Linguaggi di programmazione in robotica. Gradi di libertà aggiuntivi

Per iPad: app di codifica educativa. L'app consente di programmare robot, droni e strumenti musicali in Swift, il linguaggio di Apple.

"Nonostante il fatto che Swift sia principalmente destinato agli sviluppatori iOS e mac OS, l'applicazione ti consentirà anche di comprendere concetti generali di programmazione, sapendo quali, puoi sentirti libero di iniziare a imparare qualsiasi linguaggio di programmazione che ti piace e approfondire le sue complessità", afferma Ilya Vislotskiy, capo del dipartimento di sviluppo del gruppo Stack.

"In passato, se una persona voleva capire come funzionano i programmi o voleva provare a programmare, non aveva altra scelta che utilizzare immediatamente IDE professionali", afferma Ilya Vislotskiy. Al giorno d'oggi sono già stati creati molti programmi educativi, che consentono di coinvolgere i bambini nella programmazione e smontare le costruzioni di base dell'algoritmo (condizione, ciclo, subroutine). “Io stesso gioco spesso a giochi come questo, ad esempio Lightbot. Secondo me, è doppiamente utile se il programma limita l'algoritmo per il numero di operazioni, poiché l'attività può essere eseguita in molti modi, cercando il più efficiente ", aggiunge Maxim Bekurin, trainer di robotica presso il centro Technoit.

Ma non ci sono analoghi nel formato di un'applicazione per tablet, anche leggermente simili per funzionalità e scopo. In Swift Playgrounds, l'utente può vedere istantaneamente il codice che ha creato e controllare direttamente i dispositivi: le lezioni di programmazione diventeranno ancora più divertenti e intuitive. Utilizzando il Bluetooth, l'app si connette facilmente a una varietà di robot e droni di diverse aziende.

La piattaforma universale interagisce con cinque modelli:

1. Con il popolare set LEGO MINDSTORMS EV3, milioni di bambini in tutto il mondo possono codificare e controllare i motori e i sensori dei loro robot educativi.
2. La sfera robotica Sphero SPRK + può ruotare, rotolare, girare, accelerare e cambiare colore. Con Swift Playgrounds sarà possibile controllare la palla tramite sensori che forniscono feedback.
3. Alimentati dal codice Swift, i droni Parrot Mambo, Airborne e Rolling Spider possono decollare, atterrare, virare ed eseguire varie acrobazie.
4. Il kit UBTECH Jimu Robot MeeBot può essere programmato e insegnato a camminare, piegarsi e ballare.
5. Un robot di Wonder Workshop illustra i principi di base della codifica. Con Swift Playgrounds, aiuta gli studenti junior a imparare a programmare facendo.

“La capacità di connettersi a più robot è un vantaggio decisivo, creando un'ulteriore direzione per l'apprendimento della robotica. Inoltre, dato il lavoro a lungo termine di Apple, possiamo affermare con sicurezza che continueranno a sviluppare questa applicazione in modo che sia adatta a progetti grandi e seri ", afferma Alexander Kormiltsev, insegnante presso il Dipartimento di educazione del Politecnico del Palazzo della Gioventù , Ekaterinburg.

Swift Playgrounds è compatibile con tutti i modelli di iPad Air, iPad Pro e iPad mini 2 e iOS 10 o versioni successive.

Sphero SPRK

Sphero SPRK è un robot per l'apprendimento della programmazione travestito da una piccola palla traslucida. È necessario controllare il dispositivo utilizzando un codice: viene digitato nell'editor dello smartphone utilizzando blocchi con comandi. La palla può rotolare, girare, saltare e cambiare colore. Coloro che non sanno programmare possono anche giocare: per questo, gli sviluppatori hanno caricato 12 algoritmi di base.

La palla è stata inventata dall'azienda Sphero, fondata nel 2010 per la produzione di giocattoli per bambini. Il robot è stato appositamente reso trasparente: i bambini possono osservare come i meccanismi all'interno della palla ne controllano i movimenti. A proposito, il nome SPRK sta per Schools-Parents-Robots-Kids (scuole, genitori, robot, bambini). Il giocattolo può essere acquistato nei negozi per $ 129,99.

Ozobot

Ozobot ha le dimensioni di una pallina da golf. Se disegnate una linea su carta con un pennarello in grassetto (o con un pennarello virtuale sullo schermo del tablet), scorrerà su di essa. Per ulteriori azioni, dovrai inventare un codice: ad esempio, puoi programmare la palla in modo che ruoti attorno al suo asse o acceleri. Per ora, il robot viene fornito con l'editor di codice Ozobot originale, ma presto sarà possibile utilizzare il linguaggio di programmazione Blockly.

Il fondatore del progetto ha dichiarato in un'intervista a Techcrunch: "I bambini di oggi sono diventati molto introversi, quindi volevamo fare qualcosa che li inducesse a tornare nel mondo fisico reale". Ora Ozobot funziona su iOS e Android e il set completo costa circa $ 50 (include il robot stesso, giochi, applicazioni e altri programmi).

Blocchi di progetto

Project Bloks è stato sviluppato da Google in collaborazione con lo studio di design IDEO. Utilizzando parti già pronte, puoi creare vari dispositivi e condurre esperimenti: comporre musica o controllare a distanza le cose nella stanza. La piattaforma è composta da tre parti: un processore alimentato da un Raspberry Pi, un pannello di controllo e strumenti (come luci a LED o un lettore audio).

Il vantaggio principale di Project Bloks è che la piattaforma ti consente non solo di premere pulsanti e attendere l'effetto, ma di sentire la connessione tra software e hardware. Ad esempio, le icone dei comandi vengono applicate direttamente ai pulsanti fisici attraverso i quali vengono eseguiti questi comandi. Con Project Bloks, i bambini possono creare algoritmi per controllare vari robot, come Lego WeDo 2.0 o Mirobot.

Cubetto

I blocchi di legno sono una parte importante dell'infanzia. Se lo desideri, puoi anche costruire torri dai cubi Cubetto, ma non solo. Ogni cubo è un robot in grado di eseguire comandi. Si presume che anche i bambini di tre anni saranno in grado di programmare Cubetto, quelli che non sanno ancora leggere o scrivere. Il set da $ 225 include un cubo robot in legno su ruote, un gioco da tavolo in legno, blocchi extra e un libro delle missioni.

Come nel linguaggio di programmazione LOGO, ogni blocco è un semplice comando: per esempio avanti, indietro, destra o sinistra. I bambini posizionano i blocchi nel parco giochi, creando così un programma di movimento per il robot.

AERobot

Non tutte le scuole possono permettersi di acquistare un robot. È un'altra cosa se costa solo $ 11. Questo è il prezzo approssimativo di un AERobot, un piccolo dispositivo dotato di più sensori e in grado di eseguire comandi programmati. È stato inventato da diversi ricercatori di Harvard che sono appassionati dell'idea di dare agli studenti dei paesi in via di sviluppo l'opportunità di giocare con un vero robot mentre imparano a programmare lungo il percorso.

Puoi trasferire il codice al dispositivo e caricarlo da un normale computer tramite USB. "E nessuna fantasia in più", - commenta il creatore del robot.

Robbo

I creatori di Robbo sognano di ispirare i bambini a esplorare l'ambiente e risolvere problemi pratici. I dispositivi eseguono comandi utente, che sono scritti nel linguaggio di programmazione visivo e semplice Scratch.

I dispositivi e i materiali didattici Robbo sono già in uso in diverse scuole europee. L'azienda ha sviluppato robot in collaborazione con la Facoltà di formazione degli insegnanti dell'Università di Helsinki e le scuole finlandesi.

Radice

Il Root progettato da Harvard è un esagono dagli occhi grandi che evoca gli aspirapolvere robotici o i ragazzi della storia di Bradbury. Il robot è dotato di scanner e paraurti che gli consentono di muoversi, seguire una determinata traiettoria ed evitare gli ostacoli. A proposito, Root può cavalcare non solo sul pavimento, ma anche sulla lavagna, oltre a disegnare e cancellare ciò che è stato disegnato. Per controllare il robot, devi installare l'app Square sull'iPad.

L'ambiente per la creazione degli algoritmi è simile all'editor di Scratch: affinché il robot esegua una determinata azione, è necessario selezionare un blocco con il comando corrispondente. Nel processo di apprendimento, le regole del gioco diventano più complicate: non devi solo trascinare i blocchi, ma scrivere tu stesso i comandi. Mentre il robot è in fase di finalizzazione, quindi non sarà presto nei negozi.

Bonus: il gioco "Battle of Golems"

A prima vista, "Battle of Golems" è un normale gioco da tavolo, ma in realtà gli autori ci hanno messo molto. Gli obiettivi di questo progetto russo sono insegnare ai bambini a programmare, instillare in loro l'interesse per la robotica, seminare le conoscenze iniziali e dare le competenze necessarie per poi immergersi nel mondo delle tecnologie Internet. Il progetto combina le basi degli algoritmi, il lavoro con gli esecutori, i principi della costruzione e dell'esecuzione dei programmi, le costruzioni algoritmiche di base, il pensiero spaziale e la logica dei comandi per l'esecuzione dei robot, le basi della costruzione dei programmi come condizioni e cicli. E tutto questo senza usare il computer!

Questo articolo fornisce una breve panoramica dei costruttori 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 kit di 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 il kit di risorse se non hai abbastanza parti. È inoltre possibile acquistare sensori di movimento e inclinazione, multiplexer, motori e lampadine. Una serie di progetti di formazione è disponibile separatamente su CD-ROM.

Software LEGO Education WeDo per la programmazione dei robot di questa linea con una serie di compiti viene acquistato separatamente. La programmazione qui è visiva. È sufficiente collegare tra loro i blocchi di azione necessari e comporre così il programma.

Naturalmente, 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 non ne hanno più bisogno. Nota: affinché il meccanismo assemblato funzioni, deve essere collegato al computer tramite un cavo USB.

LEGO Education WeDo 2.0

Questa è la seconda versione di LEGO Education WeDo, presentata per la prima volta al CES 2016. Il set di costruzione è adatto per bambini a partire dai 7 anni. 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.

Può essere utilizzato per assemblare i seguenti modelli: "Milo (rover scientifico)", "Trattore", "Auto da corsa", "Terremoto", "Rana", "Fiore", "Gateway", "Elicottero" e "Camion della spazzatura ".

Il kit include: Smarthub, motore medio, sensore di movimento, sensore di inclinazione e 280 parti diverse. Se ti mancano dei componenti elettronici, puoi acquistarli separatamente. È possibile acquistare una batteria ricaricabile opzionale per garantire una maggiore autonomia. Si noti inoltre che l'adattatore per caricare la batteria è venduto separatamente (l'adattatore viene utilizzato come per LEGO MINDSTORMS Education EV3 e NXT, vedere di seguito).

Puoi anche acquistare una serie di materiali didattici con cui puoi realizzare 17 progetti in fisica, biologia, geografia, esplorazione dello spazio e progettazione ingegneristica, il cui lavoro richiederà più di 40 ore accademiche. Non c'è nessun microcomputer qui in quanto tale. È invece presente uno Smarthub, che funge da collegamento tra il PC/tablet e l'elettronica del robot. Cioè, tutti i programmi che scrivi verranno eseguiti su un PC o un tablet. Lo 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 costruttore sono incompatibili.

Tra i vantaggi, si può anche notare che è possibile collegare fino a tre Smarthub contemporaneamente a un PC o tablet. Ciò ti consentirà 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 i progetti di partenza. La lingua russa è supportata. Il software funziona su Windows (7, 8.1 e RT), macOS, iPad, tablet Android e interagisce con un microcomputer tramite Bluetooth 4.0. Programmazione visuale, simile alla prima versione del costruttore. Puoi scaricare il software. Inoltre, è possibile programmare utilizzando Scratch 2. E per chi è particolarmente interessato, è disponibile un SDK open source che consente di interagire con lo Smarthub tramite Bluetooth.

LEGO Mindstorms Education EV3

Questo set di costruzione 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 camminatore a passo, un selezionatore di colori e molto altro, qualunque cosa ti dica la tua fantasia.

Lo starter set include: 541 parti LEGO Technic e due vassoi portaoggetti, un microcomputer EV3 con supporto Wi-Fi e Bluetooth, una batteria, tre servi (2 grandi e uno medio), un sensore a ultrasuoni, un sensore di colore, un sensore giroscopico e due sensori tattili. Questo set non include il software LEGO Mindstorms EV3 e il caricabatteria.

Vorrei anche notare che EV3- questa è la terza versione del costruttore. Le versioni precedenti erano chiamate NXT(secondo) e RCX(primo).

All'interno del microcomputer EV3 c'è un processore ARM 9 che esegue 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 presente uno slot per schede Mini SDHC fino a 32 GB. L'unità ha un'interfaccia a sei pulsanti con retroilluminazione a tre colori e un display in bianco e nero con una risoluzione di 178x128. L'altoparlante si trova anche qui. Per interagire con il robot, il microcomputer supporta il Wi-Fi (non esiste un Wi-Fi integrato, si consiglia di utilizzare l'adattatore Wi-Fi dongle NETGEAR WNA1100 Wireless-N150) e Bluetooth (Bluetooth integrato). È alimentato da sei batterie AA AA o da una batteria al litio da 2050 mAh. Il robot funzionerà più a lungo con l'alimentazione a batteria che con le batterie. La batteria viene caricata per 3-4 ore.

Se lo desideri, puoi acquistare un kit di risorse aggiuntivo, che include 853 parti aggiuntive LEGO Technic... Con questo set puoi costruire 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, sono necessari i kit di base e di risorse, descritti sopra. Oltre a questo set, puoi acquistare anche un set di attività, che include missioni tematiche e di formazione, nonché progetti di ricerca.

Oltre ai kit qui elencati, li trovate in saldo versione home del set LEGO Mindstorms EV3... Da esso puoi raccogliere 5 robot di base e 12 modelli bonus. A differenza dello Starter Set 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, ce n'è uno a infrarossi (che, oltre a modificare le distanze, riceve un segnale dal telecomando) e non c'è il giroscopio.

Fai attenzione: non c'è batteria nel kit e dovrai usare 6 batterie AA o acquistare una batteria separatamente, il che non è economico. A proposito, per il telecomando sono necessarie anche 2 batterie per mignolo (AAA).

Ci sono campi per le gare di robot in vendita. Inoltre, puoi sempre acquistare separatamente microcomputer, batterie, sensore IR, beacon IR, sensori ad ultrasuoni e giroscopici, sensori di colore, tocco, temperatura e suono e servomotori. A proposito, sono adatti anche i sensori della vecchia versione del costruttore NXT.

Ogni microcomputer EV3 ha quattro porte di ingresso per i sensori e quattro porte di uscita per servi, luci e altro.Se ciò non bastasse, puoi collegare a margherita fino a 4 microcomputer utilizzando cavi USB aggiuntivi. 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 tramite software LEGO Mindstorms EV3... Per un apparecchio domestico, il software viene scaricato gratuitamente. Per i kit didattici, il software è diventato gratuito dal 1 gennaio 2016. La programmazione qui è un blocco visivo, basato sul linguaggio di programmazione grafico LabVIEW, che consente di creare programmi sia semplici che super complessi. Puoi creare i tuoi blocchi usando lo strumento MyBlocks. La dimensione massima del programma è di 16 blocchi, esclusi il blocco di avvio del programma e il ciclo. Il software funziona su Microsoft Windows o Apple Macintosh. La lingua russa è supportata.

Software didattico LEGO Mindstorms EV3 oltre alla programmazione, permette di raccogliere dati statistici dai sensori e scriverli nella memoria di un microcomputer oppure trasmetterli in tempo reale tramite cavo USB, Wi-Fi o Bluetooth. I dati raccolti possono essere analizzati e grafici basati su di essi. Per aiutare studenti e insegnanti Ci sono lezioni multimediali qui.

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 aggiuntivo LabVIEW LEGO MINDSTORMS) e RobotC (linguaggio di programmazione C, RobotC versione 4x supporta il 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 la figura sotto). I mondi virtuali possono essere scaricati.

Gli inventori molto avanzati possono acquistare sensori da società di terze parti come HiTechnic e Vernier. Ad esempio, puoi acquistare anche un sensore a infrarossi per il rilevamento di persone e animali, una bussola, un barometro, un sensore di forza, un sensore per il rilevamento di oggetti a distanza ravvicinata, un sensore angolare (misura angoli e velocità di rotazione) e altri. Società HiTechnic offre sensori adattati direttamente per EV3 e NXT e ogni sensore può essere scaricato con blocchi di programmazione per il software LEGO Mindstorms EV3. Società nonio offre l'acquisto di un adattatore che consente di utilizzare i propri sensori nel set di costruzione e offre inoltre il download di un blocco di programmazione per il software LEGO Mindstorms EV3.

TETRIX

MATRICE

Robotis OLLO

L'azienda coreana Robotis, fondata nel 1999, offre un designer OLLO per l'autoassemblaggio di robot. È venduto in set per diverse età. dal set Figura (7+) puoi creare figurine di animali, ma non ci sono motori, sensori, controller. dai set Azione (8+) e Antipasto (8+)è già possibile creare modelli mobili non programmabili. C'è un motore qui, ma non ci sono sensori o controller. Ed ecco i set Esploratore (10+), Inventor (10+) e Bug (10+) consentirà già la progettazione e la programmazione di robot. Set di espansione per il set Explorer Set di espansione di Inventor che trasforma il set Explorer in Inventor.

dal set Esploratore puoi realizzare 12 modelli e dal set Inventore- 24 modelli secondo le istruzioni, ma nulla ti impedirà di costruire i tuoi modelli di robot. Set massimo Inventore 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 unità, due porte multifunzione per il collegamento di sensori, unità e una porta per il controllo remoto e il download del programma.
dal set Insetto puoi raccogliere 4 coleotteri robot, che possono essere controllati con un controller, possono camminare lungo le linee (schede per la creazione di un percorso incluse) e rilevare oggetti. Non c'è un adattatore USB Downloader LN-101 per il collegamento a un computer nel kit, ma è necessario se hai intenzione di programmare.

I robot sono programmati Robotis OLLO come tutti gli altri robot dell'azienda, utilizzando software proprietario RoboPlus... Per la programmazione viene utilizzato un linguaggio simile al C. Il software include RoboPlus Task, RoboPlus Manager (configurazione hardware), RoboPlus Motion (programmazione di movimenti robot complessi), Terminale RoboPlus (terminale) e Dynamixel Wizard (configurazione e calibrazione del servo).

Dopo aver scritto il tuo programma, devi caricarlo nel controller collegandolo al computer e, dopo aver acceso il robot, il tuo programma inizierà l'esecuzione. Puoi scaricare il programma, leggere le istruzioni. I programmatori avanzati possono scrivere il proprio firmware per i robot Robotis OLLO in Embedded C.

Per i robot di Robotis, puoi anche scrivere programmi direttamente sul tuo smartphone o tablet con Android 2.3 o versioni successive utilizzando l'app R + m.Task.

Robotis bioloide

Con questa serie della stessa azienda coreana Robotis utilizzando i kit Kit Premiumpuoi collezionare robot umanoidi. Anche ci sono altri set della serie: STEM Standard (10+), Espansione STEM (10+), Principiante.

dal set STEM Standard puoi creare 16 robot diversi secondo schemi e con un set Espansione STEM Possono essere realizzati altri 9 modelli. Il set include anche 48 compiti. Questo set è composto in parte dagli accessori della serie Robotis OLLO, e in parte dagli accessori Robotis bioloide... Cioè, con questo set puoi usare i set di entrambe le serie che già possiedi. 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 permette di creare robot di 14 design diversi. Il set comprende un microcontrollore CM-5, 4 servomotori DYNAMIXEL AX-12A e un modulo sensore AX-S1.

Con un set Kit Premium puoi assemblare un robot umanoide in una delle tre modifiche o 26 semplici robot. Il robot umanoide di questo set ha un sistema di stabilizzazione del corpo grazie a un giroscopio biassiale, che gli consente di rimanere abilmente in piedi mentre cammina.

Il set include un controller CM-530(32 bit ARM Cortex, 6 pulsanti, microfono, sensore di temperatura, sensore di tensione, 6 porte I/O compatibili OLLO, 5 connettori per servomotori Serie AX / MX DYNAMIXEL), 18 servomotori, giroscopio a due assi, 2 sensori IR, pannello di controllo RC-100A.

Serie di programmazione robot Robotis bioloide eseguita allo stesso modo nell'ambiente software RoboPlus.

Hovis Lite

Oltre a un robot umanoide, questo costruttore può essere utilizzato per 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 set di costruzione possono essere di uno dei seguenti colori: verde, rosso, giallo o blu. C'è un bel bonus: le parti possono essere stampate in 3D. Si trova la pagina del designer e tutta la documentazione e i modelli 3D.

Il set include un microcontrollore ( ATmega128 MCU, sensori di suono e luce sono integrati nel microcontrollore), un sensore di distanza, un telecomando IR e un ricevitore IR per esso. Giroscopio/accelerometro e modello Bluetooth devono essere acquistati separatamente.

Per la programmazione è disponibile il seguente software: DR-SIM(programma gratuito proprietario per l'editing, il test e la registrazione dei movimenti), Logica visiva DR(ambiente di sviluppo grafico proprietario gratuito con la possibilità di visualizzare il codice finito sotto forma di linguaggio C-like), Microsoft Robotics Developer Studio, DR-C, Microsoft Visual Studio e AVR Studio.

VEX EDR

Costruttori di serie VEX EDR, o semplicemente VEX, prodotto dall'azienda Robotica VEX... Sono destinati a partire dai 10 anni di età. La serie è adatta sia per scuole, istituti che per costruttori di robot avanzati. In questa serie troverai sia kit che parti, oggetti e campi di gara venduti separatamente. I kit programmabili (con microcontrollore incluso) si dividono in starter kit ( Starter kit di controllo della programmazione e Kit di avvio a doppio controllo) e divise da gara ( Aula e Concorso Kit di meccatronica, Kit di programmazione in aula e competizione e Super Kit Aula e Competizione). I kit possono essere visualizzati sul sito Web del produttore. Da ogni set puoi assemblare un robot su ruote con un artiglio (vedi l'immagine sotto). Puoi inventare tu stesso il resto dei modelli, facendo affidamento sulla tua immaginazione.

In serie VEX EDR una gamma molto ampia di componenti. 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 di posizione dell'asse (misurazione spostamento angolare, senso di rotazione dell'asse, distanza percorsa, ecc.), potenziometri (determinazione posizione e direzione durante la rotazione), giroscopi, sensori tattili, limitatori di movimento, accelerometri (misurazione dell'accelerazione), torce a LED.

Dalla meccanica, è necessario prestare attenzione alla possibilità di acquisire trasmissioni ad ingranaggi (inclusi ingranaggi a vite senza fine), cingoli, ruote Omni, ruote Elon.

I robot di questa serie sono programmati utilizzando RobotC, easyC (programmazione C utilizzando blocchi drag and drop), Flowol (programmazione utilizzando diagrammi di flusso) o Modkit (programmazione visiva utilizzando blocchi). Tutti gli ambienti di sviluppo sono a pagamento.

VEX QI

Anche questa serie è prodotta dall'azienda Robotica VEX e consente anche di creare robot programmabili, ma è progettato per età da 8 anni. In totale, ci sono 3 set di base della serie ( Kit di base con controller, Starter Kit con sensori, Super kit), ampliando set, oggetti e campi per le competizioni, nonché accessori separatamente. Tutte le posizioni sono ben descritte sul sito Web del produttore. In set Starter Kit con sensori e Super kit include un sensore di colore, giroscopio e sensore di distanza. Il controllo remoto è possibile nei set Kit di base con controller e Super kit... Tutti i kit includono sensori tattili. Vorrei sottolineare che nei set da competizione riceverai, oltre a parti aggiuntive, ruote e cingoli Omni. Microcontrollore VEX QI dotato di 12 porte universali per il collegamento di sensori e motori.

Serie di robot programmati VEX QI utilizzando Modkit (programmazione visuale con blocchi), e Flowol e RobotC.

C'è anche un ambiente di progettazione virtuale per la progettazione del tuo robot. Assemblatore VEX... Con questo software, puoi virtualmente produrre e testare il tuo progetto in fase di progettazione. Più di 110 parti del kit di costruzione sono già state caricate nel programma VEX QI, oggetti per le competizioni e persino un intero robot Clawbot IQ(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 kit qui. Tutto è venduto singolarmente o in set. Tutti i componenti possono essere visualizzati.

Technolab

Questo marchio nasconde tutti gli stessi set dalle aziende Robotis e Robotica VEX, che è stato scritto sopra. I set (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 sul set completo per tutti i moduli sono presentati sul sito web LLC "Exam-Technolab"... La programmazione del robot è disponibile in tutti i moduli eccetto il modulo pre-livello.

Arduino

Marchio Arduino- questi sono strumenti per creare non solo robot, ma anche molti gadget diversi. Per la robotica ci sono microcontrollori, sensori di ogni genere, motori, servomotori, schede di espansione, display LCD, LED. Ma questo marchio non produce elementi di carrozzeria o telaio per l'assemblaggio di robot. Anche qui non ci sono elementi di installazione. L'unica eccezione è Robot Arduino.

piattaforma Arduino è supportato da un gran numero di produttori di terze parti, quindi puoi trovare componenti per l'assemblaggio di robot. Inoltre può essere trovato in 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 .

Puoi programmare i microcontrollori Arduino usando l'IDE Arduino open source gratuito (vedi la prima immagine sotto). L'IDE Arduino è scritto in Java e funziona su computer con 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, vedere la seconda immagine sotto), Ardublock (linguaggio di programmazione grafico, integrato nell'IDE Arduino, c'è una traduzione dell'istruzione in russo , gratuito), Physical Etoys (linguaggio di programmazione grafico open source gratuito per Windows e Linux, senza russificazione) e Modkit.

Inoltre, per programmare alcuni controller Arduino, è 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 l'assemblaggio di robot compatibili con Arduino: si tratta di pannelli, binari e supporti per schede, sensori e motori chiamati Costruttore... Le parti sono realizzate mediante fresatura da fogli di PVC espanso bianco di 5 mm di spessore. A causa dell'uso di tale materiale, hai l'opportunità di dipingere le parti con le 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 viti o modificare la geometria delle parti con un coltello da ufficio.

Tutti gli elementi sono facilmente collegabili tra loro e se per le strutture dinamiche non si dispone di una forza sufficiente delle connessioni, "Amperka" si offre di incollare gli elementi tra loro. Inoltre, per una durata ancora maggiore, è possibile utilizzare le parti "giunte". costruttore", perché i fori nei pannelli Costruttore si trovano con lo stesso passo di 10 mm. Sfortunatamente, nella morbidezza del materiale da cui vengono create le parti del designer, c'è anche un piccolo inconveniente: sono di breve durata. Nel tempo, il materiale al posto degli attacchi si deforma e le parti non sono tenute saldamente.

Va notato separatamente che i disegni per la produzione di parti sono disponibili pubblicamente e puoi realizzare autonomamente gli elementi del designer.

Non ci sono set di costruzione già pronti. Tutti gli articoli sono venduti in stampi. Ciascuno di essi può avere diverse parti grandi o molte piccole. Tutte le opzioni per gli stampi possono essere visualizzate sul sito Web del negozio. È possibile acquistare viti, dadi e supporti in nylon per collegare le parti. Puoi saperne di più sul costruttore.

multiplo

multiploÈ un costruttore compatibile con Arduino creato da un'azienda argentina RobotGroup... Il costruttore è completamente aperto, ovvero sono disponibili sia sorgenti software che disegni di 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, che è già stato scritto sopra (uno degli amministratori della società, Julian da Silva, è l'autore di questo programma). È possibile scaricare la pagina ufficiale del progettista e tutte le istruzioni, i disegni e il software.

Il costruttore è rappresentato da insiemi Kit di partenza, Kit di costruzione e Kit mostro... nel set Kit di partenza controllore DuinoBot, un 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 set include un cacciavite e chiavi inglesi, quindi non hai bisogno di uno strumento aggiuntivo. nel set Kit di costruzione inoltre, appaiono un sensore a ultrasuoni, 2 servomotori, 2 sensori di luce, 2 lampadine a LED e parti aggiuntive, incluso per l'assemblaggio di un artiglio.

Kit Kit mostro più grande. Questo set contiene fino a due microcontrollori (puoi creare due robot da un set contemporaneamente), oltre a 4 motori ordinari, 6 sermotor, vani batteria, un sensore a ultrasuoni, 4 sensori a infrarossi, due set di telecomandi (un telecomando controllo e un sensore per ricevere un segnale da esso), molte parti meccaniche, incluso per l'assemblaggio di due artigli.

Anche nello store ufficiale c'è un set Kit meccanico contenente solo parti meccaniche, nessuna parte elettronica. Disponibile anche separatamente per microcontrollore DuinoBot con vano batteria, vari sensori e parti meccaniche. E puoi scaricare gratuitamente i file per la stampa dei campi di gara. Il negozio Multiplo si trova.

Poiché il costruttore è compatibile con Arduino, puoi programmare utilizzando strumenti di sviluppo simili: Arduino IDE, Minibloq, Ardublock, Physical Etoys e Modkit.

Makeblock

I vantaggi di questo designer cinese sono che utilizza l'elettronica Arduino e tutte le parti sono realizzate in resistente alluminio stampato. Particolarmente interessanti qui sono le travi, lungo le quali c'è una scanalatura con una perforazione filettata, in cui è possibile avvitare le viti a qualsiasi distanza l'una dall'altra, e le guide.

I principianti adoreranno i moduli con connettori unificati codificati a colori per una connessione facile e intuitiva dei componenti elettronici. Cioè, per la connessione corretta, devi solo assicurarti che il colore delle etichette corrisponda.

Il numero di kit autosufficienti e di risorse nel negozio per Sito ufficiale enorme. Separatamente, qui puoi acquistare sensori, schede, elementi strutturali, ecc. Dai set tematici vorrei evidenziare i set per il montaggio stampante 3d (kit Kit stampante 3D Makeblock Constructor I), plotter (Kit robot plotter XY v2.0), robot xilofono (kit Kit robot musicale), costruttore per il montaggio artista robot di varie modifiche, disegnando con pennarelli o bruciando con un laser (set mDrawBot con Bluetooth e kit laser - Blu) e un carrello robot mBot con un ampio set di sensori, il cui telaio è compatibile con le parti LEGO e Makeblock(Bluetooth, Bluetooth e Wi-Fi).

Usando il set mDrawBot puoi assemblare uno dei 4 artisti robot:

mScaraÈ una mano robotica che disegna con una penna o un pennarello e con un set aggiuntivo Kit laser la penna può essere sostituita con un laser che brucerà il disegno, ad esempio su compensato.

mSpiderÈ un ragno artista che pende da due corde e dipinge su superfici verticali.

mEggBot- un robot che disegna uova o palline da ping-pong.

mCar- un'auto robot a tre ruote che disegna su un foglio di carta su cui guida.

Ma non è tutto. Specificamente per il setmDrawBotl'azienda Makeblock ha sviluppato un programma con il quale è possibile importare il disegno vettoriale in formato SVG, convertire BMP in SVG e ridimensionare il disegno. Diverse sfumature sono supportate quando si disegna con un laser.

I kit di costruzione per uso generale sono i seguenti: Kit robot di avviamento(Versioni Bluetooth e IR) e Kit robot definitivo... Ci sono kit simili senza elettronica.

Per il controllo remoto del robot, esiste un'applicazione gratuita per Android e iOS - Makeblock. Alcuni kit sono dotati di telecomandi, ad esempio la versione IR dello Starter Robot Kit.

I robot Makeblock sono programmati utilizzando un programma proprietario mBlock basato sull'editor Scratch 2.0, attraverso Arduino IDE o ArduBlock... Per lavorare in Arduino IDE o ArduBlock, è necessario installare anche la libreria Makeblock... Sono disponibili esempi, istruzioni, driver e software.

HUNA-MRT

Sotto il marchio coreano HUNA-MRT kit di nascondigli per la costruzione di meccanismi e robot. Imposta DIVERTIMENTO E BOT (MyRobotTime) e KICKY (MRT2)- Questi sono kit di partenza (6-8 anni) fatti di parti in plastica e qui non c'è programmazione. Ma nei set della serie CLASSE (MRT3)(dai 7 agli 11 anni) e SUPERIORE(dai 9 agli 11 anni) esiste già una scheda programmabile ed è possibile programmare i robot utilizzando un semplice ambiente di programmazione grafico. La differenza tra le ultime due serie è che nella serie CLASSE (MRT3) parti in plastica e in serie SUPERIORE- metallo. In tutti gli altri aspetti, questi sono set completamente compatibili. Le parti di una serie possono essere utilizzate insieme a parti di altre serie di questo marchio. C'è anche un set più avanzato HUNITRONIC(per l'età di 12-18 anni), che è dotato di un analogo del microcontrollore Arduino UNO e paga Protezione IO dell'estensione per il collegamento dei sensori. Tutti i kit sono forniti con un ambiente di programmazione grafico. Puoi ottenere maggiori informazioni sui costruttori sul sito web LLC "Sviluppo del cervello"... Pagina ufficiale della serie MRT3 .

RoboRobo

compagnia coreana RoboRobo offre 5 kit didattici per la costruzione di robot programmabili. Sono così semplici e numerati: Kit robot n. 1, kit robot n. 2, kit robot n. 3, kit robot n. 4, kit robot n. 5... Differiscono per il numero di parti, il numero di possibili modifiche dei robot che è possibile assemblare da loro secondo le istruzioni e la complessità. Maggiore è il numero, maggiori sono i dettagli e la complessità. Assicurati di notare che il set 2 contiene il set 1, il set 3 contiene il set 2 e così via. Pertanto, se hai già un set Kit Robo # 1 quindi puoi estenderlo con il set Kit robot n. 1-2 prima di reclutare Kit Robo # 2 e quindi risparmiare denaro. Ci sono 4 set di espansione in totale: Kit Robo N. 1-2, Kit Robo N. 2-3, Kit Robo N. 3-4 e Kit Robo N. 4-5... Pagina ufficiale del costruttore.

Nel set massimo troverai un sensore IR, un telecomando IR, un sensore sonoro e sensori tattili.

I robot di questa azienda sono programmati utilizzando l'interfaccia grafica nel programma Programma Rogico.

Più compagnia RoboRobo propone set per bambini molto piccoli (5-7 anni): Robo Kids n. 1 e Robo Kids n. 2... Il secondo set si aggiunge al primo. Dal primo set è possibile assemblare 16 robot e dal secondo altri 16 robot. In questi set, il produttore offre un approccio interessante al controllo dei robot. I piccoli programmatori hanno a disposizione un set di schede, che passano attraverso uno scanner, che a sua volta dà comandi al robot.

Fischertechnik

costruttori fischertechnik prodotto da un'azienda tedesca. Parti in plastica del costruttore. Diversi set di costruzioni sono progettati per età diverse. Kit serie JUNIOR (5+) non hanno motori o batterie, sono solo costruttori per bambini. Con kit di serie BASE (7+) e AVANZATO (7+), PROFI (8+) puoi assemblare varie macchine e meccanismi, possono già essere completati con motori, pannelli solari, alimentatori, ecc. Ma l'assemblaggio dei robot e la loro programmazione inizia nei set della serie ROBOTICA (8+).

In serie ROBOTICA sei set: Set per principianti ROBOTICS LT (Set per principianti ROBOTICS LT)(starter kit per la creazione di 8 automatismi), ROBOTICA TXT Discovery Set(per creare 11 meccanismi e robot autonomi), Robot di automazione ROBO TX(per creare robot industriali realistici), 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 costruzione di dispositivi automatici e robot mobili). Separatamente, puoi acquistare un set ricaricabile, un set per il controllo remoto, un set di luci e suoni (per creare effetti luminosi e sonori), set con motori aggiuntivi, un set di risorse e scatole di immagazzinaggio. Combinando i set tra loro, puoi espandere significativamente le possibilità nella creazione di robot.

Parte dei set della serie ROBOTICA dotato di un controller ROBO TX(tranne lo starter kit, che si completa con il controller ROBO LT), parte - dal controllore ROBOTICA TXT... Tra i sensori nei kit, puoi trovare quanto segue: sensore fotografico, sensore di temperatura, sensore di colore, sensore di distanza ad ultrasuoni, sensore di inseguimento della linea IR.

Caratteristiche del controllore ROBO TX quanto segue: processore a 32 bit ARM9, display monocromatico con risoluzione 128x64, 8 MB RAM, 2 MB Flash. Dimensioni controller - 90x90x15 mm, peso - 90 g Sono presenti 4 uscite per collegamento motori, 8 ingressi universali, 2 connettori di espansione I2C, RS485 per la combinazione con altri controller, 4 ingressi e USB per il collegamento a un computer. C'è anche il Bluetooth integrato qui. Microcontrollore opzionale disponibile ROBO TX.

È possibile acquistare separatamente un controller più avanzato ROBOTICA TXT... Ecco le sue specifiche: sistema operativo Linux, doppio processore BRACCIO Corteccia A8(32bit/600MHz) + Corteccia M3, 128 MB di RAM DDR3, 64 MB di Flash, slot per schede Micro SD, display touchscreen a colori da 2,4" con risoluzione 320 x 240, 8 ingressi universali, 4 ingressi digitali ad alta velocità, 4 uscite motore, modulo combo Bluetooth/Wi-Fi, IR ricevitore (per ricevere 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 l'interfaccia I2C, integrato -in altoparlante, orologio integrato con la propria batteria.Dimensioni del controller: 90x90x25 mm.I controller possono essere associati.Tutti i dettagli sul microcontrollore.

Tutti i kit includono il software di programmazione ROBO Pro(troverai una versione light di questo software nello starter kit). L'ultima versione del software e la russificazione possono sempre essere scaricate dal sito Web del produttore.

Controllore ROBOTICA TXT programmato con ROBO Pro, compilatore C, libreria PC, ... Attualmente, questa piattaforma robotica è rappresentata da un solo set.ROBOTICA PRO 1.0da cui puoi raccogliere 6 modelli. Il set è progettato per gli alunni della scuola (7+) e gli studenti.

Include un microcomputer, software (per uso privato e didattico), cavi, 3 motori, 3 LED, 2 sensori a infrarossi, 1 sensore tattile e parti assortite.

Ed ecco le specifiche del microcomputer ERP:

• microcontrollore ARM CORTEX-M2 a 32 bit;
• 256KB FLASH, 64KB 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.

I modelli assemblati possono essere programmati direttamente sull'unità stessa o tramite software ENGINO ERP... Il controllo remoto dei robot è possibile tramite l'app Telecomando ERP Engino disponibile su Google Play e Apple Store. Tutti i dettagli sul costruttore possono essere trovati.

TRUCCO

Costruttore cibernetico TRUCCO- questo è un designer russo, le cui parti metalliche sono compatibili con il "designer combinato" (la stessa perforazione M4 con un passo di 10 mm).

Il costruttore TRIK offre diverse soluzioni: starter set, educativo, scolastico, competitivo, coppia allenamento. La differenza tra i kit sta nel numero di sensori e parti, ma ogni kit ha un controller TRUCCO , videocamera e microfono. Tutti i kit (eccetto quello di avviamento) sono completati da una scatola in 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-wheel, strisce LED, batterie, caricabatterie.

Caratteristiche tecniche del controller TRIK:

• sistema operativo: Linux;
• Unità centrale di elaborazione: OMAP-L138 C6-Integra ™ DSP + SoC ARM®, 375 MHz, Texas Instruments;
• Nucleo CPU: 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 DC: 4 porte motore 6-12V DC, con protezione hardware individuale da sovracorrente (fino a 2A per motore);
• interfacce per dispositivi periferici: 19 porte di segnale per uso generale (6 a canale singolo e 13 a doppio canale) con alimentazione da 3,3-5 V, 6 delle quali possono funzionare in modalità di ingresso analogico;
• interfacce sensore video: 2 ingressi BT.656 VGA 640 * 480, supporto per modalità stereo;
• monitor LCD touchscreen a colori integrato 2,4" TFT con risoluzione 320x240 pixel;
• altoparlante integrato con potenza nominale 1 W, picco 3 W;
• Indicatore LED a 2 colori controllato da software;
• slot di espansione: due connettori "slot" a 26 pin per moduli di espansione;
• apparecchiature 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 degli ingressi contro sovratensioni e correnti;
• alimentazione 6-12V DC, alimentatore esterno o batteria LiPo RC 3P (11,1V) / 2P (7,4V).

La programmazione è possibile in C, C++/Qt, J avaScript, C#/F# (.NET), Python e Java. C'è anche un proprio ambiente di sviluppo - TRIK Studio che funziona su Windows e Linux. È stata sviluppata un'applicazione per il controllo remoto TRIK gamepad per Android. La connessione al controller avviene tramite Wi-Fi. Dettagli sul costruttore sul sito ufficiale .

MUSCHIO

Costruttore MUSCHIO creato da un'azienda americana Robotica modulare, È il costruttore più insolito elencato qui. Non ci sono fili qui, né i soliti modi di collegare le parti. L'intero set di costruzione è composto da moduli cubici con bordi colorati diversi e vari elementi di collegamento come staffe e angoli. Tutti sono attaccati l'uno all'altro tramite magneti a sfera, che consentono di creare giunti rigidi o incernierati.

Diversi colori dei bordi dei moduli sono realizzati non solo per la bellezza, ma indicano anche le caratteristiche. Le linee verdi conducono l'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 contrassegnano i dati: rosso - uscita dati, marrone - ingresso 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, attraverso i quali vengono trasmessi energia e / o dati. Ad esempio, se devi alimentare un modulo che si trova a distanza dalla batteria, puoi utilizzare i bordi blu del modulo flessibile o alcuni moduli semplici.

Robo prodigio

Ecco un altro set di costruzione del cubo compatibile con LEGO. Costruttore Robo prodigio lo stesso del costruttore MUSCHIO,è costituito da moduli a forma di cubo, ad eccezione del microcontrollore, che sembra costituito da doppi cubi (nella foto il microcontrollore è arancione). I moduli sono collegati tra loro in modalità wireless tramite appositi connettori.

Ora in servizio Kickstarter è possibile preordinare i seguenti kit: starter (KIT DI PARTENZA), esteso ( KIT AVANZATO) e professionale (KIT PROFESSIONALE) ... Le prime consegne inizieranno a luglio 2016. I set sono progettati per bambini dai 5 anni e adulti.Nel kit di partenzac'è un modulo di sistema (microcontrollore), un modulo con un sensore di distanza (rosso), un modulo Bluetooth (blu), un modulo batteria (verde), un modulo servomotore (giallo), un modulo vuoto, 2 moduli motore (blu) , 2 ruote, 7 pezzi di collegamento, 2 adattatori LEGO (per attaccare pezzi LEGO standard come le persone piccole come mostrato nell'immagine) e una ruota passiva.In un set estesoVengono aggiunti altri 2 moduli vuoti, un modulo con display a LED, un modulo con sensore di luce, un modulo con sensore meteo, altri 6 elementi di collegamento e altri 2 adattatori LEGO.Kit professionale, rispetto a quello esteso, un modulo batteria in più, un modulo servomotore in più, altri 3 moduli vuoti, un modulo con sensore infrarosso, un modulo con puntatore laser, un modulo con schermo a inchiostro elettronico, un modulo con fotocamera, un modulo con un accelerometro, vengono aggiunti 9 pezzi di collegamento, altri 4 adattatori LEGO e un'altra ruota passiva.

Ed ecco le specifiche del progettista: processore SoC Allwinner A13, RAM 256 MB DDR3, Storage eMMC Flash Memory 4 GB, WiFi 802.11 b/g/n, Bluetooth 2.1/3.0/4.0. Il modulo di sistema ha un microfono e un altoparlante integrati.

Il robot finito può essere programmato utilizzando un'applicazione dedicata 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 su materiali dal sito http://www.proghouse.ru/article-box/26-robots)

Responsabile per le informazioni: Metodista del Centro medico statale DogM Evgeniy Aleksandrovich Soluyanov.

Vuoi cimentarti con la robotica, ma non vuoi spendere soldi, aspettare la consegna dei componenti e faticare con il montaggio? Sei interessato a testare il tuo codice senza guardare ai limiti dell'hardware? Questo articolo ti permetterà di iniziare subito dopo aver letto, perché parleremo della simulazione dei robot.

Google ha acquistato Boston Dynamics. Questo messaggio mi ha provocato un certo shock. Boston Dynamics è una delle aziende di robotica più conosciute e se si considera che Google sta acquistando l'ottava azienda in questo mercato, sorge spontanea la domanda: cosa stanno combinando? Sembra che ci aspetta un decennio interessante!

Tuttavia, non perdiamoci troppo su questo, ma piuttosto mettiamoci al lavoro. Lo sviluppo del software ora consente a quasi tutti di prendere e creare il proprio robot. Il robot non è reale, ma il suo modello di programma, cioè simulare il robot. Considerando che quasi tutto il software nella mia recensione è gratuito, questo ti darà un enorme risparmio di tempo e denaro.

Fisica e motore grafico

Ogni simulatore include un motore fisico e grafico. La complessità del modello di robot, che può essere implementato nel simulatore, dipende dalle loro capacità.

Un motore grafico è un programma il cui compito principale è visualizzare (renderizzare) la computer grafica bidimensionale o tridimensionale. Il motore grafico funziona in tempo reale.

Il motore fisico consente di creare uno spazio virtuale in cui è possibile aggiungere oggetti virtuali statici e dinamici e specificare le leggi di interazione tra i corpi e l'ambiente. Il calcolo dell'interazione dei corpi viene eseguito dal motore stesso. Calcolando l'interazione dei corpi tra loro e con l'ambiente, il motore fisico avvicina il modello fisico del sistema risultante a quello reale e trasferisce i dati geometrici raffinati al motore grafico.

Vantaggi e svantaggi dei simulatori

vantaggi:

• a basso costo;
• la possibilità di modificare il modello in qualsiasi momento;
• la capacità di testare separatamente i componenti funzionali del robot;
• la capacità di simulare più tipi di robot contemporaneamente.

Screpolatura:

• anche il motore fisico più avanzato non può simulare tutte le leggi del mondo reale;
• rigore alle risorse della macchina.

Microsoft Robotics Developer Studio

Microsoft Robotics è un pacchetto software che può essere utilizzato per controllare una varietà di robot e include un simulatore completo. La robotica comprende i seguenti componenti:

• Libreria Concurrent and Coordination Runtime (CCR) - progettata per organizzare l'elaborazione dei dati utilizzando metodi paralleli e asincroni. L'interazione tra tali metodi è organizzata sulla base di messaggi. La distribuzione dei messaggi si basa sull'uso delle porte;
• Servizi software decentralizzati (DSS): un ambiente che consente di eseguire algoritmi di elaborazione dati su diversi computer, organizzare l'interazione asincrona dei processi di controllo per vari sottosistemi di robot;
• Visual Simulation Environment (VSE): un ambiente di visualizzazione che consente di sperimentare modelli di robot, testare algoritmi di controllo del robot;
• Visual Programming Language (VPL) è un linguaggio per lo sviluppo di programmi di controllo dei robot. Un programma in tale linguaggio è rappresentato come una sequenza di blocchi che eseguono l'elaborazione dei dati e le connessioni tra di essi.

Ageia Physx è responsabile del simulatore di fisica in Robotica. Purtroppo, non c'è attrito tra gli oggetti che vengono creati nel simulatore, sebbene sia simulato l'attrito tra un singolo oggetto e la piattaforma su cui è posizionato.

Puoi creare una scena nel simulatore e programmare il robot in VPL o C#. Naturalmente, è più difficile creare una scena in C#, ma il codice risulterà più efficiente. Le funzionalità di robotica ti consentono di simulare robot da calcio, una ferrovia, un manipolatore e aggiungere diversi robot alla scena. Sensori disponibili fuori dalla scatola: GPS, telemetro laser, telemetro a infrarossi, bussola, sensore di colore, sensore di luminosità, webcam.

Puoi leggere di più su come lavorare con questo ambiente nei numeri 01'13 ("Diventa un tecnico robot!") E 03'13 ("Spia robot è facile!").

Robotino è un robot creato da Festo Didattica per l'insegnamento della robotica. Per programmare il robot è necessario il software Robotino® View. Un simulatore di robot per Windows è disponibile sul sito Web di Festo - Robotino® SIM (esiste una versione professionale e una gratuita, una versione gratuita è leggermente ridotta in termini di funzionalità).

Un po 'del robot integrato nel simulatore. Include tre motori che consentono al robot di muoversi lungo un piano in qualsiasi direzione. Il sistema di sensori del robot include nove sensori di distanza a infrarossi, due sensori ottici digitali e una fotocamera. Il robot può essere programmato utilizzando C/C++, Java, .NET.

In generale, le capacità del simulatore gratuito sono deprimenti. Ma! Se guardi attentamente su Internet, puoi trovare versioni di questo simulatore, affinate per compiti diversi. Tieni presente che Festo Didactic è uno degli sponsor di RoboCup. Pertanto, qui goo.gl/Wtle15 e qui goo.gl/pHA2oL puoi trovare le versioni di questo simulatore utilizzate nella competizione.

Gazebo è un potente simulatore di robot progettato per il sistema operativo Linux. È completamente gratuito. Gazebo può simulare diversi robot con sensori circondati da vari oggetti. Qui è disponibile anche un editor che consente di creare scene 3D senza programmazione. Sensori simulati: telemetro laser, fotocamera, sensore kinect, lettore RFID e paraurti. Fuori dalla scatola, il simulatore contiene i modelli dei seguenti robot: PR2, Pioneer2 DX, iRobot Create, TurtleBot, nonché manipolatori e pinze. Puoi connettere OGRE (un motore grafico open source) al simulatore per creare grafica di alta qualità. Gazebo ha una capacità integrata di leggere file nel formato Collada, che consente di aggiungere al simulatore oggetti progettati in uno degli editor di modelli 3D.

Gazebo viene utilizzato come simulatore nella DARPA Robotics Challenge (DRC). DRC ha sviluppato un'applicazione CloudSim per eseguire Gazebo sulla piattaforma di cloud computing Amazon.

AnyKode Marilou Robotics Studio

AnyKode Marilou Robotics Studio è un ambiente per lo sviluppo e la simulazione di robot mobili, umanoidi e manipolatori, tenendo conto delle leggi fisiche del mondo reale. Per gli oggetti, è possibile specificare i seguenti parametri fisici: massa, elasticità, proprietà del materiale, momenti torcenti e altri.

Marilou permette di collegare al robot diversi dispositivi virtuali: bussola, accelerometri, motori e servomotori, paraurti, sensori di distanza (ultrasuoni e infrarossi), GPS e altri dispositivi.

Nell'editor di oggetti Marilou sono disponibili oggetti statici e dinamici che possono essere inseriti nel mondo simulato (è supportata la simulazione simultanea di più robot). Gli oggetti complessi in Marilou sono costruiti da quelli più semplici (usando un approccio gerarchico alla rappresentazione di un oggetto), che consente il riutilizzo di parti di oggetti. Nel simulatore sono disponibili diverse sorgenti luminose: puntiforme, riflettore, esterna e direzionale.

Marilou ha MODA (Marilou Open Devices Access) - un SDK per lavorare con i robot e i loro componenti in un simulatore. Dopo la sincronizzazione con l'orologio del simulatore, gli algoritmi di controllo del robot possono essere eseguiti su un altro computer in rete. A seconda della lingua selezionata, MODA fornisce librerie (.lib o .a) o assembly .NET (.dll) per accedere al simulatore in rete. La programmazione degli algoritmi di controllo per i robot è possibile utilizzando C/C++, C++ CLI, C#, J#, VB#.

Per uso commerciale il simulatore è a pagamento, per scopi didattici è gratuito (bisogna richiedere una licenza ogni tre mesi).

Nel novembre 2013, è stato rilasciato un nuovo motore di simulazione per Marilou: Exec V5. La versione beta del motore può essere eseguita su Windows, Ubuntu e Mint. Il nuovo motore è multithread, multipiattaforma e utilizza OpenGL 2.1.

Code Rally: Robot Racing

Code Rally (sviluppato da IBM) non è un simulatore di robot a tutti gli effetti. Per essere precisi, Code Rally è un simulatore di corse automobilistiche (gratuito e open source).

L'obiettivo del programmatore è scrivere un algoritmo per controllare il movimento di un'auto ("robot") lungo una pista (cerchio), tenendo conto delle seguenti regole del gioco:

1. Nel processo di movimento, l'auto deve passare attraverso i punti di controllo, per i quali le vengono assegnati punti.
2. Spostandosi lungo l'autostrada, l'auto consuma carburante e può anche sparare ad altre auto con proiettili.
3. Le coordinate delle stazioni di servizio, delle cassette di proiettili e dei punti di controllo sono a disposizione dell'auto; la pista è delimitata da muri oltre i quali l'auto non può circolare.
4. È consentito il controllo della velocità della macchina.
5. Potrebbero esserci distributori di benzina e cassette di proiettili sulla pista. La macchina deve essere ferma durante il rifornimento. L'auto può includere la protezione, ma in questo momento viene spesa il doppio del carburante.
6. I punti vengono assegnati per la guida attraverso il checkpoint (più punti vengono assegnati per la guida attraverso i checkpoint secondo la procedura stabilita), per aver colpito l'auto del nemico (un'auto distrutta perde carburante) e per il carburante rimanente alla fine della gara.

Vince l'auto con il punteggio più alto.

Puoi testare il tuo algoritmo di controllo della macchina sul server (sul tuo computer), competere con gli amici sulla rete o eseguire l'applicazione su un server cloud IBM (i giocatori sono valutati).

Lo sviluppo dell'algoritmo di controllo della macchina avviene in Eclipse in Java. Quindi, facendo simulazioni, puoi non solo divertirti, ma anche rafforzare Java. Ci sono sei tracce di varia difficoltà nel simulatore.

Algodoo: simulatore di fisica specializzato

Algodoo è un simulatore di fisica 2D. Gli oggetti che vengono creati in questo simulatore iniziano immediatamente a obbedire alle leggi della fisica. Naturalmente, in questo programma non è possibile creare un robot a tutti gli effetti nello spazio tridimensionale, ma è possibile verificare la possibilità che qualsiasi meccanismo funzioni. Il programma può simulare acqua, sorgenti, dispositivi ottici, motori a razzo, armi, automobili.

Può sembrare che questo simulatore sia inferiore nel senso che consente di progettare e ricercare solo robot "piatti". Tuttavia, puoi prima progettare un robot 2D e quindi crearne una versione 3D nella vita reale. Un esempio è mostrato qui (2:07): goo.gl/wzQ7q4. Il linguaggio di scripting Thyme è integrato in Algodoo, che aggiunge più libertà di azione nel simulatore. Thyme fornisce variabili, un operatore condizionale, array, gestione di eventi che si verificano in una sandbox (ambiente di modellazione).

La storia di Algodoo è iniziata con il gioco Phun, sviluppato dallo svedese Emil Ernerfeldt (questa era l'opera del suo maestro). Sistemi operativi supportati: Windows, OS X, iOS. La libreria AlgoBox è disponibile sul sito, che ha un sacco di materiali di formazione ed esempi di sviluppo. Vedi anche