Вышло новое издание книги "Робототехника для детей и родителей"

Сергей Александрович Филиппов - довольно известный среди российских LEGO-робототехников преподаватель. Являясь учителем информатики и робототехники в Физико-Математического Лицея №239 в г. Санкт-Петербург, он готовит команды школьников, которые из года в год занимают призовые места на фестивалях и робототехнических соревнованиях в России, а также безупречно защищают честь нашей страны на международных олимпиадах.

Секретами своего мастерства Сергей Александрович делиться в своей книге "Робототехника для детей и родителей". В ней рассматриваются основы конструирования, программирования на языках NXT-G, Robolab и RobotC, а также элементы теории автоматического управления. На этой неделе в Лицее прошла презентация третьего издания.

Робот для состязаний: Батик. Часть IV

В интернете появилось видео, показывающее пример прохождения всей трассы для задания "Батик" в основной категории World Robot Olympiad 2013. Видно, что в этом примере робот еще пока не пытается распознавать цвета самостоятельно. Также, при финише, робот не проезжает через барьеры.

Отдельно можно сказать о способе выкладывания кубиков в корзины. Есть сильное ощущение, что способ не очень надежный по нескольким причинам:

1. Согласно технологии изготовления полей, в младшей категории высота цветных вкладышей в зонах сортировки может достигать до 5 мм. Следовательно, при такого рода выбрасывании кубик может запнуться о выступ и не попасть в зону корзины.
2. На видео отчетливо видно, что при выбрасывании второго кубика в синюю корзину он там сталкивается с первым. Что на соревнованиях может привести к тому, что один из кубиков может вылететь из зоны сортировки.

LEGONARDO - робот-художник

Вдохновение - неисчерпаемый источник энергии! Вдохновение воодушевляет художников, скульпторов и музыкантов создавать произведения искусства. Вдохновение рождает в умах изобретателей невиданные доселе устройства и механизмы. Благодаря вдохновению ученые способны заглянуть за границы существующих знаний. Вдохновение сопутствовало везде и во всем Леонардо да Винчи - итальянскому художнику, ученому и изобретателю.

Именно этому человеку посветил свое следующее изобретение LEGO-гуру Daniele Benedettelli

Робот для состязаний: как забраться по лестнице

Несмотря на то, что на блоге уже рассматривалось несколько роботов, способных подниматься по ступеням, основной недостаток тогда был, что не было инструкций по сборке, как собрать такой механизм - соответствующие статьи демонстрировали только готовые тележки, существенные детали конструкций которых было довольно трудно рассмотреть.

Время идет, все меняется... Буквально совсем недавно Timothy Endersby на своем блоге опубликовал свою версию робота поднимающегося по лестнице. Да, его робот не идеален и, скажем, не может выполнять развороты, но польза от работы Timothy в том, что конструкция его механизма достаточно проста и понятна. Принцип и детали работы можно рассмотреть на опубликованных фотографиях.


А проходимость устройства на финальном видео

Простые шаги для организации bluetooth соединения в NXT-G

Когда-то, давным-давно, привлекательность компьютерной техники значительно возросла после появления возможности посылать сигналы с одной системы на другую - при появлении вычислительных сетей. Возможность соединять несколько NXT блоков между собой так же предоставляет обширные перспективы для тех, кто начал изучать робототехнику с набором LEGO Mindstorms.

Здесь можно начать с простейших радиоуправляемых тележек, а заканчивать построением моделей социального взаимодействия простейших животных или даже человеческих сообществ. Основой этому служит Bluetooth протокол.

Общими вопросами для тех, кто только-только сталкивается с необходимостью соединить два NXT блока по Bluetooth каналу, являются "как сделать так, чтобы блоки увидели друг друга" и "как мне переслать информацию от одного блока на другой". Эти вопросы звучат на столько часто, что австралийский преподаватель робототехники Damien Kee решил подготовить понятный и доступный каждому (кто мало-мальски распознает английскую речь на слух) материал, помогающий новичкам сделать первые шаги на этом поприще. Как только такая мини-лекция стала готова, Damien не замедлил поделиться ей с LEGO-сообществом. Поэтому тем, кому интересна эта тема и он планирует первый раз делать какие-то проекты связанные с соединением по Bluetooth, крайне рекомендуется ознакомиться с видео-роликами ниже.

Образовательные наборы от Амперки

Наверняка, многие уже видели в блоге упоминания о компании Амперка, которая специализируется на радиоэлектронном оборудовании и конструкторах на базе платформы Arduino.

В свое время, чтобы популяризировать изучении электроники, робототехники и программирования компания выпустила образовательный набор "Амперка", в состав которого помимо платы Arduino, электронных элементов схем и соединительных проводов, входят цифровые датчики, моторы, колеса.

Не-алгоритмы: черно-белое движение. Часть X

Продолжение рассуждения о конструкции роботов, решающих задачу движения вдоль линии. Для этого снова необходимо взглянуть на типового робота - двухколесную тележку с датчиком освещенности впереди. Видно, что точки соприкосновения колес с трассой и центр датчика освещенности образуют между собой треугольник.

В зависимости от расположения датчика вид треугольника может изменяться.

Нижегородский отборочный этап World Robot Olympiad

Нижегородский региональный отборочный этап World Robot Olympiad в этом году пройдет в рамках традиционного для Нижнего Новгорода мероприятия ITForum, проведение которого назначено на 17-19 апреля. В рамках мероприятие ожидается проведение в основной и отрытой категории по правилам WRO:

Основная категория:

• "Батик" - школьники, которым исполниться 12 лет и младше
• "Боробудур" - школьники от 13 - 15 лет (исполниться в этом году)
• "Остров Комодо" - школьники и студенты 16 - 19 лет (исполниться в этом году)

Открытая (творческая) категория тоже будет проходить в трех возрастных категориях, согласно требованиям выше. Команды должны будут подготовить проекты в соответствии с темой WRO - "Охрана, защита и продвижение (реклама) объектов мирового наследия". Проекты не соответствующие теме будут не будут участвовать в конкурсной оценке судьями.

Школьники (до 15 лет включительно), кто только начал заниматься робототехникой в 2012/2013 году, могут принять участие в соревнованиях свободной категории Международных Состязаний Роботов (МСР):

• Кегельринг
• Траектория

Официальные регламенты соревнований, ровно как и точная дата проведения будут выложены чуть позже. Следите за обновлениями.

WRO 2013: Финальные правила

Можно с уверенностью сказать, что все изменения правил состязаний Wolrd Robot Olympiad 2013 закончены и организаторы опубликовали их окончательные варианты. На сайте ростовских робототехников, Алексей Овсянников постарался просуммировать все последние правки и дать им анализ

Анализ, действительно, практически полный, можно лишь указать несколько небольших дополнений:

• В старшей категории тоже возможно не делать программу абсолютно универсальной и предусмотреть несколько различных программ, в которых задано количество красных шариков на поле. Это позволит сэкономить время и не искать третий и четвертый шар, если известно, что их на поле всего два.
• Мост через ров в средней возрастной группе реальность. Смотрите видео:
  

Робот для состязаний: "Остров Комодо". Часть I

В интернете стало доступно видео, демонстрирующее один из возможных способов решения задачи в старшей возрастной группе основной категории World Robot Olympiad 2013.

В тоже самое время, преподаватель из Ростова-На-Дону Алексей Овсянников опубликовал познавательный материал о применимости цветового датчика HiTechnic для определения цвета шаров в этой же задаче.

Электронные выходные: Arduino + Scratch

Поголовно все призеры состязаний "Hello Robot!" на РОБОФЕСТ-2013 получали в качестве награды конструкторы на базе платформы Arduino от компании "Амперка". Призы были не совсем по возрасту - не вина создателей конструктора, а скорее организаторов, но в этой заметке речь не об этом.

Естественное желание после получения такого приза - посмотреть, что у него там внутри и, раз это конструктор, получить что-нибудь рабочее. Собрать простые устройства не сложно - примеры их можно легко найти, например, в первых разделах официального учебника на сайте arduino.cc, здесь или же в учебном пособии "Основы программирования микроконтроллеров", который является частью образовательного набора "Амперка". Все недостающие элементы электронных схем можно приобрести в специализированных магазинах, но можно пойти и по простому пути - купить все разом, в составе какого-нибудь расширенного набора.


Трудности могут начаться, особенно у школьников младшего возраста, на этапе программирования. Стандартная среда "Arduino IDE" предполагает определенные знания в языке С, что, согласитесь, для новичков довольно нетривиальная задача.

Не-алгоритмы: черно-белое движение. Часть IX

Название этой заметки специально не похоже на название статей из цикла "Алгоритмы: черно-белое движение", потому что в ней не будет ни слова о программах. И хотя речь все еще пойдет о движении робота-тележки вдоль черной линии, рассматриваться здесь будут вопросы конструирования - в частности вопросы выбора ширины колесной базы и размещения датчика освещенности применительно к данной задаче.

Для простоты изучения сути вопроса, будет рассматриваться обычная двухколесная тележка с датчиком освещенности впереди. И, для начала, необходимо рассмотреть, какие траектории движения может описывать тележка при разной скорости вращения колес.

Пусть сначала правое колесо стоит, а левое вращается. Тогда траектория (синяя пунктирная линия) тележки будет окружность с центром в точке соприкосновения правого колеса с полем.

О Робофест-2013

Как вы знаете, 8-9 февраля в Москве прошел пятый всероссийский робототехнический фестиваль РОБОФЕСТ-2013. Огромное количество участников состязались в беспрецедентном количестве номинаций, как для новичков, кто только начал заниматься робототехникой или планирует ей заняться, так и для уже умудренных опытом профессионалов.

Хотя фестиваль и всероссийский, но вполне уже может называться международным - в соревнованиях принимали участия команды из Мексики, США, Сербии.

Первый день, закрытый для посетителей - отладочный команды с азартным ажиотажем готовили свои творения, кто к состязаниям, кто к смотру привередливого жюри.

Аналоговые датчики NXT и Raspberry PI

Компания Dexter Industries не остановилась на достигнутом и выложила в интернет инструкцию по подключению аналоговых датчиков (пока только датчик касания) к Raspberry PI плате. Принцип работы с аналоговыми датчиками отличается от I2C датчиков, поэтому другие выходы используются на плате - GPIO7.

Python скрипт, демонстрирующий работу с этим выходом, использует RPi.GPIO модуль. Из текста программы видно, что явно обрабатывается событие повышения уровня сигнала на соответствующем выходе платы, т.е. пока что не очевидно как будет построена работа с другими аналоговыми датчиками, которые измеряют непосредственно уровень сигнала, а не его изменение.

Mindstorms EV3 - поднимаемся по лестнице

Видео еще одной модели, которую можно будет собрать из наборов LEGO Mindstorms Education EV3 Core Set + Expansion Kit, появилось в интернете. Это модель робота, поднимающегося по лестнице. Причем, как видно из видео, робот способен преодолевать довольно высокие ступеньки. Спешите посмотреть - автор по какой-то причине закрывает свои видео от просмотра через некоторое время (поэтом ролики из этой и этой статей больше недоступны).

Робот для состязаний: "Батик". Часть III

Что ж, можно считать WRO-марафон официально начавшимся - оргкомитет World Robot Olympiad выложил финальные правила на своем сайте.

Поэтому надо посмотреть, что же теперь изменилось, относительно предыдущих заметок (часть I, часть II), посвященных состязанию "Батик", публиковавшихся на блоге.

Итак, условно основные изменения можно разделить на две части: уточнение в области сортировки и изменения правила финиширования.

1. Область сортировки.
Правила теперь следует трактовать так, что судья перед стартом определяет в каком порядке робот должен выкладывать кубики в сортировочные корзины. При этом, команды сами закладывают кубики в робота - исходя из конструкции могут внутрь, а могут на поле. Порядок закладки не важен. Важно то, что оценка выполнения задания будет выполнятся по тому, в каком порядке робот в итоге выложит кубики. Если ровно в том же порядке, что и задавался судьями, то команда получает дополнительные 10 очков. Порядок корзин при этом задается тоже случайным образом.

Еще раз про 3D принтеры

В течение полугода работала команда из Швейцарии над своим устройством. Ребята завели для него отдельный сайт и методично выкладывали заметки о ходе сборки, о конструкторских проблемах и программистских задачах.

В конце прошлого месяца закончили работу и выложили финальный видео-ролик. Встречайте, Lego-3D-Drucker - 3D принтер, собирающий LEGO-модели.

Резинка от банкнот - серьезное оружие

Неожиданно приятно было увидеть на нерусском сайте видео с изобретением от YouTube-пользователя с русским именем Андрей. Сам механизм незамысловатый - оружие, собранное из набора LEGO Mindstorms NXT, стреляющее резинками от банкнот. Но его прицельные возможности - впечатляют!

Если вы соберетесь сконструировать подобный механизм, то помните, что это все-таки опасное оружие. А оружие, как известно, на людей не наводят.

А не пересесть ли нам на Enchanting...

Постоянные читатели блога NiNoXT не могут не отметить, что блог довольно уделяет время не только освещению известных и популярных сред и языков программирования LEGO роботов, но и занимается популяризацией новых, малознакомых средств. Так, давным-давно, уже рассказывалось о среде программирования Enchanting - настала пара вернуться к ней еще раз.

Вызвано это в первую очередь тем, что создатель этой среды программирования - Clinton Blackmore вчера объявил о выходе новой версии этой программы. И, судя по всему, сейчас это программное обеспечение достигло довольно серьезного уровня - на столько серьезного, что она уже может начинать использоваться не только для обучения, но и для решения олимпиадных задач.

На чем программировать NXT блок?

В течение прошлого месяца несколько раз поднимался вопрос в духе "Посоветуйте язык/среду программирования LEGO роботов". Чтобы помочь сориентироваться и подвести вопрошающих к более конкретным вопросам вида "Что лучше X или Y", была сформирована специальная диаграмма.

Данная диаграмма категоризирует наиболее популярные языки и среды программирования NXT блока (NXC, NBC, RobotC, leJOS, nxtOSEK, NXT-G, LabView, Enchanting, Robolab) исходя из следующих критериев:

• Операционная система, где будет проходить программирование
• Текстовый язык программирования или графическая среда. При этом текстовый язык, скорее всего, имеет свою собственную среду разработки
• Нужно ли перепрошивать блок специальным Firmware
• На сколько просто изучить программирование в данном конкретном инструменте. Чем больше плюсиков, тем сложнее

Она не рассматривает языки программирования, позволяющие запускать программу для управления роботом на компьютере или ноутбуке.

LEGO на уроках физики

Продолжаем тему использования конструкторов LEGO (пусть даже без электронных составляющих) для демонстрации на различных уроках в школе. Геодезический купол - несущая сетчатая оболочка в виде сферы, которая часто является частью архитектурных сооружений, благодаря тому, что обладает хорошими несущими качествами.

Сфера Гобермана - структура напоминающая геодезический купол, но обладающая свойством складывания - за счет подвижных элементов соединенных по принципу ножниц сфера может изменять свой размер:

LEGO механизмы: такие часы не бьют

Известно, что привычное представление времени в часах является примером смешанных систем счисления, ибо на обозначение часов, минут и секунд здесь требуется разное количество чисел. Так, для того чтобы отобразить час - нужно 24 числа, а для того, чтобы минуту - 60 чисел. Автор часов, представленных ниже, пошел дальше.

В его часах каждый разряд в обозначении времени отображается с использованием унарного кодирования. Например, 3 часа 41 минута, в таких часах представляется, как 3 шарика + 4 шарика + 1.

А вот на этой фотографии сейчас 5 часов 38 минут.

Как Лига Роботов провела Новый Год...

Новосибирский проект "Лига Роботов" продвигается энергичным и творческим коллективом. В новогодние праздники ребята постарались держать марку и провели для юных школьников увлеченных робототехникой интерактивную шоу-программу "Новогодняя сказка".

Рассказ о том, что же это такое было можно найти на сайте проекта.

Подключение цифровых NXT датчиков к Raspberry PI

Когда только появилась информация о том, что в новом Mindstorms EV3 стоит Linux, почему-то в голове возникла мысль о Raspberry PI - небольшом одноплатном компьютере, к которому можно подключить множество стандартных устройств вроде клавиатуры, монитора и т.п., - потому что на нем тоже крутиться эта же операционная система. Ведь по сути блок EV3 лишь по некоторым параметрам проигрывает Raspberry PI, да еще обладает встроенной возможностью подключения моторов и датчиков.

Как оказывается, последнее - подключение датчиков, - не является прерогативой LEGO устройства. Распайка платы Raspberry PI тоже позволяет подключать цифровые датчики, а I2C шина операционной системы Linux известна уже давно.

Известная своими датчиками, подключаемыми к NXT блоку, компания Dexter Industries выложила у себя на сайте статью, подробно рассказывающую как подключать цифровые датчики, совместимые с NXT блоком, к Raspberry PI компьютеру.

В основе статьи лежат следующие шаги:

1. Подключение датчика посредством NXT Bread Board Adapter
   
   
   к соответствующим выходам на плате Raspberry PI.
   
   
2. Загрузка I2C модулей ядра на Raspberry PI устройстве.
3. Написание Python скрипта работающего на устройстве и опрашивающего датчик.

Смотрим, что у них получилось:


Судя по схеме, на Raspberry PI есть выходы UART, а это значит, что цифровые датчики EV3, тоже будет подключить не проблема.

Остается открытым вопрос - а LEGO моторами так управлять возможно? Единственное ограничение, которое пока видится, это питание моторов - Raspberry PI не отдает 9 вольт, а только 5.