NXT и Python: включаем моторы

Традиционно изучение программирования Lego-роботов начинается с простых экспериментов с движением - именно эта функция в роботах используется чаще всего.

К тому же, при такого рода знакомстве, обычно сразу видно, что механизм делает и на сколько корректно.

Чтобы узнать, какие функции модуля nxt-python нужно использовать, чтобы заставить робота двигаться, можно использовать два способа. В одном случае, можно воспользоваться свойством открытости - языки с открытым исходным кодом тем и хороши, что позволяют зайти в любой модуль, любую функцию и посмотреть для чего она нужна и что она делает. Другой способ, воспользоваться встроенной в Python функцией подсказки - например, через терминал, предоставляющий доступ к командной строке в Linux:

$ python
Python 2.7.2 (default, Oct 27 2011, 01:36:46) 
[GCC 4.6.1 20111003 (Red Hat 4.6.1-10)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import nxt.motor
>>> help(nxt.motor)

Итак, что можно почерпнуть из этих источников?

Больше, чем три мотора к одному NXT? Почему нет?!

Фотографии взяты из этой статьи. Для многих, кто хочет делать продвинутые устройства из Lego Mindstorms NXT, возможность подключить только три мотора к NXT блоку является существенным ограничением.

Один из способов обойти это - сделать механические мультиплексор. Как это было показано здесь и здесь. У него, без условно, есть ограничения - нужно много шестерней и конструкция становиться очень большой.

Второй способ - приобрести готовый электронный мультплексор или даже, если схемотехника и паяльник не пугают, собрать свой собственный. Способ требует определенных денежных вливаний. Да к тому же, на таких состязаниях роботов, как World Robotic Olympiad, использование данных устройств запрещено.

Остается еще несколько способов, о которых поговорим ниже.

NXT и Python: подключаемся к NXT блоку

Любая Python-программа, которая будет взаимодействовать с Lego-роботом, прежде чем выполнять на нем какие-либо действия, должна подключиться к NXT блоку.

Без этого действия не получиться проинициализировать ни моторы, ни сенсоры.

Еще это действие нужно для того, чтобы указать каким именно NXT блоком вы хотите управлять, если к компьютеру сейчас подсоединено несколько.

В программе, для подключения, сначала нужно импортировать под-модуль locator из модуля nxt.

Машина Тьюринга из Lego

Сегодня, 23 июня 2012 года, исполняется 100 лет со дня рождения великого английского математика Алана Тьюринга. В честь этой даты в немецком Центре математики и информатики CWI была построена машина Тьюринга - вычислительный исполнитель, позволивший формализовать понятие алгоритма. С помощью этой абстрактном машины может быть решена любая вычислительная задача. Машина была предложена Тьюрингом в 1936 году и до сих пор используется во множестве теоретических и практических исследований.
"Мы построили эту машину в ознаменование года Алана Тьюринга, чтобы показать, как просто устроен компьютер. - сообщают создатели. - Главная цель — сделать так, чтобы можно было воочию увидеть большинство производимых машиной операций".

Выпущено пособие по RobotC на русском языке

Это уже состоявшийся факт, что в России преподаватели, родители и просто энтузиасты, в полную силу занимаются популяризацией образовательной робототехники. С каждым годом, количество городов, где ребята изучают конструирование и программирование роботов с помощью Lego Mindstorms, только увеличивается.

Так, казалось бы еще совсем недавно, в Мурманске никто не знал о Lego-роботах, а сейчас там есть команды, которые ездят на состязания по робототехнике и вполне достойно там выступают.

Руководитель мурманской команды "Автоботы" Александр Федулеев ищет пути, как ему более успешно готовить ребят. Он изучает новые подходы к программированию роботов, новые языки программирования. В своих изысканиях он натолкнулся на методические материалы для преподавателей, описывающие, как обучать школьников и студентов программированию Lego Mindstorms NXT на RobotC. Его не остановило то, что пособие на английском языке, и после того как он сам ознакомился с ним, то решил сделать перевод. Как результат, через несколько месяцев работы, перевод 300-страничного руководства был выполнен.

Роботы на международном симпозиуме IFAC: Доклады

Продолжение. Начало здесь. Многие могут спросить, а каким именно образом относятся Lego-роботы к проблемам образования в области управления?

Дело в том, что здесь под "управлением" понимается не управление персоналом, не управление проектами, а теория управления - наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами. А когда мы проектируем и программируем робототехнический механизм, то как раз и решаем задачи управления. Но процесс предоставления и получения знаний о том, как решаются эти задачи - по сути, образование. И очевидно, что Lego Mindstorms конструкторы являются очень эффективным способом качественно улучшить этот процесс. Вот вам и роботы, и управление, и образование.

Поэтому все доклады, делавшиеся в секции "LEGO Robots for Control Education" (Лего роботы в образовании в области управления), так или иначе касались тем, как Lego роботы могут быть использованы в образовательном процессе и какие с ними можно решать задачи.

Роботы на международном симпозиуме IFAC: Итоги

19 июня открылся 9-й Международный симпозиум по совершенствованию образования в области управления IFAC ACE 2012.
Организаторы этого мероприятия предложили авторам блога устроить выставку Lego роботов, и мы приглашали всех желающих ребят в ней поучаствовать. Высказали желания и приняли участие в выставке ребята из:

• Нижегородского института информационных технологий
• Лицей №165 им. 65-летия "ГАЗ"

Lego-робот катается на коньках

Автор блога Studless как-то размышлял, из каких движений состоит перемещение конькобежца? Когда он примерно понял, как это происходит, его ожидала другая трудность - он никому не смог это объяснить. Тогда он взял и собрал робота, анализируя алгоритм работы которого, каждый может понять технологию движения на коньках.

Программу на языке Mirah (Ruby для Java), можно найти в статье, посвященной этому роботу. Кстати, там же можно найти описание шагов, которые необходимо предпринять, чтобы получить инструкции по сборке робота-конькобежца.

Опять про мультиплексоры для Lego-двигателей

Michael OKeefe в ходе работы над одним из своих новых проектов разработал механическое устройство, позволяющее заменить четыре Lego-мотора.

Кстати, это устройство - один из вариантов ответа на вопрос как к одному NXT блоку подключить больше трех моторов.

Основательный подоход

Иногда, наталкиваясь в Интернет, на очередной механизм, созданный из Lego Mindstorms конструктора, поражаешься с какой основательностью подходят автору к его созданию. Буквально все в таких конструкциях продуманно до мелочей.

А сами устройства практически полностью как по виду, так и по функциональности копируют вещи из реальной жизни.


Как вы думаете, конструирование, используя LEGO наборы, ограничивает таких авторов или наоборот - дает полностью реализовать свои фантазии? Смогли бы они сделать такие механизмы в натуральную величину из натуральных материалов?

NXT и Python: готовимся к работе

С точки зрения простоты обучения языки программирования можно разделить на две группы:

• для начала программирования на одних надо прочитать толстые книжки
• осваивать вторые можно уже с первых страниц учебника и показательных примеров

Одним из языков, относящихся ко второй категории, можно отнести язык программирования Python. Это скриптовый язык, т.е. его не нужно компилировать, а также он доступен, как в Windows, так и Unix-подобных операционных системах.

Чтобы получить понятие о простоте языка, можно посмотреть на банальный пример – вывод строчки на экран. В этом случае, скрипт будет состоят всего из одной строчки:

print "Hello, Robot!"

LEGO-роботы в летнем кировском лагере

Есть в городе Кирове (областной центр Кировской области) такой образовательный центр – "Познание". Вот уже в течение нескольких лет он проводит множество образовательных мероприятий для повышения компьютерной грамотности среди школьников. А в этом году на основе летнего лагеря "Луч" центр организовал "Загородный лагерь компьютерного творчества".

В течение 21 дня ребята ребята будут изучать различные компьютерные технологии, знакомиться с современными инструментами для работы с компьютерами и мобильными устройствами, встречаться с известными IT специалистами.

Для того, чтобы познакомить ребят с одним из направлений, изучаемым в эту смену, - с робототехникой, руководители пригласили в лагерь одного из авторов нашего блога.

NiNoXT, с Днем Рождения!

Сегодня у нашего блога знаменательная дата! 12 июня 2010 года была сделана первая запись в блоге, а это значит, что сегодня блогу исполнилось 2 года. На наш взгляд, это довольно серьезная дата для интернет-издания!

За это время материалы блога был просмотрены больше 190.000 раз. К нам приходили посетители со всех концов нашей страны. Если посмотреть на карту, то окажется, что у нас были читатели и из Анадыря (самый "восточный" посетитель), и из Калининграда (самый «западный»), из Сочи (самый южный) и даже из Норильска (т.е. с самого севера). Если смотреть по популярности, то больше всего читателей было из таких городов, как Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Челябинск и Екатеринбург. К нам заходили также и LEGO-энтузиасты и из других стран: Украины, Новой Зеландии, Чили, ЮАР, Японии и это далеко не весь список.

Lego-роботы на международном симпозиуме в Нижнем Новгороде

Совершенно неожиданным для авторов блога NiNoXT стало приглашение на IX симпозиум Международной Федерации по проблемам образования в области управления, который пройдет в Нижнем Новгороде с 19го по 21ое июня

Авторов попросили поучаствовать в симпозиуме, как представителей направления образовательная робототехника от Нижнего Новгорода, а также провести выставку, подобную той, которую мы уже организовывали в рамках ITForum. Это предложение, безусловно, интересно и с точки зрения демонстрации результатов, которые достигли нижегородские школьники, и с точки зрения приобретения нового опыта и знаний. Последнее становиться возможным потому, что в симпозиуме участвуют специалисты направления образовательная робототехника не только из нашей страны (Санкт-Петербург), но и из зарубежа – Испании и Швеции.

В подводное плавание на... lego-субмарине!

На нашем блоге мы уже освещали летающих и плавающих роботов, собранных на базе LEGO Mindstorms конструктора, была даже публикация в которой рассказывалось о запуске нескольких NXT блоков с датчиками в стратосферу (высота 30 км.).

Настала пора роботам преодолеть очередной природный рубеж. Позвольте представить: "Серый Ноябрь" – LEGO-робот, умеющий погружаться и плавать под водой.

Ее создатель - широко известный в среде любителей круизных путешествий по океану, Джон Хонивел по прозвищу Капитан "Седая борода". Он построил из деталей HiTechnic корпус подводной лодки и поместил в него NXT блок, запаянный в целлофановый пакет. Пакет прозрачный, поэтому через него можно нажимать кнопки блока и смотреть, что происходит на экране. В пакете также разместились датчики и провода для моторов, которые выходят наружу и поэтому были герметично заклеены. Чтобы не пришлось распечатывать пакет, после того, как сядет батарейка, к блоку был подключен дополнительный кабель, позволяющий заряжать аккумуляторы.

Результатом работы увлеченного путешественника стала очень подвижная и легкоуправляемая субмарина, которую мы можем увидеть в действии на видео:

MicroCuber собирает самый маленький в мире кубик Рубика

Пожалуй, уже каждый, кто интересуется лего-роботами, видел CubeStormer II - робота, который побил рекорд Гиннесса, собрав кубик Рубика за 5 секунд. На сборке этой головоломки воображение и мастерство почитателей Lego не закончилось, и был сконструирован робот, собирающий додекаэдр Megaminx.

Но и это еще не все! Дэвид Гилдай, один из создателей знаменитого CubeStormer, создал робота, собирающего MicroBic - самый маленький в мире кубик Рубика с длиной ребра 10 мм.

Вероятно, что робот MicroCuber - именно так называется робот - единственный в мире, умеющий  работать с такими крошечными головоломками.

NXT роботы могут писать в Твиттер!

Продолжая тему "продвинутых" устройств для NXT (как, например, сенсор обнаружения) в этой заметке речь пойдет о еще одном интересном модуле - WifiBlock. Этот блок позволяет подключить робота к локальной сети или сети Интернет, что дает поистине неограниченные возможности. WifiBlock может обмениваться данными с любым устройством, подключенным к сети - компьютером, сматрфоном, планшетом или сервером сети Интернет. 

Удаленное управление, сбор показаний с сенсоров, прототип умного дома, взаимодействие с другими лего-роботами или даже ваша собственная метеостанция - можно придумать огромное количество новых способов применения вашего робота с этим устройством. Робот сможет писать о своих действиях в Твиттер или работать в качестве охранной сигнализации, предупреждая хозяина о том, что сработал один из сенсоров - ультразвука, касания, RFID.

Подключаем NXT блок по USB в Linux

Хотя операционные системы на базе ядра Linux шагнули уже далеко вперед в плане пользовательского удобства и автоматической настройки, что называется, из коробки, но все же некоторые вопросы еще приходится решать по старинке - в ручную изменяя конфигурационные файлы и исследуя журналы работы системы (в обычной речи ITшников - логи).

К сожалению, подключение NXT блока для его программирования, не происходит автоматически в удобном для пользователя виде, за исключением специализированных Linux дистрибутивов таких как nxcEditor LiveCD Но это компенсируется тем, что добиться этого можно с минимальным количеством изменения стандартных настроек системы.

Ниже рассматривается пошаговая инструкция настройки подключения NXT блока через USB.

Новый конкурс, посвященный Дню Рождения блога

Июнь для блога NiNoXT - примечательный месяц. Именно в этом месяце у блога День Рождения - 12 июня 2010 года в блоге появилась первая запись, давшая начало этому отличному ресурсу. За это время авторы блога подготовили и опубликовали более 400 статей: мы рассказывали вам о хитрых Lego-конструкциях и механизмах, знакомили вас с различными языками и средами программирования Lego-роботов, вовлекали вас в интересные проекты и конкурсы, освещали как нижегородские, так и Всероссийские робототехнические мероприятия!

Именно вы - наши читатели открывали страницы блога больше 190.000 раз, а это показывает нам, авторам то, что мы делаем - действительно вам интересно и нужно! Спасибо вам!

В честь Дня Рождения коллектив авторов объявляет конкурс статей для блога "Be Smart Build Robots". В конкурсе могут принять участие каждый посетитель нашего сайта, а победителя ждет приз - стильная футболка с уникальным дизайном, разработанным специально для нашего блога.

Условия конкурса

HiTechnic выпустила сенсор обнаружения для Lego Mindstorms

Компания HiTechnic объявила о выпуске новой разработки: сенсора обнаружения, основанного на пассивном инфракрасном сканировании. Этот сенсор (Passive Infrared Sensor) работает на том же принципе, что и лампы безопасности, которые включаются когда перед ними появляются человек или животное.

Значение, снимаемое с сенсора, определяет изменение инфракрасного излучения наблюдаемого в поле зрения этого устройства.

Он может быть использован как сенсор определения движения в системах оповещения или, например, для затвора фотоаппарата, чтобы определить, что перед камерой появилось животное. А высшим пилотажем будет использование этого сенсора для определения направления движения человека, животного или другого теплого объекта, температура которого лежит в пределах 30-50 градусов Цельсия.

Работа с файлами в RobotC

В официальных методических материалах по RobotC почти ничего не сказано про функции работы с файлами. Конечно, есть небольшой раздел в справке, идущей со средой программирования, но после его прочтения возникает больше вопросов, чем ответов.

Чтобы восполнить этот пробел, Андрей Брянский из Санкт-Петербурга поделился куском своей программы с читателями нашего блога, так чтобы они получили начальное представление, каким именно образом осуществляются файловые операции в этом языке программирования.

TFileHandle handle;
TFileIOResult IO;
string name="test.txt";
int size;
int a;
int b=0;
byte x[63][99];
byte read=0;
 

Результаты конкурса "Be Smart. Build Robots"

Пришло время подводить итоги конкурса "Be Smart. Build Robots".

Жюри конкурса в составе преподавателей курсов робототехники решило присудить почетное первое место Трубникову Артему!

Он начал заниматься робототехникой в 165 лицее и во время каникул решил не расслабляться, а посвятить себя интересному и полезному делу.

Как и было обещано, Артем сейчас занимается в летней робототехнической школе бесплатно.

А вот и работа победителя:

Поздравляем Артема и желаем ему дальнейших успехов в робототехнике!

Lego Mindstorms на Linux Install Fest 12.04 в Нижнем Новгороде

Неделю назад, 27 мая в Нижнем Новгороде проходил Linux Install Fest, проводимый активистами Нижегородской группой пользователей Linux. Цель мероприятия - ознакомить участников фестиваля с последними новинками среди Свободного Программного Обеспечения (СПО), в том числе с последними дистрибутивами ОС Linux.

Также здесь можно было узнать, какие аналогичные программные пакеты СПО можно использовать взамен проприетарного, найти ответы на вопросы, связанные с Linux и СПО, да и просто свободно пообщаться с единомышленниками, завести новые полезные знакомства.

Одной из презентаций на данном мероприятии, был доклад, посвященный LEGO. Основной задачей доклада было рассказать, что в ОС Linux, тоже существует возможность программировать LEGO роботов. Особенно актуально это может быть для преподавателей таких школ, где в целях экономии было принято решение перейти на СПО, таким образом становятся недоступными такие среды программирования, как NXT-G, LabView, RobotC и т.п.

Официант под управлением NXT

Робот-официант был спроектирован, сконструирован и запрограммирован для соревнований, проводимых среди первокурсников Делтфского технологического университета. Целью данного соревнования было создание робота, способного принести поднос с напитками максимально быстро, при этом не расплескав их.

50 команд-участниц представили разнообразные конструкции роботов: правила соревнований практически не ограничивали студентов: были лишь регламентированные размеры робота и то, что в качестве мотора для движения вперед должна была использоваться ... дрель.

Лего-истории от Анеки

Оказывается, сочетание NXT блоков с "обычным" Lego могут подарить оригинальные работы. Девчонка из Нидерланд Анека собирает подобные симбиозы и снимает истории о них.

В одной из своих работ Анека использовала NXT вместе с набором "Мастерская Оливии" (#3933). Предлагаю посмотреть историю о девушке-изобретателе.