Виктор Викторович Тарапата - Конструируем роботов на Lego Mindstorms Education EV3. Ханойская башня

прийти в храм священнослужители Брахмы. Паскаль-младший
удивился и сказал, что его обманывают, ведь каждому известно, что
головоломку придумал преподаватель Люка из Университета СентЛуи. Священнослужители же поведали, что произошло великое заблуждение в мире и действительно монахи храма Брахмы переносят
диски с одного алмазного стержня на другой, а Люка всего лишь
обнародовал историю, рассказанную ему путешественником. Особую
тревогу у служителей Брахмы вызывало время, требуемое для решения головоломки. Настоятель храма поведал, что монахи привлекали
также учёного из США, который анализировал задачу и пытался написать программу для робота-манипулятора. Но робот проводил операции медленнее, чем натренированные монахи, отточившие навыки
до совершенства. Затем монахи изменили задачу и стали перемещать
диски, используя четыре стержня, что должно было ускорить процесс.
Однако монахам сложно было запомнить нужную последовательность
перемещения, и процесс значительно замедлялся. Поэтому настоятель
обратился к Паскалю-младшему с просьбой о создании робота-манипулятора для решения задачи уже с четырьмя стержнями. На вопрос,
будет ли считаться трудом монахов работа манипулятора, настоятель
лишь улыбнулся и ответил, что робота создают люди и люди же пишут программу. И Паскаль-младший действительно написал программу и собрал манипулятор, решавший головоломку «Ханойская башня» с четырьмя стержнями.
А сможешь ли ты создать робот-манипулятор и написать к нему
программу, инженер? Вперёд!

7
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Обозначения
Оборудование:
• Базовый набор LEGO MINDSTORMS
®

®

Education EV3.
• Компьютер

(минимальные

системные

требования): Windows XP, Vista, Windows 8 (за исключением METRO), Windows 10 (32/64 бит), оперативная память не менее 1 Гб, процессор — 1,6 ГГц
(или быстрее), разрешение экрана —
1024 u 600, свободное место на диске —
5 Гб.
• Программное обеспечение LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 (LME-EV3).

8

В тексте тебе встретятся обозначения, которые мы сейчас поясним на
примерах.
1. Балка 7-модульная, или балка
№ 7 — это балка с семью отверстиями.
2. 3-модульный штифт — штифт,
длина которого равна длине балки
№ 3.
3. Ось 5-модульная, или ось № 5 —
ось, длина которой равна длине балки № 5.

Этап 1. Устройство
робота-манипулятора

Рассмотри модель робота-манипулятора, собранную на основе набора
LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
Попробуй выделить в ней рабочие детали — «клешню», которой он
делает захват предмета; рычаг, позволяющий опускать и поднимать
«клешню»; поворотный механизм, обеспечивающий вращение манипулятора; датчик касания в нижней части для калибровки угла поворота;
датчик касания в верхней части рычага для калибровки высоты захвата-«клешни».
Обрати внимание, на вклейке в таблице даны все детали, которые
потребуются тебе для сборки. Эта таблица поможет быстро найти то,
что необходимо, и не ошибиться при конструировании.
Вот так выглядит робот-манипулятор, которого тебе предстоит собрать.

9

Этап 2. Сборка
робота-манипулятора

ШАГ 1. СБОРКА ОСНОВАНИЯ МАНИПУЛЯТОРА И РЕДУКТОРА
ПРИВОДА ПОВОРОТА СТРЕЛЫ

°

• угловая балка, 3 u 7-модульная, серая, 2х;
• угловая балка, 3 u 5-модульная, белая, 2х;
• угловая балка, 2 u 4-модульная, красная,
2х;
• ось, 6-модульная, чёрная, 2х;
• ось с головкой, 8-модульная, тёмно-серая, 1х;
• труба, 2-модульная, серая, 3х;
• стрелка, 3-модульная, белая, 1х;
• соединительный штифт с фрикционной
муфтой, 2-модульный, чёрный, 6х;
• соединительный штифт с фрикционной
муфтой/осью, 2-модульный, синий, 6х;
• соединительный штифт с фрикционной
муфтой, 3-модульный, синий, 8х;
• соединительный

штифт

со

втулкой,

3-модульный, красный, 10х;
• двойной соединительный штифт, 3 u 3модульный, серый, 2х;
• угловой соединительный штифт, 3 u 3модульный, серый, 2х;

Детали для сборки:

• большой мотор, 1х;

• рама, 5 u 7-модульная, серая, 2х;

• двойное коническое зубчатое колесо,

• балка, 3-модульная, зелёная, 1х;

12 зубьев, чёрное, 1х;

• балка, 5-модульная, серая, 1х;

• двойное коническое зубчатое колесо,

• балка, 9-модульная, серая, 3х;
• балка, 15-модульная, белая, 2х;

• датчик касания, 1х;

• двойная угловая балка, 3 u 7-модульная,

• кабель, 25 см, 2х;

белая, 1х;

10

36 зубьев, чёрное, 1х;

°

• модуль EV3, 1х.

1. Возьми две белые балки № 15 --">