Добро пожаловать в удивительный мир LEGO® MINDSTORMS®!
В этом робототехническом наборе LEGO® MINDSTORMS® EV3
содержатся все элементы, которые необходимы для создания
и управления тысячами роботов LEGO.
Если вы никогда раньше не собирали робота LEGO MINDSTORMS,
мы рекомендуем вам сначала построить одного из пяти
замечательных роботов, изображенных на упаковке EV3. В
«Задачах для роботов», содержащихся внутри программного
обеспечения EV3, вы найдете указания по сборке и примеры
программирования этих роботов. Этих роботов создали
конструкторы LEGO MINDSTORMS, чтобы показать несколько
способов построения и программирования роботов с помощью
робототехнической системы LEGO MINDSTORMS EV3. Вы
и не заметите, как превратите свои собственные модели
LEGO в живых роботов всех типов, выполняющих множество
разнообразных действий!
Благодаря LEGO MINDSTORMS EV3 никогда еще не было
так просто построить и запрограммировать собственного
робота. Сначала придумайте робота, а затем постройте его.
Используйте моторы и датчики, чтобы задать модель поведения
и привести робота в движение. Программное обеспечение
поможет вам «оживить» вашего робота.
Создание: постройте робота, используя детали, моторы и
интеллектуальные датчики LEGO, которые включены в набор.
Команда: запрограммируйте своего робота с помощью
интуитивно понятного программного интерфейса, в
котором используются пиктограммы. По своему желанию
перетаскивайте обозначающие действия пиктограммы в окно
программирования и корректируйте их в соответствии с
поведением робота.
Вперед! Теперь, когда вы построили и запрограммировали
своего робота, пришло время играть!
Посетите сайт LEGO.com/mindstorms, где вы сможете узнать о
новых предложениях и работах других любителей конструктора
LEGO MINDSTORMS. Когда вы и другие любители конструктора
LEGO MINDSTORMS обмениваетесь своими работами, это
приносит пользу всем нам.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 4
Технология
EV3
Модуль EV3
Обзор
Экран показывает, что происходит внутри модуля EV3,
и позволяет использовать интерфейс модуля. Также он
позволяет добавлять текст и числовые или графические ответы
в вашу программу или эксперименты. Например, вы можете
запрограммировать экран таким образом, чтобы он отображал
веселое лицо (или печальное лицо) для сравнительного ответа,
или чтобы он отображал число, которое является результатом
математических вычислений (дополнительную информацию об
использовании блока«Экран» вы найдете в меню «Справка»
программного обеспечения EV3).
Кнопки управления модулем позволяют перемещаться по
интерфейсу модуля EV3. Их также можно использовать в
качестве программируемых активаторов. Например, вы
можете запрограммировать робота таким образом, чтобы он
поднимал руки, когда нажата кнопка «Вверх», или опускал их,
когда нажата кнопка «Вниз» (дополнительную информацию см. в
разделе «Использование кнопок управления модулем» в меню
«Справка» программного обеспечения EV3).
Значки состояния
беспроводного подключения
(
слева
):
Функция Bluetooth включена, но
подключение не установлено или
не видимо другим устройствам
Bluetooth
Функция Bluetooth включена,
и подключение видимо другим
устройствам Bluetooth
Функция Bluetooth включена, и
ваш модуль EV3 подключен к
другому устройству Bluetooth
Функция Bluetooth включена,
подключение видимо, и ваш
модуль EV3 подключен к
другому устройству Bluetooth
Функция Wi-Fi включена,
но подключение к сети не
выполнено
Функция Wi-Fi включена, и
выполнено подключение к сети
Название модуля
Установлено USB-подключение к
другому устройству
Уровень зарядки батареи
Кнопки управления модулем
1. Назад
1
3
233
3
Эта кнопка используется для
отмены действий, прерывания
выполняемой программы и
завершения работы модуля EV3.
2. Центральная
Нажатие центральной кнопки
означает подтверждение
(OK) различных запросов—
завершить работу, выбрать
необходимые настройки или
выбрать блоки в прикладной
программе модуля. Например,
вы можете нажать эту кнопку
для установки флажка.
3. Влево, Вправо, Вверх, Вниз
Эти четыре кнопки используются
для перемещения по содержанию
модуля EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 5
Технология
EV3
Модуль EV3
Индикатор состояния модуля, который находится рядом с
кнопками управления модулем, сообщает о текущем состоянии
модуля EV3. Цвет индикатора может быть зеленым, оранжевым
или красным, и он может мигать. Существуют следующие коды
индикатора состояния модуля:
+ Красный = запуск, обновление, завершение работы
+ Красный мигающий = занят
+ Оранжевый = оповещение, готов
+ Оранжевый мигающий = оповещение, работает
+ Зеленый = готов
+ Зеленый пульсирующий = выполняется программа
Техническое
описание модуля EV3
+ Операционная система — LINUX
+Контроллер ARM9 300 МГц
+ Флэш-память — 16 МБ
+ Оперативная память — 64 МБ
+Разрешение экрана модуля — 178x128/черно-белый
+Связь с главным ПК через шину USB 2.0 — до 480 Мбит/с
+Связь с главным ПК через шину USB 1.1 — до 12 Мбит/с
+Карта памяти Micro SD — поддерживает SDHC, версия
2.0, макс. 32 ГБ
+Порты мотора и датчика
+Коннекторы — RJ12
+Поддержка автоматической
идентификации
+Питание — 6 батарей типа AA
Также вы можете запрограммировать индикатор состояния
модуля таким образом, чтобы он горел разными цветами
и пульсировал, когда выполняются разные условия (более
подробная информация об использовании блока индикатора статуса модуля приведена в меню «Справка» программного
обеспечения EV3).
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 7
Технология
EV3
Модуль EV3
Установка батарей в модуль EV3
Для модуля EV3 требуется шесть батарей типа AA/LR6.
Рекомендуется использовать щелочные или аккумуляторные
литий-ионные батареи типа АА.
Для установки батарей типа АА снимите крышку
аккумуляторного отсека с задней стороны модуля EV3, нажав
на две пластиковые лапки сбоку. Вставив шесть батарей типа
АА, установите крышку аккумуляторного отсека на место.
Некоторые важные сведения о батареях:
+ Никогда не используйте вместе батареи разных типов
(в том числе не смешивайте старые и новые).
+ Вынимайте батареи из модуля EV3, когда он не
используется.
+ Ни в коем случае не используйте поврежденные батареи.
+ Используйте соответствующее зарядное устройство под
наблюдением взрослого.
+ Ни в коем случае не пытайтесь перезарядить батареи,
которые не подлежат перезарядке.
Примечание. Если уровень зарядки батареи низкий, то
индикатор статуса модуля может остаться красным после
нажатия кнопки «Пуск», хотя на экране по-прежнему
отображается «Запуск».
1
3
2
AA, 1,5В x 6
4
Способы экономии энергии
+ Вынимайте батареи на время, когда модуль не используется.
Храните каждый комплект батарей в отдельном
контейнере, чтобы их можно было использовать вместе.
+ Уменьшайте громкость звука.
+ Настройте параметры спящего режима.
+ Выключайте Bluetooth и Wi-Fi, когда они не используются.
+ Избегайте бесполезного износа моторов.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
Индикатор низкого уровня
зарядки батареи
ctp. 8
Технология
EV3
Модуль EV3
Включение модуля EV3
Для включения модуля EV3 нажмите центральную кнопку.
После нажатия кнопки загорится красный индикатор состояния
модуля и отобразится окно запуска.
Когда индикатор станет зеленым, ваш модуль EV3 готов к
работе.
Для выключения модуля EV3 нажимайте кнопку «Назад» до тех
пор, пока не увидите окно завершения работы.
Будет выбран вариант «Прервать X». С помощью кнопки «Вправо»
выберите вариант «Принять», затем нажмите центральную
кнопку (OK). Теперь ваш модуль EV3 выключен. Если вы нажмете
OK, когда выбран вариант Х, вы вернетесь в окно «Запустить
последнюю».
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 9
Технология
EV3
Моторы EV3
Большой мотор
Большой мотор— это мощный «умный» мотор. В нем есть встроенный
датчик вращения с разрешением 1 градус для точного контроля.
Большой мотор оптимизирован для выполнения роли приводной
платформы в ваших роботах.
Используя программные блоки «Рулевое управление» или
«Независимое управление моторами» в программном обеспечении
EV3, можно координировать работу двух моторов одновременно.
Средний мотор
Средний мотор также имеет встроенный датчик вращения (с
разрешением 1 градус), но он меньше и легче, чем большой
мотор. Это означает, что он способен реагировать быстрее,
чем большой мотор.
Большой мотор
Средний мотор можно запрограммировать таким образом,
чтобы он включался или выключался, контролировал уровень
питания, работал в течение определенного времени или
выполнял определенное число оборотов.
Сравните два мотора:
+ Большой мотор работает со скоростью 160–170 об/мин,
с вращающим моментом при работающем моторе 20 Нсм
и с пусковым моментом 40 Нсм (медленнее, но мощнее).
+ Средний мотор работает со скоростью 240–250 об/мин, с
вращающим моментом при работающем моторе 8 Нсм и с
пусковым моментом 12 Нсм (быстрее, но с меньшей мощностью).
+ Оба мотора поддерживают автоматическую идентификацию.
Дополнительную информацию об использовании датчика
вращения в программировании см. в разделе «Использование датчика вращения мотора» в меню «Справка» программного
обеспечения EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 10
Технология
EV3
Датчики EV3
Датчик цвета
Датчик цвета — это цифровой датчик, который может
определять цвет или яркость света, поступающего в небольшое
окошко на лицевой стороне датчика. Этот датчик может
работать в трех разных режимах: в режиме «Цвет», в режиме
«Яркость отраженного света» и в режиме «Яркость внешнего
освещения».
В режиме «Цвет» датчик цвета распознает семь цветов: черный,
синий, зеленый, желтый, красный, белый и коричневый, а также
отсутствие цвета. Эта способность различать цвета означает,
что ваш робот может быть запрограммирован таким образом,
чтобы он сортировал цветные мячи или кубики, произносил
названия обнаруженных им цветов или прекращал действие,
увидев красный цвет.
В режиме «Яркость отраженного света» датчик цвета
определяет яркость света, отраженного от лампы, излучающей
красный свет. Датчик использует шкалу от 0 (очень темный) до
100 (очень светлый). Это означает, что ваш робот может быть
запрограммирован таким образом, чтобы он двигался по белой
поверхности до тех пор, пока не будет обнаружена черная
линия, или чтобы он интерпретировал идентификационную
карточку с цветовым кодом.
В режиме «Яркость внешнего освещения» датчик цвета
определяет силу света, входящего в окошко из окружающей
среды, например солнечного света или луча фонарика. Датчик
использует шкалу от 0 (очень темный) до 100 (очень светлый).
Это означает, что ваш робот может быть запрограммирован
таким образом, чтобы он подавал сигнал утром, когда восходит
солнце, или чтобы он прекращал действие, если свет гаснет.
Частота выборки датчика цвета составляет 1 кГц/с.
Датчик цвета
Режим «Цвет»
Режим «Яркость отраженного
света»
Для наибольшей точности при выборе режима «Цвет» или
«Яркость отраженного света» датчик следует держать под
правильным углом, близко к исследуемой поверхности, но не
касаясь ее.
Дополнительная информация приведена в разделе
«Использование датчика цвета» в меню «Справка» программного
обеспечения EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
Режим «Яркость внешнего
освещения»
ctp. 11
Технология
EV3
Датчики EV3
Датчик касания
Датчик касания — это аналоговый датчик, который может
определять, когда красная кнопка датчика нажата, а
когда отпущена. Это означает, что датчик касания можно
запрограммировать для действия в зависимости от трех
условий: нажатие, отпускание и щелчок (нажатие и отпускание).
Используя вводы датчика касания, робота можно
запрограммировать таким образом, чтобы он воспринимал
мир, как его может воспринимать слепой человек, когда он
протягивает руку и реагирует при соприкосновении с чем-либо
(нажатие).
Вы можете построить робота с датчиком касания, который
прижат к поверхности под ним. Вы можете запрограммировать
робота так, чтобы он реагировал (Стоп!), когда он вот-вот
скатится с края стола (когда датчик отпущен).
Боевой робот может быть запрограммирован так, чтобы он
продолжал двигаться вперед на своего соперника до тех пор,
пока соперник не отступит. Эта пара действий— нажатие и
затем отпускание— образуют щелчок.
Дополнительная информация приведена в разделе
«Использование датчика касания» в меню «Справка» программного
обеспечения EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 12
200cm / 79inch
Технология
EV3
Датчики EV3
Инфракрасный датчик и удаленный
инфракрасный маяк
Инфракрасный датчик— это цифровой датчик, который может
обнаруживать инфракрасный цвет, отраженный от сплошных
объектов. Он также может обнаруживать инфракрасные
световые сигналы, посланные с удаленного инфракрасного маяка.
Инфракрасный датчик может использоваться в трех разных
режимах: в режиме приближения, в режиме маяка и в дистанционном
режиме.
Режим приближения
В режиме приближения инфракрасный датчик использует
световые волны, отраженные назад от объекта, для определения
расстояния между датчиком и этим объектом. Он сообщает
расстояние, используя значения от 0 (очень близко) до 100
(далеко), а не конкретное число сантиметров или дюймов.
Датчик может обнаруживать объекты на удалении до 70см, в
зависимости от размера и формы объекта.
Дополнительная информация приведена в разделе «Использованиережима приближения инфракрасного датчика» в меню «Справка»
программного обеспечения EV3.
Режим маяка
Выберите одни из четырех каналов удаленного инфракрасного
маяка с помощью красного переключателя каналов. Инфракрасный
датчик обнаружит сигнал маяка, соответствующий каналу,
который вы укажете в своей программе, на удалении примерно
до 200см в направлении перед ним.
Инфракрасный датчик
70cm / 27inch
70см / 27дюймов
Режим приближения
200см / 79дюймов
Режим маяка
После обнаружения датчик может оценить общее направление
(курс) и расстояние (приближение) до маяка. Используя эту
информацию, вы можете запрограммировать робота так, чтобы
он играл в прятки, используя удаленный инфракрасный маяк в
качестве искомой цели. Направление будет выражено величиной
от -25 до 25, при этом 0 указывает, что маяк находится прямо
перед инфракрасным датчиком. Приближение будет выражено
величинами от 0 до 100.
Дополнительная информация приведена в разделе «Использованиережима маяка инфракрасного датчика» в меню «Справка»
программного обеспечения EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
LEGO.com/mindstorms
ctp. 13
Технология
EV3
Датчики EV3
Удаленный инфракрасный маяк— это отдельное устройство,
которое можно держать в руке или которое может быть встроено
в другую модель LEGO®. Для него необходимы две щелочные
батареи типа ААА. Для включения удаленного инфракрасного
маяка нажмите большую кнопку «Режим маяка», расположенную
сверху на устройстве. Загорится зеленый светодиодный индикатор,
указывая, что устройство активно и постоянно передает сигналы.
При повторном нажатии кнопки «Режим маяка» он выключится
(после бездействия маяк выключается автоматически).
Дистанционный режим
Вы также можете использовать удаленный инфракрасный маяк для
дистанционного управления своим роботом. Работая в
дистанционном режиме, инфракрасный датчик может определять,
какая кнопка (или комбинация кнопок) на маяке нажата. Всего
есть одиннадцать возможных комбинаций кнопок:
0 = Никакая кнопка (и режим маяка выключен)
1 = Кнопка 1
2 = Кнопка 2
3 = Кнопка 3
4 = Кнопка 4
5 = И кнопка 1, и кнопка 3
6 = И кнопка 1, и кнопка 4
7 = И кнопка 2, и кнопка 3
8 = И кнопка 2, и кнопка 4
9 = Режим маяка включен
10 = И кнопка 1, и кнопка 2
11 = И кнопка 3, и кнопка 4
Удаленный
инфракрасный маяк
Дистанционный режим
Дополнительная информация приведена в разделе «Использованиедистанционного режима инфракрасного датчика» в меню
«Справка» программного обеспечения EV3.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 14
Технология
EV3
Подключение компонентов EV3
Подключение датчиков и моторов
Для того чтобы моторы и датчики работали, они должны быть
подключены к модулю EV3.
С помощью плоских черных соединительных кабелей подключите
датчики к модулю EV3, используя порты ввода 1, 2, 3 и 4.
Если вы создаете программы, когда модуль EV3 не подключен
к компьютеру, программное обеспечение назначит датчикам
порты по умолчанию. По умолчанию порты будут назначены
следующим образом:
+ Порт 1: датчик касания
+ Порт 2: нет датчика
+ Порт 3: датчик цвета
+ Порт 4: инфракрасный датчик
Подключение датчиков
Если во время программирования модуль EV3 подключен
к компьютеру, программное обеспечение автоматически
определит, какой порт используется для каждого датчика или
мотора.
С помощью плоских черных соединительных кабелей
подключите моторы к модулю EV3, используя порты вывода
A, B, C и D.
Как и в случае с датчиками, если модуль EV3 не подключен в
то время, когда вы пишете программу, каждому мотору будет
назначен порт по умолчанию. По умолчанию порты будут
назначены следующим образом:
+ Порт A: средний мотор
+ Порты B и C: два больших мотора
+ Порт D: большой мотор
Если во время программирования модуль EV3 подключен
к компьютеру, программное обеспечение автоматически
назначит соответствующий порт в вашей программе.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 15
Технология
EV3
Подключение компонентов EV3
Подключение модуля EV3 к компьютеру
Подключите модуль EV3 к компьютеру с помощью USBкабеля или посредством беспроводной связи, используя либо
Bluetooth, либо Wi-Fi.
USB-кабель
Возьмите USB-кабель и вставьте конец Mini-USB в порт для
подключения к компьютеру модуля EV3 (находящийся рядом с
портом D). Подключите разъем USB к компьютеру.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 16
Технология
EV3
Подключение компонентов EV3
Беспроводное подключение — Bluetooth
Если в вашем компьютере нет встроенного адаптера Bluetooth,
вам понадобится USB-адаптер Bluetooth.
Установление подключения Bluetooth на компьютере
Прежде чем вы сможете установить соединение по Bluetooth
между модулем EV3 и компьютером, на котором запущено
программное обеспечение EV3, необходимо включить Bluetooth
на модуле EV3. Соответствующие инструкции приведены на
странице 27.
После того как вы включили Bluetooth на модуле EV3, его теперь
можно подключить к компьютеру и программному обеспечению
EV3.
1. Сначала удостоверьтесь, что модуль EV3 включен.
2. Откройте новую или существующую программу в программном
обеспечении EV3 (соответствующие указания приведены в
главе «Программное обеспечение EV3» на странице 31).
3. Перейдите на страницу аппаратных средств в правой
нижней части экрана— разверните окно, если оно
свернуто (дополнительную информацию о странице
аппаратных средств см. на стр. 38).
4. Выберите вкладку «Доступные модули». Если ваш модуль
EV3 еще не указан в списке, нажмите кнопку «Обновить»
для обнаружения модуля EV3 и установите флажок в
появившемся окне Bluetooth.
5. Подтвердите запрос на подключение на модуле EV3 вручную,
затем введите ключ доступа и нажмите центральную
кнопку (OK). Ключ доступа по умолчанию: 1234. Повторите
эти действия в программном обеспечении EV3.
6. Теперь подключение установлено, и в верхней левой части
экрана модуля EV3 (рядом с пиктограммой Bluetooth)
отображается значок «<>», подтверждающий подключение.
Чтобы отключить модуль EV3 от компьютера, нажмите кнопку
«Отключить» рядом с кнопкой «Обновить» на странице
аппаратных средств.
Беспроводное подключение
Дополнительная информация о настройках Bluetooth на модуле
EV3 приведена на странице 27.
LEGO, the LEGO logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks of the/
ctp. 17
Технология
EV3
Подключение компонентов EV3
Беспроводное подключение — Wi-Fi
Первым шагом для подключения к Wi-Fi является приобретение
USB-адаптера Wi-Fi. Список совместимых адаптеров можно
получить на официальном веб-сайте LEGO® MINDSTORMS® (www.
LEGO.com/mindstorms).
Чтобы начать установку, вы должны иметь доступ к беспроводной
сети и знать название сети и пароль к ней.
Если программное обеспечение EV3 открыто, закройте его и
установите адаптер Wi-Fi в модуль EV3, используя USB-порт
компьютера.
Прежде чем вы сможете подключить модуль EV3 к сети, вы
должны включить Wi-Fi на модуле EV3. Соответствующие
инструкции приведены на странице 29.