النظر في أبسط خوارزمية الحركة على الخط الأسود على استشعار لون واحد على EV3.
هذه الخوارزمية هي الأبطأ، ولكن الأكثر استقرارا.
سيحرك الروبوت بشكل صارم في الخط الأسود، ولكن على حدوده، مضيفا إلى اليسار، ثم يمينا بشكل صحيح والمضي قدما تدريجيا.
الخوارزمية بسيطة للغاية: إذا رأى المستشعر أسود، يتحول الروبوت إلى طريقة واحدة، إذا كان اللون الأبيض في مكان آخر.
التنفيذ في Lego Mind العاصفة EV3
في كلا كتل الحركة، حدد وضع "تمكين". تخصيص التبديل إلى مستشعر اللون - القياس هو اللون. في الأسفل، لا تنس تغيير "لا لون" على أبيض. أيضا، تحتاج إلى تحديد جميع المنافذ بشكل صحيح.
لا تنس أن تضيف دورة، بدونه الروبوت لن يذهب إلى أي مكان.
الدفع. لتحقيق نتيجة أفضل، حاول تغيير قيم التوجيه والقوة.
الحركة مع اثنين من أجهزة استشعار:
أنت تعرف بالفعل خوارزمية حركة الروبوت على الخط الأسود باستخدام جهاز استشعار واحد. اليوم نحن نفكر في التحرك على طول الخط باستخدام مستشعرين اللونين.
يجب تثبيت أجهزة الاستشعار بحيث يمر الخط الأسود بينهما. 
سوف تكون الخوارزمية ما يلي:
إذا رأى كلا المستشعرين الأبيض - المضي قدما؛
إذا رأى أحد أجهزة الاستشعار بيضاء، والأسود الآخر - يتحول نحو الأسود؛
إذا رأى كلا المستشعرين اللون الأسود - نحن في مفترق طرق (على سبيل المثال، سوف نتوقف).
لتنفيذ الخوارزمية، نحتاج إلى تتبع قراءات كلا المستشعرين، وفقط بعد ذلك تحرك حركة الروبوت. لهذا وسوف نستخدم المفاتيح المرفقة بمفتاح آخر. وبالتالي، نقوم أولا بإجراء استشعار أول جهاز استشعار، ثم، بغض النظر عن قراءات الأولى، مقابلات الاستشعار الثاني، وبعد ذلك وضعنا الإجراء.
قم بتوصيل المستشعر الأيسر بالمنفذ رقم 1، اليمين إلى المنفذ رقم 4.
برنامج مع التعليقات:
لا تنس أن المحركات تعمل في وضع "تمكين" بحيث تعمل قدر الإمكان على أساس قراءات الاستشعار. أيضا، ننسى في كثير من الأحيان الحاجة إلى دورة - دون أنه سوف ينتهي البرنامج على الفور.
http://studrobots.ru/
نفس البرنامج لنموذج NXT:
فحص برنامج الحركة. برنامج الروبوت. إرسال فيديو اختبار الفيديو
يتم وضع نص العمل بدون صور وصيغات.
تتوفر النسخة الكاملة من العمل في علامة التبويب "ملفات العمل" بتنسيق PDF
مصمم Lego Mind العاصفة EV3
برنامج الخلق والمعايرة
استنتاج
المؤلفات
1 المقدمة.
تعد الروبوتات واحدة من أهم مجالات التقدم العلمي والتقني، والتي تأتي فيها مشاكل الميكانيكا والتقنيات الجديدة مع مشاكل الذكاء الاصطناعي.
في السنوات الأخيرة، النجاحات في الروبوتات و أنظمة آلية غيرت المجال الشخصي والأعمال في حياتنا. تستخدم الروبوتات على نطاق واسع في النقل، في بحث الأراضي والمساحة، في الجراحة، في الصناعة العسكرية، أثناء البحوث المختبرية، في مجال السلامة، في الإنتاج الضخم للسلع الصناعية والسلع الاستهلاكية. يمكن أيضا اعتبار العديد من صانعي القرار بناء على البيانات التي تم الحصول عليها من أجهزة الاستشعار روبوتات - على سبيل المثال، المصاعد، التي بدونها حياتنا غير قابلة للتغيير بالفعل.
مصمم العقل Storths EV3 يدعونا لدخول العالم الرائع من الروبوتات، وهو يغمر نفسك في بيئة تكنولوجيا المعلومات المعقدة.
الغرض: تعلم كيفية برنامج حركة الروبوت في خط مستقيم.
تعرف على مصمم Mindstorms EV3 ووسط البرمجة.
اكتب برامج حركة الروبوت في خط مستقيم بحلول 30 سم، و 1 م 30 سم و 2 م 17 سم.
مصمم mindstorms EV3.
تفاصيل مصمم - 601 قطعة.، Servomotor - 3 قطع.، استشعار اللون، استشعار الحركة الاستشعار، حساس الأشعة تحت الحمراء ولمس الاستشعار. وحدة المعالجات الدقيقة EV3، هي دماغ منشئ LEGO Mind Storstors.
بالنسبة لحركة الروبوت، يتوافق مع ServoMoTOR كبيرة، والذي يتصل برصاص الحواسيب الصغيرة EV3 ويسبب الروبوت يتحرك: اذهب ذهابا وإيابا، وانتقل ويمر على طول مسار معين. يحتوي هذا ServoMotor على جهاز استشعار دواري مدمج يسمح لك بمراقبة حركة الروبوت بدقة للغاية وسرعته.
جعل الروبوت يؤدي العمل باستخدام برنامج الحاسب EV3. يتكون البرنامج من مختلف وحدات التحكم. سوف نعمل مع كتلة الحركة.
تتحكم كتلة الحركة في محركات الروبوت، ويتم تشغيلها، وإيقاف تشغيلها، مما يؤدي إلى العمل المقابلة للمهام. يمكنك ترميز حركة عدد من الثورات أو درجات.
المرحلة التحضيرية.
إنشاء مجال تقني.
في مجال الروبوت، سنقوم بتطبيق العلامات، بمساعدة المعهد والحاكم، وخلق ثلاثة أسطر من 30 سم طويلة - خط أخضر، 1 م 15 سم - أحمر و 2 م 17 سم - خط أسود.
الحسابات المطلوبة:
قطر عجلة الروبوت - 5 سم 7 مم \u003d 5.7 سم.
معدل دوران واحد من عجلة الروبوت يساوي طول المحيط بقطر 5.7 سم. تم العثور على طول الدائرة من قبل الصيغة
حيث ص دائرة نصف قطرها للعجلة، D- القطر، π \u003d 3،14
ل \u003d.5,7 * 3,14 = 17,898 = 17,9.
أولئك. لبدء واحد من عجلة القيادة، يمر الروبوت 17.9 سم.
احسب عدد الثورات اللازمة للقيادة:
ن \u003d 30: 17.9 \u003d 1.68.
1 م 30 سم \u003d 130 سم
ن \u003d 130: 17.9 \u003d 7.26.
2 م 17 سم \u003d 217 سم.
ن \u003d 217: 17.9 \u003d 12.12.
إنشاء ومعايرة البرنامج.
سنقوم بإنشاء برنامج وفقا للخوارزمية التالية:
خوارزمية:
حدد كتلة الحركة في برنامج Mindstorms EV3.
تشمل كلا المحرك في اتجاه معين.
نتوقع تغييرا في قراءات استشعار دوران أحد المحركات إلى قيمة محددة.
أطفئ المحركات.
يتم تحميل البرنامج النهائي في وحدة التحكم الروبوت. وضعنا الروبوت في هذا المجال واضغط على زر البداية. EV3 ركوب الخيل في الميدان وتوقف في نهاية السطر المحدد. ولكن من أجل تحقيق التشطيبات الدقيقة، عليك أن تصنع المعايرة، لأن العوامل الخارجية تؤثر على الحركة.
يتم تثبيت الحقل على مكاتب الطلاب، لذا فإن انحراف السطح الصغير ممكن.
سطح الحقل ناعم، لذلك لا يتم استبعاد قبضة الفقراء لعجلة الروبوت مع الحقل.
في حسابات عدد الثورات، كان علينا جولة الأرقام، وبالتالي، تغيير المئات في مجال دوران، حققنا النتيجة المرجوة.
5. transcue.
القدرة على برنامج حركة الروبوت في خط مستقيم سيكون مفيدا لإنشاء برامج أكثر تعقيدا. كقاعدة عامة، في المهام الفنية للمسابقات على الروبوتات، تتم الإشارة إلى جميع أبعاد الحركة. من الضروري عدم إعادة تشغيل البرنامج عن طريق الظروف المنطقية، الدورات وحدات التحكم المعقدة الأخرى.
في المرحلة التالية من التعارف مع روبوت Lego Mindstorms EV3، يجب أن يتحول البرنامج إلى زاوية معينة، حركة في دائرة، دوامة.
العمل مع المصمم مثير جدا للاهتمام. تعلم المزيد عن قدراتها، يمكنك حل أي مهام فنية. وفي المستقبل، من الممكن إنشاء الخاصة بك نماذج مثيرة للاهتمام روبوت ليغو Mind العاصفة EV3.
المؤلفات.
Koposov D. G. "الخطوة الأولى في الروبوتات لمدة 5-6 فصول". - م.: بينوم. مختبر المعرفة، 2012 - 286 ص.
فيليبوف س. أ. "الروبوتات للأطفال وأولياء الأمور" - "العلم" 2010.
موارد الإنترنت
http: // lego. rkc-74.ru/
http://www.9151394.ru/projects/lego/lego6/beliovskaya/
http: // www. العاب تركيب. كوم / التعليم /
هذه المهمة هي الكلاسيكية، أيديولوجيا بسيطة، يمكن حلها عدة مرات، وفي كل مرة سوف تكتشف شيئا جديدا.
هناك العديد من الأساليب لحل مهمة التتبع. يعتمد اختيار أحدهم على التصميم المحدد للروبوت، وعلى عدد أجهزة الاستشعار، وموقعها بالنسبة للعجلات وبعضها البعض.
في مثالنا، سيتم تفكيك ثلاثة أمثلة على الروبوت بناء على وضع روبوت نموذج التدريب الرئيسي.
لتبدأ، نجمع النموذج الأساسي لروبوت تدريب مربي الروبوت، لذلك يمكنك استخدام التعليمات في برمجة mindstorms ev3.
أيضا، للحصول على أمثلة، سنحتاج، أجهزة استشعار الضوء الإضاءة EV3. هذه أجهزة استشعار الضوء هذه، مثل أي أخرى، هي الأنسب لمهمنا، عند العمل معهم، لن ننسى أن ننسى شدة الضوء المحيط. بالنسبة لهذا المستشعر، سنستخدم وضع الإضاءة المنعكسة في البرامج، حيث يتم تقدير كمية الضوء المنعكس لضوء الضوء الأحمر. حدود شهادة الاستشعار من 0 - 100 وحدة، ل "عدم الانعكاس" و "الانعكاس الكامل"، على التوالي.
على سبيل المثال، سنقوم بتحليل 3 أمثلة على برامج حركة مسار المحمول على ناعم، خلفية الضوء:
استشعار واحد، مع منظم.
استشعار واحد، مع منظم PK.
اثنين من أجهزة الاستشعار.
يتم تثبيت جهاز استشعار الضوء على شعاع، وهو ذو موقع ملائم على النموذج.
يعتمد عمل الخوارزمية على حقيقة أن اعتمادا على درجة التداخل، شعاع إضاءة مستشعر الخط الأسود، الذي يعيده استشعار الشهادة تختلف تدرج تدرج. الروبوت يحفظ موقف مستشعر الضوء على الحدود خط أسودوبعد تحويل المدخلات من جهاز استشعار الضوء، إن نظام التحكم ينشئ معدل دوران الروبوت.
نظرا لأن المسار الحقيقي، فإن المستشعر يولد القيم في نطاق التشغيل بأكمله (0-100)، ثم يتم تشكيل قيمة الروبوت 50. في هذه الحالة، يتم تشكيل قيم وظائف الدوران المرسلة في النطاق -50 - 50، ولكن هذه القيم لا تكفي لتحويل المسار. لذلك، يجب توسيع نطاقها بمجموعة من مرات ونصف إلى -75 - 75.
نتيجة لذلك، في البرنامج، وظيفة الحاسبة هي منظم نسبي بسيط. وظيفة أي ( (A-50) * 1.5 ) مجموعة التشغيل من جهاز استشعار الضوء يولد قيم الدوران وفقا للجدول:
ويستند هذا المثال على نفس التصميم.
ربما لاحظت أنه في المثال الأخير، تم تجاهل الروبوت أنه لم يعطيه ما يكفي لتفريق. الآن سنحاول تحسين هذا الموقف قليلا.
إلى منظمنا النسبي، نضيف منظم مكعب بسيط، والتي ستضيف الانحناء إلى وظيفة المنظم. هذا سوف يقلل من هزاز الروبوت بالقرب من الحدود المرغوبة للمسار، وكذلك أداء الهزات أقوى على مسافة قوية منه
واحدة من الحركات الأساسية في الطبقات هي اتباع الخط الأسود.
يتم وصف النظرية العامة والأمثلة المحددة لإنشاء برنامج على موقع Wroboto.ru.
سأصف كيف ندرك ذلك في بيئة EV3، لأن هناك اختلافات.
أول شيء تحتاج إلى معرفته الروبوت هو معنى "النقطة المثالية"، الموجودة على حدود أبيض وأسود.
موقع النقطة الحمراء في الصورة يتوافق فقط مع هذا الموقف.
الخيار المثالي للحساب هو قياس قيمة الأسود والأبيض واتخاذ المتوسط \u200b\u200bالحسابي.
اجعله يمكن أن يكون يدويا. لكن الفينوسات مرئية على الفور: خلال فترة قصيرة، قد تتغير الإضاءة، والقيمة المحسوبة غير صحيحة.
لذلك يمكنك أن تجعلها تجعل الروبوت.
خلال التجارب، اكتشفنا أن قياس كل من اللون الأسود والأبيض اختياري. يمكنك قياس الأبيض فقط. ويتم احتساب قيمة النقطة المثالية كقيمة بيضاء مقسومة على 1.2 (1.15)، اعتمادا على عرض الخط الأسود وسرعة الروبوت.
يجب كتابة القيمة المحسوبة إلى المتغير لتحويلها لاحقا.
حساب "النقطة المثالية"
المعلمة التالية المشاركة في الحركة هي معامل تحول. ما هو أكثر، الروبوت الحاد يستجيب لتغيير في الإضاءة. لكن الأهمية بكثير ستؤدي إلى "برومينس" الروبوت. يتم تحديد القيمة بشكل تجريبي بشكل فردي لكل تصميم روبوت.
المعلمة الأخيرة هي القوة الأساسية للمحركات. يؤثر على سرعة الروبوت. تؤدي زيادة سرعة الحركة إلى زيادة وقت استجابة الروبوت لتغيير الإضاءة، والتي يمكن أن تؤدي إلى المغادرة من المسار. يتم تحديد القيمة أيضا تجريبيا.
للراحة، يمكن أيضا كتابة هذه المعلمات إلى المتغيرات.
تحويل المعامل وقاعدة الطاقة
منطق حركة الخط الأسود هو: يتم قياس الانحراف عن النقطة المثالية. ما هو أكثر من ذلك، أقوى الروبوت يجب أن يسعى للعودة إليها.
لهذا، احسب رقمين - قيمة الطاقة لكل من المحركات من وإثناءها بشكل منفصل.
في شكل الصيغة، يبدو هذا:
حيث توجد هي قيمة قراءات استشعار الإضاءة.
أخيرا، التنفيذ في EV3. إنه أكثر ملاءمة لإصدارها في شكل كتلة منفصلة.
تنفيذ الخوارزمية
كانت هذه الخوارزمية التي تم تنفيذها في روبوت للفئة الوسطى WRO 2015
لرؤية عرض تقديمي مع الصور والتصميم والشرائح، قم بتنزيل ملفها وفتح في PowerPoint على حاسوبك.
عرض شرائح المحتوى النصي: "خوارزمية الحركة لخط أسود مع استشعار لون واحد" دائرة على "الروبوتات" مع مدرس "الروبوتات" إلى Yezidov Ahmed Eliyevichpri MBU إلى "Silkovo CTT" لدراسة خوارزمية الحركة في الخط الأسود، وسيتم استخدامها من قبل Lego Mind Stortorms EV3 مع واحد استشعار الألوان، يميز لون تاجر الألوان 7 ألوانا ويمكنه تحديد عدم وجود اللون. كما هو الحال في NXT، يمكن أن تعمل كمستشعر خفيف. سريع لمسابقات روبوت الروبوت من المضلع المقترح مع طريق سريع في شكل حرف "S" سوف يسمح لك بإجراء اختبار آخر مثير للاهتمام من الروبوتات التي تم إنشاؤها للسرعة و تفاعل. النظر في أبسط خوارزمية الحركة على الخط الأسود على مستشعر اللون واحد على EV3. الخوارزمية هي الأبطأ، ولكن أكثر استقرارا. باستخدام لن تتحرك بشكل صارم في الخط الأسود، ولكن على حدودها، تحول إلى اليسار ثم إلى اليمين وتحريك الكربونات الجبهة بشكل تدريج بسيط للغاية: إذا رأى المستشعر أسود، يتحول الروبوت إلى طريقة واحدة، إذا كان اللون الأبيض في مكان آخر. الحركة على الخط في وضع السطوع للأضواء المنعكسة. مستشعران حول مستشعر الألوان لا يكفي بشكل فعال للتمييز بين الألوان بالأبيض والأسود. الحل لهذه المشكلة هو استخدام المستشعر ليس في وضع تعريف اللون، ولكن في وضع تحديد سطوع الضوء المنعكس. في هذا الوضع، فإننا، معرفة قيم الاستشعار على سطح مظلم وخفيف، يمكن أن يقول بشكل مستقل أنه سيتم اعتباره أبيض، وما هو الأسود. الآن نحدد قيم السطوع على الأسطح البيضاء والأسود. للقيام بذلك، في قائمة كتلة EV3، نجد علامة التبويب "تطبيقات الوحدة النمطية" الآن في نافذة عرض المنفذ ويمكنك أن ترى قراءات جميع أجهزة الاستشعار في الوقت الحالي. يجب إبراز أجهزة استشعارنا باللون الأحمر، مما يعني أنهم يعملون في وضع تحديد سطوع الضوء المنعكسي. إذا تم تألقها باللون الأزرق - في نافذة عرض المنفذ في المنفذ المطلوب، فاضغط على زر المركزي وحدد وضع Col-Exrex. نحن نضع وضع الروبوت بحيث يقع كلا من أجهزة الاستشعار فوق السطح الأبيض. نحن ننظر إلى الأرقام في المنافذ 1 و 4. في قضيتنا، والقيم 66 و 71، على التوالي. سيكون هذا مجسات بيضاء. الآن نضع الروبوت حتى تقع أجهزة الاستشعار فوق السطح الحديدي. مرة أخرى، دعونا نرى قيم المنافذ 1 و 4. لدي 5 و 6، على التوالي. هذه هي القيم السوداء. علاوة على ذلك، سنقوم بتغيير البرنامج السابق. وهي تغيير إعدادات المفاتيح. بينما لديهم استشعار الألوان -\u003e القياس -\u003e اللون. نحتاج أيضا إلى إنشاء جهاز استشعار الألوان -\u003e مقارنة -\u003e سطوع الضوء المنعكس. يجب علينا تعيين "نوع المقارنة" و "قيمة العتبة". القيمة العتبة هي قيمة بعض "الرمادي"، والقيمة التي سننظر فيها الأسود والأكثر - أبيض. بالنسبة للتقريب الأول، من المريح استخدام متوسط \u200b\u200bالقيمة بين الأبيض والأسود من كل جهاز استشعار. وبالتالي، ستكون قيمة العتبة للأول المستشعر الأول (رقم المنفذ 1) (66 + 5) / 2\u003d35.5. تقريب إلى 35. قيمة من المستشعر الثاني (رقم المنفذ 4): (71 + 6) / 2 \u003d 38.5. تقريب إلى 38. الآن تظهر هذه القيم في كل مفتاح، على التوالي. كل شيء وكل شيء، كتل مع الحركات تبقى في أماكنها دون تغيير، كما لو وضعنا في "نوع المقارنة"<», то все, что сверху (под галочкой) будет считаться черным, а снизу (под крестиком) – белым, как и было в предыдущей программе.Старайтесь ставить датчики так, чтобы разница между белым и черным была как можно больше. Если разница меньше 30 - ставьте датчики ниже.
Это было краткое руководство по программированию робота Lego ev3, для движения по черной линии, с одним и двумя датчиками цвета
