA per canale e ha due di questi canali, ovvero due motori possono essere collegati a un microcircuito. Ma per essere sicuri, combineremo i canali e poi avremo bisogno di un microfono per ogni motore. Ne consegue che l'L293D sarà in grado di resistere a 1,2 A. Per ottenere ciò, è necessario unire le gambe del micro, come mostrato nel diagramma. Il microcircuito funziona come segue: quando viene applicato uno "0" logico a IN1 e IN2 e un'unità logica viene applicata a IN3 e IN4, il motore ruota in una direzione e, se i segnali sono invertiti, viene applicato uno zero logico, quindi il motore inizierà a ruotare nella direzione opposta. I pin EN1 e EN2 sono responsabili dell'attivazione di ciascun canale. Li colleghiamo e li colleghiamo all'alimentatore "più" dallo stabilizzatore. Poiché il microcircuito si riscalda durante il funzionamento e l'installazione dei radiatori è problematica su questo tipo di custodia, la rimozione del calore è fornita dalle gambe GND: è meglio saldarle su un'ampia area di contatto. Questo è tutto ciò che devi sapere per la prima volta sui conducenti di motori.
Sensori di ostacolo
In modo che il nostro robot possa navigare e non schiantarsi contro tutto, installeremo due sensori a infrarossi su di esso. Il sensore più semplice è costituito da un diodo IR che emette nello spettro infrarosso e da un fototransistor che riceverà un segnale dal diodo IR. Il principio è questo: quando non c'è nessun ostacolo davanti al sensore, i raggi IR non cadono sul fototransistor e non si apre. Se c'è un ostacolo davanti al sensore, i raggi da esso vengono riflessi e cadono sul transistor: si apre e la corrente inizia a fluire. Lo svantaggio di tali sensori è che possono reagire in modo diverso a superfici diverse e non sono protetti dalle interferenze: il sensore potrebbe funzionare accidentalmente da segnali estranei provenienti da altri dispositivi. La modulazione del segnale può proteggere dalle interferenze, ma per ora non ci preoccuperemo di questo. Tanto per cominciare, basta.
Firmware del robot
Per far rivivere il robot, è necessario scrivere un firmware per esso, ovvero un programma che rilevi letture da sensori e motori di controllo. Il mio programma è il più semplice, non contiene strutture complesse e sarà comprensibile a tutti. Le prossime due righe includono file di intestazione per il nostro microcontrollore e comandi per generare ritardi:
#includere
#includere
Le seguenti righe sono condizionali perché i valori PORTC dipendono da come hai collegato il driver del motore al tuo microcontrollore:
PORTC.0 = 1; PORTC.1 = 0; PORTC.2 = 1; PORTC.3 = 0; Un valore di 0xFF significa che l'output sarà un registro. "1" e 0x00 è un registro. "0". Con la seguente costruzione, controlliamo se c'è un ostacolo davanti al robot e da che parte si trova: if (!(PINB & (1< Se la luce di un diodo IR colpisce il fototransistor, viene impostato un registro sulla gamba del microcontrollore. "0" e il robot inizia ad indietreggiare per allontanarsi dall'ostacolo, poi si gira per non urtare nuovamente l'ostacolo e poi avanza di nuovo. Poiché abbiamo due sensori, controlliamo la presenza di un ostacolo due volte, a destra ea sinistra, e quindi possiamo scoprire da che parte si trova l'ostacolo. Il comando "delay_ms(1000)" indica che trascorrerà un secondo prima che inizi l'esecuzione del comando successivo. Ho coperto la maggior parte degli aspetti che ti aiuteranno a costruire il tuo primo robot. Ma la robotica non finisce qui. Se assembli questo robot, avrai molte opportunità per espanderlo. Puoi migliorare l'algoritmo del robot, ad esempio cosa fare se l'ostacolo non è su un lato, ma proprio davanti al robot. Inoltre, non fa male installare un codificatore, un semplice dispositivo che ti aiuterà a posizionare con precisione e conoscere la posizione del tuo robot nello spazio. Per chiarezza, è possibile installare un display a colori o monocromatico in grado di mostrare informazioni utili: il livello di carica della batteria, la distanza dall'ostacolo, varie informazioni di debug. Il miglioramento dei sensori non interferirà: l'installazione di TSOP (si tratta di ricevitori IR che percepiscono un segnale di solo una certa frequenza) invece dei fototransistor convenzionali. Oltre ai sensori a infrarossi, ci sono quelli ad ultrasuoni, che sono più costosi e anche non privi di inconvenienti, ma recentemente stanno guadagnando popolarità tra i costruttori di robot. Affinché il robot risponda al suono, sarebbe bello installare microfoni con un amplificatore. Ma la cosa davvero interessante, credo, sia l'installazione della telecamera e la programmazione della visione artificiale basata su di essa. C'è una serie di librerie OpenCV speciali con le quali puoi programmare il riconoscimento facciale, i movimenti sui beacon colorati e molte altre cose interessanti. Tutto dipende dalla tua immaginazione e abilità. Elenco dei componenti: ATmega16 nel pacchetto DIP-40> L7805 nel pacchetto TO-220 L293D in confezione DIP-16 x2 pz. resistori con una potenza di 0,25 W con denominazioni: 10 kOhm x1 pz., 220 Ohm x4 pz. condensatori ceramici: 0,1 uF, 1 uF, 22 pF condensatori elettrolitici: 1000 uF x 16 V, 220 uF x 16 V x2 pz. diodo 1N4001 o 1N4004 Risuonatore al quarzo da 16 MHz Diodi IR: qualsiasi nella quantità di due pezzi andrà bene. fototransistor, anche qualsiasi, ma che reagiscono solo alla lunghezza d'onda dei raggi IR Codice firmware: Al momento il mio robot è quasi completo. Ha una telecamera wireless, un sensore di distanza (sia la telecamera che questo sensore sono installati su una torre rotante), un sensore di ostacoli, un codificatore, un ricevitore di segnale dal telecomando e un'interfaccia RS-232 per il collegamento a un computer. Funziona in due modalità: autonoma e manuale (riceve i segnali di controllo dal telecomando), la fotocamera può anche essere accesa/spenta da remoto o dal robot stesso per risparmiare la carica della batteria. Sto scrivendo un firmware per la protezione dell'appartamento (trasferimento dell'immagine su un computer, rilevamento del movimento, deviazione dei locali).Conclusione
