Лего MINDSTORMS EV3 (Lego MINDSTORMS EV3)

MINDSTORMS EV3 – это абсолютно новый робот, разработанный для всех поклонников программирования и конструирования.  Представленный впервые на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе, LEGO MINDSTORMS EV3 стал итогом трёхлетних испытаний, проведённых международной командой дизайнеров Lego, пользователей-энтузиастов и ведущих специалистов-техников.

Первый LEGO MINDSTORMS был выпущен в 1998 году, чтобы связать мир конструкторов с новейшими технологиями и стать первой "умной игрушкой" компании. Теперь, пятнадцать лет спустя, перед нами предстала обновлённая версия робота, с ультрасовременными приложениями и возможностями. Это связано с огромным техническим прогрессом, шагающим по миру. Роботы MINDSTORMS первого поколения не способны удовлетворить потребности современных детей, выросших в мире быстрого интернета и мультимедийных технологий.  Чтобы заинтересовать подрастающую аудиторию компания Lego создала абсолютно уникальную платформу для тех, кто уже имеет опыт командования и управления мобильными устройствами. Возрастное ограничение 10+, стоящее на упаковке, является лишь условностью, так как с новой версией робота смогут справиться и более юные исследователи и поклонники робототехники.

Обновлённая система MINDSTORMS работает на платформе EV3, называемой «Интеллектуальным кирпичом». Он сильнее и быстрее своих предшественников, так как в нём используется процессор ARM9, FLASH память на 16 мегабайт и оперативная память на 64 мегабайта. Тесная интеграция с интеллектуальными устройствами и  новый инфракрасный датчик дают возможность не только абсолютно контролировать своего робота, но и добавлять уникальные способности для исследований и опытов.  

Для начинающих конструкторов в наборе находится подробная инструкция по созданию основных  пяти моделей робота. Остальные двенадцать будут доступны на сайте компании в формате 3D, что позволит рассмотреть каждый этап сборки со всех сторон и избежать ошибок и неточностей. Базовой конфигурацией является Ev3rstorm, представляющий собой вооружённого робота-гуманоида. Затем идут наиболее необычные модификации, такие как Spik3r, Track3r, Gripp3r и R3ptar. Все они различаются не только внешним видом, но и основными функциями, необходимыми для выполнения конкретных опытов. Например, Spik3r похож на большого скорпиона. Его главной задачей является подчинение ИК пульту управления и ориентирование в пространстве. А R3ptar способен подражать передвижению змей, скользя и сжимаясь на любой горизонтальной поверхности.

Чтобы точнее разобраться в возможностях обновлённого робота MINDSTORMS, следует отдельно рассмотреть его характеристики и провести небольшую аналогию с его предшественником.

Каждый «Программируемый кирпич» EV3 обладает автоматизированным процессором ARM9 на 300 МГц (в отличие от предыдущего ARM7 в конструкторе NXT 2.0). 16 мегабайт FLASH памяти и 64 мегабайта оперативной памяти полностью удовлетворяют запросам потребителей на данный момент. Операционная система Linux, слот расширения SD и USB 2.0, совместимый с  Wi-Fi, позволяют получить максимум удовольствия от программирования и анализа полученных результатов. LEGO MINDSTORMS EV3 использует те же самые соединительные кабели RJ12, что и его предшественник  NXT. Таким образом, все Ваши существующие датчики, двигатели и строительные элементы будут работать с новой платформой (кроме аккумулятора NXT).  Дисплей нового EV3 по-прежнему монохромный, но, благодаря большему расширению, позволяет визуализировать все действия и манипуляции робота. Питание осуществляется двумя батареями AA или перезаряжающейся батареей DC EV3 (ёмкость аккумулятора составляет 2 050 мAч, а время полной зарядки - четыре часа).

Большой сервомотор отличается от своего предшественника не только дизайном, но и местами крепления к EV3. Его размеры составляют 14х7х5 см. Скорость вращения -160-170 об/мин, а крутящий момент 20 Н*см.

Средний сервомотор предназначен для моделей меньшего размера, в которых нужна высокая точность работы при недостатке места для двигателя. Его размеры составляют 3х4х9см. Места крепления к EV3 так же смещены к нижней части. Скорость вращения - 240-150 об/мин, а крутящий момент 8 Н*см.

Датчик касания позволяет распознавать команды в виде прикосновений, толчков, ударов или их отсутствия. Можно задавать последовательность действий, которые будут активироваться одним или несколькими нажатиями. Принцип работы датчика для EV3 идентичен предыдущему для NXT.

Датчик цвета способен распознавать семь основных цветов или определять их отсутствие. Для него не важно, о каком цвете идёт речь, отражаемом или рассеянном. Система прекрасно идентифицирует цвета в диапазоне от сумерек до яркого солнечного освещения.

Гироскоп – это цифровой датчик, измеряющий вращательное движение робота и его положение в пространстве (максимум 440 степеней в секунду). Он не входит в базовый комплект, но будет доступен как отдельный элемент. Частота дискретизации 1 кГц.

Ультразвуковой датчик производит звуковые волны и читает их эхо, чтобы обнаружить и измерить расстояние до различных объектов, расположенных на расстоянии от 1 до 250 см. он может использоваться для обнаружения препятствий даже в кромешной темноте. Робот будет самостоятельно определять расстояние до объекта и менять направление движения.

ИК датчик служит приёмником сигналов с дистанционного управления и, одновременно, их передатчиком на EV3. Так же он может определить расстояние до другого робота в радиусе 50-70см. Максимальное рабочее расстояние составляет около двух метров. Для программирования нескольких устройств возможно использования четырёх сигнальных каналов.

ИК маяк предназначен для совместного использования с ИК датчиком EV3.  С помощью четырёх отдельных сигнальных каналов, он испускает инфракрасный сигнал, которые могут отследить датчики роботов, находящихся в радиусе 50-70 см. Так же маяк может выступать в роли  пульта дистанционного управления на расстоянии до нескольких метров. Для активации устройства вам понадобятся две батарейки AAA. Если маяк не используется в течение часа, то он отключится автоматически.

Все элементы MINDSTORMS EV3 могут быть использованы поочерёдно или вместе, в зависимости от поставленной задачи. Предлагаем Вашему вниманию несколько альтернативных моделей,  изображения которых не представлены на упаковке, но могут быть созданы из деталей набора Лего 31313.