какие три ключевых утилиты входят в состав программного обеспечения lme ev3
Lego Mindstorms EV3 45544
Lego Mindstorms 45544
Базовый набор Lego Mindstorms 45544 Education EV3 в своем составе имеет все что нужно для обучения робототехнике на базе технологий Lego Mindstorms. Робототехнический конструктор Lego Mindstorms Education EV3 имеет артикул 45544 и является основной составляющей платформы EV3.
Он предназначен для обучения робототехнике детей, которые имеют возраст десять лет и выше. На практике можно начинать обучение детей и более раннего возраста от семи лет. Лучше всего обучение проходит в группах по два человека.
В наборе содержится 541 деталь, есть удобный пластиковый бокс для хранения деталей и пластиковый сортировочный лоток для деталей. В пластиковом лотке можно разложить детали по видам. Это позволяет ускорить и упростить процесс создания роботов на основе Lego EV3.
LEGO EV3 45544
Чаще всего этот робототехнический конструктор используется образовательными учреждениями, но приобрести его может любой желающий. Стоимость набора несколько выше, чем стоимость домашней версии EV3, но пользоваться конструктором несколько удобнее.
Программное обеспечение Lego Mindstorms 45544
ПО образовательной версии входит в комплект поставки Lego Mindstorms Education EV3 45544. Программирование происходит в среде программирования LabVIEW. Это графический язык программирования при помощи пиктограмм.
Визуальное программирование позволяет достаточно быстро научиться писать простые программы. Затем можно переходить к сложным программам и алгоритмам. Также визуальный язык программирования дает возможность быстро и эффективно изучить основы программирования и развить алгоритмическое мышление.
редактор Lego EV3
Программное обеспечение является полностью бесплатным. При необходимости базовое ПО Lego Mindstorms 45544 можно скачать с официального сайта Lego. Также в образовательную версию программного обеспечения Lego EV3 включена возможность регистрации данных.
Это дает возможность проводить различные эксперименты в режиме реального времени, получать данные от сенсоров, строить графики. Можно вести исследования в областях физики, химии, изучать новые технологии. Регистрация данных может производиться только в настольной версии программного обеспечения.
ПО Lego Mindstorms 45544 содержит 48 разработанных занятий. Эти занятия помогают быстро освоить весь функционал образовательной версии платформы Lego EV3. При этом происходит изучение и закрепление на практике знаний по физике, математике, информатике, технологии.
Механические детали Lego Mindstorms 45544
Размеры всех деталей в наборе Lego EV3 измеряются в модулях.
Модуль – это расстояние равное 0,8см, также это расстояние между двумя рядом расположенными отверстиями в деталях.
В состав роботехнического набора EV3 45544 входит 528 пластмассовых деталей Lego Technic таких как: втулки, соединительные штифты, оси, балки, стрелки, рамки, блоки, зубчатые колеса, вращающееся днище с вращающейся верхушкой, шариковый подшипник со стальным шариком, ступицы, шины, рельсы, криволинейные панели.
Детали механики образовательного набора Lego EV3
Основные элементы Lego Mindstorms 45544
Для того, чтобы робот EV3 мог нормально функционировать ему необходимо получать информацию из окружающего мира, обрабатывать ее и на основе этой информации выполнять какие-то действия.
Основным элементом конструктора является микрокомпьютер EV3. Он получает информацию от датчиков, обрабатывает ее и управляет сервомоторами. Также в наборе пять сенсоров и три сервомотора.
модуль EV3 с датчиками и моторами
Датчики EV3:
Сервомоторы EV3:
Также есть семь соединительных кабелей, один USB кабель, перезаряжаемый аккумулятор. Зарядное устройство аккумулятора в комплект поставки не входит и приобретается отдельно.
Как можно загрузить программу в робота EV3
Есть несколько простых способов подключения робота к компьютеру и загрузки в него программы:
Дополнительные возможности Lego Mindstorms 45544
Для того, чтобы расширить возможности EV3 45544 существует несколько решений. Можно дополнить конструктор ресурсным набором EV3 с артикулом 45560. Этот набор позволяет расширить возможности базового набора и собрать больше интересных моделей робота.
ресурсный набор ev3
Есть дополнительный набор под артикулом 45570 «Космические проекты EV3». При помощи этого набора появляется возможность решать задачи в области аэрокосмических исследований.
космические проекты
На официальном сайте можно скачать учебные материалы в состав которых входят комплекты заданий:
Робототехника Лего. Состав базового набора Lego EV3
Приложения EV3
Lego Mindstorms EV3 приложения
Приложения EV3 находятся в третьем окне микрокомпьютера Lego EV3. При помощи этих приложений можно производить просмотр портов блока, управлять моторами, создавать несложные программы, производить эксперименты. Всего в блоке находится пять заранее установленных приложений. В этой статье я разберу два первых приложения EV3 — Port View и Motor Control.
приложения Lego EV3
Port View – вид порта
Приложение EV3 вид порта или port view позволяет достаточно быстро узнать куда подсоединены моторы и датчики. Также можно посмотреть их показания в реальном времени. Такая возможность бывает полезной на различных конкурсах и соревнованиях по робототехнике.
Например, в соревнованиях «Движение по линии» скорость и плавность движения робота будет очень сильно зависеть от внешнего освещения и полигона. Можно сразу на месте узнать значение яркости отраженного света от черной линии и от белого поля и скорректировать управляющую программой.
Для того чтобы просмотреть куда присоединены сенсоры и двигатели нужно найти третье окно на экране микроконтроллера EV3.
Затем зайти в первое приложение EV3 сверху и нажать центральную кнопку на передней панели микроконтроллера EV3. После этого мы попадаем окно где можно увидеть все порты блока. В нем отображаются все присоединенные сервомоторы и сенсоры.
порты модуля EV3
Также есть возможность посмотреть их значения и изменить установки. Например, можно для датчика цвета изменить режим яркости отраженного света на режим внешнего освещения или на режим цвет.
Кнопки управления блоком EV3 позволяют перейти к любому порту. В верхней части окна находятся порты вывода, которые позволяют посмотреть подключенные к ним моторы и их показания. В нижней части находятся входные порты. Они предназначены для просмотра подключенных датчиков, изменения их настроек и просмотра показаний в режиме реального времени.
Установка датчиков в порты по умолчанию
По умолчанию датчики устанавливаются:
1.На экране при присоединенном датчике касания можно показания ноль или единица. Ноль означает что датчик касания разомкнут т.е. кнопка не нажата. Единица показывает, что кнопка датчика касания нажата и датчик находится в замкнутом состоянии.
показания датчиков
2. Гироскопический датчик можно настроить на измерение угла поворота или измерение скорости поворота. Переключение режимов производится нажатием центральной кнопки и перемещением кнопками «Вверх» и «Вниз» на нужный режим. Повторное нажатие центральной кнопки на нужном режиме подтверждает выбор.
Если поворачивать датчик вправо, то можно увидеть на экране увеличение показаний угла поворота. Поворачивая датчик гироскопа влево можно наблюдать уменьшение текущих значений. Если поворачивать датчик вправо, то можно увидеть на экране увеличение показаний угла поворота. Поворачивая датчик гироскопа влево можно наблюдать уменьшение текущих значений.
3.Датчик цвета распознает семь разных цветов, измеряет яркость отраженного света и измеряет внешнее освещение. Если в режиме «Яркость отраженного цвета» произвести измерение показаний различных цветов, то можно увидеть, что показания отличаются. Сенсор цвета в этом режиме различные цвета определяет, как серый с разной яркостью.
При переключении режима в режим «Цвет», каждому цвету будет на экране микроконтроллера EV3 будет присвоено число от нуля до семи. Так, например, желтому цвету будет соответствовать цифра четыре, черному цвету семь, если цвет нельзя определить, т.е. нет цвета цифра ноль.
4.Ультразвуковой датчик определяет расстояние до предмета. Если изменять расстояние от датчика ультразвука до объекта, то будет наблюдаться изменение показаний. То же самое относится и к инфракрасному датчику. Но инфракрасный датчик будет измерять расстояние до объекта в условных единицах.
Просмотр показаний моторов EV3
Для перехода к просмотру текущих показаний сервомоторов нужно перейти в верхнюю часть окна Port View первого приложения EV3. В этой вкладке отражены все присоединенные к микроконтроллеру моторы. Покрутив ось любого мотора будет видно изменение текущих значений энкодеров.
Также можно посмотреть показания угла поворота оси сервомотора и количество оборотов оси. Если есть необходимость точного измерения расстояния какой-либо кривой, то это расстояние можно измерить если прокатить робота по этой кривой. При этом сервомотор с колесом используется как курвиметр.
показания моторов
Точные показания энкодера будут отражены на экране модуля EV3. После этого остается только вычислить длину линии для диаметра колеса. Измерение длины линии тоже иногда бывает нужно быстро вычислить на соревнованиях по робототехнике.
Для перехода к просмотру текущих показаний сервомоторов нужно перейти в верхнюю часть окна Port View первого приложения EV3. В этой вкладке отражены все присоединенный к микроконтроллеру моторы. Покрутив ось любого мотора будет видно изменение текущих значений энкодеров.
Также можно посмотреть показания угла поворота оси сервомотора и количество оборотов оси. Если есть необходимость точного измерения расстояния какой-либо кривой, то это расстояние можно измерить если прокатить робота по этой кривой. При этом сервомотор с колесом используется как курвиметр.
Текущие показания энкодера будут отражены на экране модуля EV3. После этого остается только вычислить длину линии для диаметра колеса. Измерение длины линии тоже иногда бывает нужно быстро вычислить на соревнованиях по робототехнике.
Motor Control – управление моторами
Приложение «Motor Control» является второй сверху строкой в окне приложения EV3. Это приложение служит для ручного управления серовомоторами. «Управление моторами» позволяет управлять прямым и обратным вращением любого сервомотора, который подключен к одному из выходных портов.
Есть два режима управления моторами. В первом режиме происходит управление моторами, которые подключены к порту А и D. Кнопки «Вверх» и «Вниз») управляют мотором в порту A, кнопки «Влево» и «Вправо» управляют мотором в порту D.
моторы лего
Во втором режиме можно управлять сервомоторами, подсоединенными к порту B и C. Кнопки «Вверх» и «Вниз» управляют мотором в выходном порту B, кнопки «Влево» и «Вправо управляют мотором в порту C.
Перейти из одного режима в другой можно нажав в открытой вкладке центральную кнопку. Возврат в основное окно приложений микрокомпьютера EV3 осуществляется при помощи нажатия кнопки «Назад».
Средним мотором EV3 можно управлять если подключить его к любому из выходных портов и выбрав подходящий для этого порта режим.
Как посмотреть значения датчиков и моторов Lego EV3
Программирование модуля EV3
Как программировать модуль EV3
Вопрос про программирование модуля EV3 без применения компьютера иногда встает перед многими любителями робототехники. Для этого на микрокомпьютер EV3 уже предустановлено программное обеспечение идентичное ПО установленному на микрокомпьютер.
приложения микрокомпьютера EV3
Создать свою программу можно при помощи приложения модуля EV3 находящегося в окне приложений. Это третья вкладка интерфейса микроконтроллера EV3. Приложение называется Brick Program и является четвертым приложением по счету.
Дословно это переводится как кирпичная программа и является средой программирования модуля EV3. Зайти в это приложение можно после включения модуля при помощи кнопок управления модулем.
Среда программирования микрокомпьютера EV3
Если зайти в среду программирования микрокомпьютера EV3, то первое что мы увидим будет блок «Начало» и блок «Цикл». Между этими двумя блоками находится вертикально расположенная прерывистая линия, при помощи которой происходит добавление блоков из палитры блоков.
начало программы
В палитре блоков расположены блоки двух типов:
Также в палитре блоков находится корзина для удаления ненужного блока из программы.
Блоки действия
Всего в палитре блоков находятся шесть блоков действия:
В правом верхнем углу каждого блока действия находится его указатель в виде маленькой стрелки. Блоки действия предназначены для выполнения какого-либо действия. Это может быть включение мотора, изменение цвета подсветки кнопок и прочее.
Блоки ожидания
Имеется одиннадцать блоков ожидания:
В правом верхнем углу каждого блока ожидания находится его указатель в виде маленьких песочных часов. Блоки ожидания предназначены для ожидания наступления какого-либо события. Это может быть достижение нужных показаний датчиков, нажатие на кнопку и так далее.
Как создать программу на модуле EV3
Для того, чтобы на микрокомпьютере EV3 создать программу нужно найти в третьем окне интерфейса модуля приложение Brick Program. Нажав на центральную кнопку блока входим в приложение и видим блок начало и цикл. Между этими двумя блоками можно разместить всего шестнадцать различных блоков ожидания и блоков действия.
Поэтому при помощи интерфейса микроконтроллера EV3 можно писать только несложные программы. В блоках программирования есть возможность изменения одного параметра при помощи кнопок «Вверх» и «Вниз». Количество повторений выполнения программы задается в блоке «Цикл» и может принимать значения 1, 2, 3, 4, 5, 10 и бесконечность.
Пример простой программы микрокомпьютера EV3
Например, стоит задача движения робота с двумя большими моторами вперед пять секунд. Для этого мы выбираем при помощи прерывистой линии переходим в блоки действий и выбираем блок «Рулевое управление». Этот блок выглядит как сдвоенная вращающаяся передняя часть большого мотора. Нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор.
рулевое управление
Блок рулевого управления устанавливается между блоком «Начало» и «Цикл». Повторным нажатием на центральную кнопку мы переходим в настройки блока, где нажатием на кнопки «Вверх» и «Вниз» можно изменять направление движения робота. По умолчанию у нас в блоке выбраны большие моторы в портах B и C. Также по умолчанию у нас стоит движение вперед.
Для того, чтобы робот ехал вперед пять секунд нужно добавить блок ожидания времени. Устанавливаем прерывистую стрелочку между блоком «Рулевое управление» и блоком «Цикл» и переходим при помощи кнопок управления модулем в палитру блоков ожидания. Находим блок ожидания времени, который выглядит как часы и выбираем. Нажатием средней кнопки подтверждаем выбор.
ожидание времени
Блок «Ожидание времени» устанавливается после блока «Рулевое управление» перед блоком «Цикл». Повторное нажатие центральной кнопки на блоке «Ожидания времени» позволяет зайти в настройку времени. Стрелочками «Вверх» и «Вниз» выбираем значение пять секунд и нажатием на центральную кнопку подтверждаем выбор. В своей программе между блоками можно передвигаться при помощи кнопок «Влево» и «Вправо».
На всякий случай нужно проверить значение блока «Цикл» и при необходимости устанавливаем значение в единицу, для того, чтобы программа выполнилась только один раз. Чтобы запустить программу на выполнение переходим в блок «Начало» и нажимаем центральную кнопку. Робот движется вперед пять секунд, после чего останавливается. Программа выполнена.
Как сохранить программу модуля EV3
Для того, чтобы сохранить программу нужно перейти к значку «Сохранить», который находится внизу в левом дальнем конце программы. При нажатии значка откроется окно, где можно дать название программе. Также можно применить название по умолчанию. После этого нужно нажать на кнопку «OK».
как сохранить и открыть программу EV3 на блоке
Программа с этим названием будет сохранена в папке BrkProg SAVE. Эта папка расположена во втором окне интерфейса модуля EV3 выбор файла.
Как открыть программу модуля EV3
Над значком «Сохранить» находится значок «Открыть». Чтобы отрыть любую программу, которая существует в блоке нужно нажать на этот значок. После этого можно кнопками «Вверх» и «Вниз» выбрать программу. Нажатие на центральную кнопку откроет выбранную программу
Как удалить блок модуля EV3
Для того, чтобы удалить ненужный вам блок из программы необходимо выделить этот блок центральной кнопкой. После этого переходим в палитру блоков нажатием кнопки «Вверх». По палитре блоков нужно переместиться в нижний левый угол и найти значок «Мусорная корзина».
как удалить блок
Выделяем значок и нажимаем центральную кнопку. Удаление ненужного блока произведено.
Программирование EV3 без компьютера. Приложение Brick Program
Все о серии Lego Education Mindstorms EV3
Что такое Lego Education Mindstorms EV3?
Lego Education Mindstorms EV3 — образовательная робототехническая платформа, разработанная специально для учебных заведений. С помощью неё ученик сможет уже за первое занятие создать своего первого робота. Учебная программа на базе EV3 рассчитана на всю среднюю школу и может использоваться для старших классов.
Благодаря продуманным учебным материалам для учителя и учеников Mindstorms стал стандартом западных образовательных классов по робототехнике для детей и является самым популярным решением для оснащения классов робототехники в России.
Все детали имеют повышенную износоустойчивость и при адекватном использовании комплект способен пережить больше 10 учебных лет. А в случае повреждения одного из датчиков или соединительных проводов их можно докупить отдельно.
Мозгом платформы является программируемый Микрокомпьютер EV3 с экраном и портами ввода-вывода, он контролирует работу моторов и датчиков. Соединяются компоненты платформы специальными кабелями из комплекта.
При помощи датчиков робот воспринимает окружающий мир, а благодаря моторам – реагирует на него в соответствии с заложенной программой.
РоботБаза — официальный дилер LEGO Education с 2013 года
Структура наборов серии Mindstorms EV3
Платформа EV3 состоит из Базового набора Mindstorms EV3 и 5-ти дополнительных наборов (три от Lego и два от Tetrix). Для работы с дополнительными наборами требуется наличие базового набора.
Является основой для всех дополнительных наборов, так как содержит микрокомпьютер EV3, основные датчики, моторы и строительные элементы, необходимые для построения более сложных моделей из инструкций дополнительных наборов. Рассчитан на сборку 5 моделей роботов.
В состав Базового набора EV3 входит: 3 сервомотора различной мощности (2 больших и 1 средний), 5 датчиков (гироскопический и ультразвуковой датчик, датчик света/цвета и 2 датчика касания), перезаряжаемая аккумуляторная батарея и соединительные провода.
Состав базового набора LEGO Mindstorms EV3 45544
Специальная система для хранения деталей
Строительные элементы 524 шт.
Зарядное устройство LEGO Education 45517 для зарядки Аккумулятора EV3 не входит в Базовый набор LEGO Mindstorms EV3, и его необходимо покупать отдельно.
Ресурсный набор содержит 853 детали LEGO Techniс, такие как: колеса, шестерни, поворотные и крепежные детали.
Благодаря ему можно собрать еще 6 интересных моделей роботов, помимо моделей, которые собираются с использованием базового набора EV3.
В Комплект заданий «Космические проекты» входят 7 полноценных тематических миссий, 9 обучающих исследовательских миссий, 4 исследовательских проекта.
Все задания разработаны совместно с настоящими специалистами в области космонавтики и ракетостроения NASA. Выполнение заданий наглядно продемонстрирует вашим ученикам, как робототехнику можно применять для решения реальных проблем и задач из такой продвинутой сферы деятельности человека, как аэрокосмические исследования.
Набор состоит из 1418 деталей, 4-х полей и специальной ленты для их фиксации.
Набор содержит инструкции для сборки 50 проектных моделей, предназначенных для изучения устройства и принципов действия машин, встречающихся в повседневной жизни.
Изучать строение механизмов и их назначение, различные силы и законы движения, гораздо интереснее на примере собранных тобою машин. Так абстрактная механика и сложные технические науки получают живое воплощение.
С помощью набора ученики изучат: строение различных машин и устройств, исследуют работу моторов, рычагов, зубчатых, ременных передач и других механизмов, познакомятся с понятиями силы тяжести, сопротивления воздуха, трения и научатся использовать энергию ветра.
Набор идеально подходит в качестве практического инструмента при изучении технологии, математики и физики, объясняя такие понятия, как сила и движение, энергия и структура.
Специальные комплекты для образовательных учреждений
На основе нашего опыта и тысяч запросов от учебных заведений. Мы разработали комплекты которые покрывают запросы почти всех образовательных учреждений.
Комплекты с Tetrix
Технические данные Mindstorms EV3
Технические параметры микроконтроллера EV3
Внутри микроконтроллера установлен ARM-процессор на 300 МГц, с 16 МБ постоянной памяти и 64 МБ оперативной. Мощности более чем достаточно для исполнения даже самых сложных алгоритмов, которые ученик может составить в процессе обучения или для соревнований. Также в микроконтроллер встроен большой и громкий динамик, способный воспроизводить мелодии.
Экран
Микрокомпьютер оснащен монохромным ЖК-экраном на 178 х 128 пикселей, с изменяемым цветом подсветки. На экран выводится меню и любая другая графическая информация необходимая в процессе работы, например данные с датчиков, картинки и анимация.
Соединение с компьютером
Также есть слот для карт памяти micro-SDHC и USB-порт. USB-порт и microSDHC можно использовать как для загрузки программ, так и для обновления прошивки.
USB-порт поддерживает режим хоста, это позволяет не только подключать Wi-Fi-адаптер, но и соединять несколько блоков EV3 в одного сложного робота.
Беспроводные интерфейсы
Также у микроконтроллера есть и беспроводные интерфейсы, при желании загружать программы можно через Wi-Fi (нужен внешний модуль) или Bluetooth (он уже встроен).
Если вы собираете робота с дистанционным управлением, «рулить» им можно с использованием беспроводной связи со смартфона или планшета.
Моторы
В каждый мотор встроена защита от блокировки, предусмотрен механический фрикцион, который начинает проскальзывать, если трение больше расчетного, так что моторы довольно сложно сломать.
Два из них мощные моторы, развивающие благодаря внутренней понижающей передаче внушительный крутящий момент.
Имеется датчик угла поворота с разрешением в 1 градус (мотор сообщает контроллеру, на какой угол сейчас повернута его ось) это дает возможность точно синхронизировать вращение всех подключенных моторов.
Третий, так называемый М-сервопривод, меньший по размеру мотор, выдает в 3 раза меньший крутящий момент, но зато его скорость вращения выше почти в 2 раза.
Датчики
Все датчики автоматически определяются микроконтроллером и при программировании подключенного микроконтроллера через ПО сразу видно типа датчика, подключенного к порту робота, случае ошибки подключения загорается предупреждающая лампочка на программном блоке.
Измеряет расстояния, определяет наличие объектов
Роботы способны улавливать ультразвуковые волны и видеть предметы, расположенные в радиусе 2,5 м.
Три режима действия: фиксирует нажатие, отсутствие нажатия, считает количество нажатий
Измеряет углы наклона, измеряет скорость вращения в градусах в секунду
Благодаря датчику цвета, модели различают до 7 оттенков и реагируют на смену освещенности.
ИК-маяк вы можете использовать в качестве пульта управления компьютером, а также как простой излучатель ИК-лучей.
Мощное устройство создано для того, чтобы излучать ИК-сигнал, который принимается на расстоянии датчиком EV3. Передача сигнала возможно с расстояния примерно 2 метров.
Прибор измеряет приближение/удаление в радиусе 500-700 мм
Хотя датчиков, что предлагает LEGO Education, вполне достаточно для любого образовательного проекта, ряд сторонних компаний выпускает совместимые датчики. Все датчики можно посмотреть тут: https://robotbaza.ru/collection/lego-mindstorms-ev3-datchiki
Питание
Питается микрокомпьютер от перезаряжаемого литиево-ионного Аккумулятора EV3 на два ампер-часа. От одной зарядки аккумулятора робот без проблем способен проработать в течение всего урока.
Зарядное устройство LEGO Education 45517 для зарядки Аккумулятора EV3 не входит в Базовый набор LEGO Mindstorms EV3.
Также есть возможность питания от 6-ти батареек/аккумуляторов типа АА, но их будет необходимо вынимать каждый раз для зарядки или замены, что не очень удобно при постоянном использовании.
Строительные элементы
Высококлассные пластиковые строительные детали LEGO во многом превосходят аналоги по механическим качествам, легкой заменяемости и доступности дополнительных деталей. LEGO Mindstorms совместим с деталями Lego Technic, любой набор Lego Technic может стать источником деталей.
Упаковка наборов
Все наборы от Lego Education поставляются в удобных пластиковых коробках, со специальными сортировочными лотками и отделами для хранения каждого элемента — идеальное решение для поддержания порядка и использования в классе.
Интерфейс микрокомпьютера Lego Mindstorms EV3
Используйте дисплей и 6 кнопок, расположенных на лицевой стороне микрокомпьютера, чтобы перемещаться по четырем основным экранам интерфейса системы, которые предоставят вам доступ к удивительному разнообразию функций микрокомпьютера EV3. Это может быть и простой запуск программ из памяти, так и возможность создания программы с помощью интерфейса микрокомпьютера.
Программирование через интерфейс микрокомпьютера
Стандартная прошивка микроконтроллера имеет программный интерфейс, позволяющий создавать программы и настраивать регистрацию данных непосредственно на микрокомпьютере EV3.
Стандартные модели роботов Lego Mindstorms EV3
Используя Базовый набор LEGO® MINDSTORMS® Education EV3, вы можете собрать Стартовую модель робота (Robot Educator) всего за 15 минут. Это позволит вам и вашим ученикам сосредоточиться на изучении необходимого материала и программировании с использованием датчиков и моторов.
Всего базовый содержит инструкции для сборки 5 моделей:
Базовая модель, начальная функция доставка грузов к месту назначения,ее можно модифицировать под более сложные задачи.
Робот-манипулятор по принципу промышленных манипуляторов
Робот иммитирует поведение щенка.
Gyro Boy. Робот-гироскутер | Инструкция
Робот «стоит», балансируя на двух колесах по принципу гироскутера/сигвея.
Color Sorter. Робот-сортировщик | Инструкция
Робот сортирует детали по цвету
Сочетая дополнительные элементы из Ресурсного набора LEGO MINDSTORMS Education EV3 с одним или двумя Базовыми наборами, ученики смогут сконструировать более крупные и функциональные модели.
Программное обеспечение LEGO Mindstorms
Мы много говорили об аппаратной базе, но на самом деле далеко не только она определяет эффективность занятий по робототехнике. Именно наличие действительно интуитивно понятного ПО, доступного для использования на всех популярных платформах (Windows, MacOS, iOS), и готовых учебных планов делает LEGO Mindstorms Education EV3 самой популярной платформой в обучении, и особенно на рубеже начальной и средней школы, примерно для детей 10 лет.
Программное обеспечение LME EV3 для LEGO Mindstorms 45544 поставляется бесплатно и включает в себя: 48 интерактивных уроков с пошаговыми инструкциями по сборке, учебные материалы для учителя и учеников, инструкции по сборке и программированию стандартных моделей роботов.
Программирование через ПО
Визуализация алгоритмов в родном ПО LEGO Mindstorms Education EV3 просто на высшем уровне: достаточно буквально за несколько минут усвоить основные виды взаимодействия логических блоков (условия перехода, цикл и т.д.) и в дальнейшем постепенно наращивать сложность программ. Разумеется, есть и готовые обучающие проекты для десятков разнообразных моделей роботов, а при желании в интернет-сообществах можно найти тысячи интересных программ.
Режим просмотра готовой программы позволяет увидеть как текущий фрагмент, так и всю программу целиком (при исполнении определенного фрагмента эта часть программы подсвечивается).
С образовательной точки зрения гораздо больший интерес представляет версия ПО для настольных компьютеров. Оно позволяет вести электронные тетради учеников, благодаря которым преподаватель может из своей версии приложения оценивать успехи конкретного ученика и наблюдать за его прогрессом. Плюс ко всему можно использовать не только имеющиеся на борту ПО учебные материалы (коих множество), но и с помощью встроенного редактора контента создавать свои собственные.
Весь предоставляемый в рамках ПО EV3 контент можно редактировать. Редактор контента позволяет вам, как учителю, легко редактировать стандартные учебные материалы EV3, адаптируя их под цели и задачи ваших учебных курсов. Вы также можете создавать и добавлять ваши собственные учебные материалы!
Вы можете добавлять задания и материалы, учитывающие уровень подготовки ваших подопечных, как в целом по классу, так и индивидуальный. Вы не ограничены в свободе модифицровать предлагаемые учебные материалы: меняйте текст, изображения, видео, звуковые файлы.
Ваши ученики смогут фиксировать свои успехи в специальных электроных тетрадях. С помощью добавления текстовых комментариев, изображений, звуковых файлов и видео контента, они превращают простое задание в творческую проектную работу.
Электронные тетради дают им множество возможностей для создания потрясающих отчетов о созданных ими проектах, документов и презентаций существующих работ. Благодаря электронным тетрадям каждый ученик сможет легко создать свое портфолио для демонстрации коллегам, переподаввателям или родителям.
Оценка проделанной работы
Электронные теради также позволяют упростить процесс проверки выполнения и оценки работ ваших учеников. Вы сможете в любой момент времени посмотреть, над чем работают ваши ученики и насколько они продвинулись в решении той или иной задачи, а также предоставить им свой отзыв или комментарий.
Регистрация данных с датчиков и моторов
В ПО есть утилита регистрации данных с возможностью программирования областей графика в зависимости от пороговых значений. То есть теперь педагог может с легкостью продемонстрировать работу современных технологий в рамках умного дома, к примеру.
Микрокомпьютер EV3 будет собирать данные с датчиков в реальном режиме времени и в зависимости от температурного фона запускать ту или иную программу модели. При высокой температуре включается вентилятор, при низкой — обогреватель. А ученики смогут фиксировать и анализировать данные, дорабатывая модель.
Продвинутое программирование
Продвинутые пользователи могут установить LabVIEW или RobotC – «мозги» LEGO Mindstorms Education EV3 полностью совместимы с этими пакетами.
Открытость прошивки «умного кирпича» уже сыграла свою роль: существуют альтернативные варианты с поддержкой большинства популярных языков программирования (десятки их). По большому счету использование EV3 можно «прикрутить» к любому образовательному проекту, связанному с программированием, поскольку мало что так радует, как возможность увидеть работу собственных алгоритмов «в железе».
Предметное обучение по STEM методике
Наборы Лего Майндстормс EV3 обладают широчайшим учебным потенциалом и могут быть использованы на большинстве технических предметов для повышения эффективности учебного процесса.
Давая задачи из реальной жизни на занятиях по информатике, математике, физике, технологии и проектной деятельности, Mindstorms поможет пробудить в учениках энтузиазм и мотивацию к учёбе.
Достигайте учебных целей, выводя успеваемость ваших учеников на новый уровень. С Mindstorms EV3 вашей единственной проблемой станет необходимость отправлять учеников на перемену.
Информатика
Настоящее программирование. Изучение ключевых принципов программирования, развитие алгоритмического мышления, создание и отладка сложных программ по управлению моделями. Пройдите с учениками путь от составления простых программ до создания сложных алгоритмов при помощи интуитивно-понятного графического языка программирования.
Пример: составьте алгоритм для измерения и управления поведением робототехнического прототипа.
Физика
Закрепление теории на практике. Проводите увлекательные лабораторные работы по изучению ключевых тем механики и динамики. Лабораторные стенды из ЛЕГО и специальная утилита по регистрации и обработке больших данных помогут вашим ученикам по-новому взглянуть на физику. Подтверждение гипотез опытным путем, проведения опытов, всесторонний анализ полученных данных, включая анализ прогнозируемых данных, изучение концептов механики, оптики, термодинамики, магнитных явлений и принципов радиосвязи.
Пример: проведите опыты для определения температуры плавления. Соберите данные при помощи датчика температуры, далее систематизируйте и представьте их в виде графика, пользуясь графическим приложением с интуитивно понятным интерфейсом.
Математика
Простой подход к сложным числам. Решайте математические задачи с опорой на реальную жизнь. При этом абстрактные понятия обретут осязаемость за счет объединения математики с физикой с учетом реальных физических ограничений.
Пример: найдите длину окружности для колеса вашего робота, затем запрограммируйте робота на движение на определенное расстояние, отсчитывая обороты колеса с помощью датчика вращения.
Технология
Активное вовлечение в инженерно-проектную деятельность. Рассматривайте технические задачи из реального мира, находя аналогии, устанавливая взаимосвязи, прогнозируя результаты, анализируя данные и строя выводы.
Пример: исследуйте конструкцию и функции. Для этого соберите и запрограммируйте модель LEGO® Mindstorms® Education EV3 на выполнение управляемых действий.
Проектирование
От идеи к рабочему прототипу. Привлекайте учеников к решению технических вопросов практического и творческого характера, а также к работе над задачами без готовых решений, тесно связанными с реальной жизнью.
Пример: пройдите весь процесс создания готового продукта – от примерного плана до ходовой модели. Результатом должен стать действующий прототип, который можно легко изменять для решения тех или иных проектных задач.
Помощь в выборе будущей профессии
EV3 ориентирован на среднюю школу, соответственно, на детей постарше, для которых актуален вопрос выбора будущей профессии.
Используя Mindstorms EV3, каждый из учеников сможет активнее раскрыть те способности, которые были в нем заложены природой, воспитанием и учебным процессом.
Прирожденный математик будет пристально следить за телеметрией датчиков, за тем, как именно фиксируется пройденное роботом расстояние, как записывается угол, на который он отклоняется, и прочее.
Будущий айтишник, погрузится в программирование робота, разбирая алгоритмы, по которым тот движется. И непременно будет создавать свои, не предусмотренные штатной инструкцией.
Физик, сможет с помощью робота проводить наглядные эксперименты, благо с датчиками у наборов проблем нет, равно как и у ребенка — с фантазией.
Какие бы у ребенка ни были интересы и любимые предметы в школе, обучение с использованием наборов Mindstorms EV3 позволит четче их выделить и сконцентрироваться на их развитии в будущем.
Робототехнические соревнования с использованием EV3
В России соревнования по робототехнике с использованием Lego Education стали проводиться примерно с 2000 года. Сначала проходят соревнования в регионах, затем в Москве из победителей из всех регионов, а после финалисты Московского этапа едут в другие страны для участия в соревнованиях на мировом уровне.
Во Всемирной олимпиаде по робототехнике World Robotics Olympiad или WRO участвуют дети и молодежь до 25 лет. Олимпиада проводится в более чем 55 странах. Более 22 000 команд соревнуются в четырех увлекательных категориях по трем возрастным группам:
Основная категория – один робот, одна задача для всех.
Творческая категория – конкурс тематических открытых научно-инженерных проектов.
Футбол роботов – команды из двух роботов играют в настоящий футбол, полностью автономно, без помощи
Команды из России имеют достаточно хорошие результаты и не раз занимали призовые места на WRO.
FLL FIRST LEGO League
Junior FIRST® LEGO® League (Jr.FLL®) и FIRST LEGO League (FLL®) – это международные состязательные программы, которые знакомят детей в возрасте от 6 до 16 лет с миром науки, технологии, физики и математики. Участвуя в соревновательных программах, ученики развивают ключевые навыки, необходимые ученым и инженерам будущего, например: критическое мышление, решение задач нестандартными методами и командную работу. Каждый год в этих соревнованиях принимают участие более 250 000 детей из более чем 85 стран мира.
Узнайте, как стать участником FLL на сайте firstlegoleague.org
“Не детские” проекты на EV3 созданные детьми
На данный момент учащиеся с помощью EV3 создали сотни интересных проектов, как в рамках различных конкурсов, так и для общего развития. О ряде из них в этом году писали СМИ.
Астраханские школьники Руслан Казимов и Михаил Гладышев на базе регионального технопарка разработали робот-тренажер для реабилитации суставов рук.
Российская команда DRL представила проект CaveBot. Команда построила робота-скалолаза, оснащенного различными датчиками, для обнаружения предметов с целью их последующего исследования. Полученные данные могут быть превращены в 3D-модели на компьютере.
13-летний Шубхэм Бэнерджи создал принтер Брайля из частей LEGO в рамках школьного научного проекта. Позже, при участии его семьи, был создан стартап по запуску изобретения, который получил финансовую поддержку от технической корпорации Intel.
Если у вас остались любые вопросы, свяжитесь с нами!
Наши менеджеры подберут наиболее подходящее под ваши задачи оборудование.