«Робототехнический комплект-конструктор» 1 МОСКВА Автор: Иванов Олег Александрович, · · Государственное бюджетное образовательное учреждение г. Москвы лицей 1580 (при МГТУ им. Н.Э. Баумана) , РФ, Москва, Балаклавский проспект, дом 6а (495) (499) N.E a (495) (499) ,

Цель и задачи исследования: Цель и задачи исследования: Целью данной работы было создание модели автоматизированного робота на основе робототехнического комплекта LEGO для отработки его поведения на другой планете Солнечной системы. Задачи: Создание модели роботизированного аппарата в уменьшенном масштабе с помощью конструктора LEGO Разработка алгоритма управления движением робота Создание комплекта программного обеспечения для реализации алгоритма управления движением робота LEGO LEGO I.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ I. I. 2

II. АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОМII. II. АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОМII. Решение системы х м, у м >0 хм, умхм, ум хм, умхм, ум х м,у м : х T, у T Не существует 2 решения 2 нетда Изменить индекс группы 3 Определение координат центра массы робота

II. АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОМ II. II. АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ РОБОТОМ II. Решение системы (1) можно представить с виде: 1 (1) (2) 4 М(хм,ум) ……

III. Робототехнический комплект – конструктор для реализации алгоритмов управления мобильного робота III. III. Робототехнический комплект – конструктор для реализации алгоритмов управления мобильного робота III. RCX: Комплект Блок-микроконтроллер Микропроцессор Ячейки памяти 3 порта на датчики 3 порта на двигатели 3 серводвигателя Датчики касания Датчик освещенности Набор шестерней, балок, колес и т.п. 5 LEGO Mindstorms Блоки 1.RCX NXT NXT RCX: 3

Микроконтроллер Пользовательски й интерфейс Кнопки управления Система датчиков Дисплей Звуковое оповещение Датчик цвета и освещенности Датчики касания Датчик расстояния Двигательная система Каркас Серводвигатели Микропроцессор Система питания Разъемы вход/выход III. Робототехнический комплект – конструктор для реализации алгоритмов управления мобильного робота III. III. Робототехнический комплект – конструктор для реализации алгоритмов управления мобильного робота III. Внутренняя память 6 /

III. Робототехнический комплект – конструктор для реализации алгоритмов управления мобильного робота III. Встроенные программы ИК передатчик Программа 1 Результат: робот издает звуковой сигнал и движется вперед. 1 Программа 2 Результат: контроль движения робота при помощи контакт-сенсоров. 2 Программа 4. Результат: робот некоторое время едет вперед потом назад. Это повторяется пять раз. Время движения каждый раз разное и выбирается случайным образом 4. Программа 5 Результат: робот движется вперед и изменяет направление движения, если обнаруживает впереди препятствие. Используется один контакт- сенсор. 5 Программа 3. Результат: робот движется вперед, пока свето-сенсор не зарегистрирует изменение яркости. В этом случае робот останавливается. 3. 7

IV. Программа для реализации алгоритма автономного движения мобильного робота по «незнакомой планете» IV. Датчики касания Движительная платформа Датчик освещённости Микроконтроллер RCX 8 Модель робота RCX

IV. Программа для реализации алгоритма автономного движения мобильного робота по «незнакомой планете» IV. baseline = SENSOR_2 task dark() (SENSOR_2) < (baseline – 5) task avoid() (SENSOR_1) == 1 task main() Fwd(OUT_A + OUT_B) Rev(OUT_A + OUT_B); wait(100); Rev(OUT_A); Fwd(OUT_B); wait(Random(2000)+500) stop avoid; stop main; 9

IV. Программа для реализации алгоритма автономного движения мобильного робота по «незнакомой планете» IV. int baseline; task main() { // Initialize. baseline = SENSOR_2; // Start tasks. start avoid; start dark; } task avoid() { On(OUT_A + OUT_B); while (true) { if (SENSOR_1 == 1) { // Back away. Rev(OUT_A + OUT_B); Wait(50); // Turn a random direction. if (Random(1) == 0) { Fwd(OUT_A); Rev(OUT_B); } else { Rev(OUT_A); Fwd(OUT_B); } // Turn for a random duration. Wait(50 + Random(200)); // Go forward again. Fwd(OUT_A + OUT_B); } task dark() { until (SENSOR_2

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕV. V. ЗАКЛЮЧЕНИЕV. Значимость работы. 11