Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Посторонним вход воспрещён!

Покупка
Артикул: 767867.01.99
Стать гениальным изобретателем легко! Серия книг «РОБОФИШКИ» поможет вам создавать роботов, учиться и играть вместе с ними. Всего за пару часов вы соберёте из деталей конструктора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 самую настоящую систему контроля доступа в помещение. Для технического творчества в школе и дома, а также на занятиях в робототехнических кружках.
Сафули, В. Г. Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Посторонним вход воспрещён! : практическое руководство / В. Г. Сафули, Н. Г. Дорожкина. - 3-е изд. - Москва : Лаборатория знаний, 2021. - 32 с. - (РОБОФИШКИ). - ISBN 978-5-93208-533-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1840431 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
В. Г. Сафули, Н. Г. Дорожкина
КОНСТРУИРУЕМ
РОБОТОВ

на LEGO®
MINDSTORMS®
Education EV3
MINDSTORMS
Education EV3

Посторонним вход 
воспрещён!

3-е издание,
электронное

Лаборатория знаний
Москва
2021

УДК 373.167
ББК 32.97
С21

С е р и я о с н о в а н а в 2016 г.
Ведущие редакторы серии Т. Г. Хохлова, Ю. А. Серова

Проект подготовлен под руководством В. Н. Халамова
Сафули В. Г.
С21
Конструируем
роботов
на
LEGO

R
○
MINDSTORMS

R
○

Education EV3. Посторонним вход воспрещён! / В. Г. Сафули, Н. Г. Дорожкина. — 3-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2021. — 32 с. — (РОБОФИШКИ). — Систем.
требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул.
экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-533-2
Стать гениальным изобретателем легко! Серия книг «РОБОФИШКИ» поможет вам создавать роботов, учиться и играть
вместе с ними.
Всего за пару часов вы соберёте из деталей конструктора
LEGO

R
○
MINDSTORMS

R
○
Education
EV3
самую
настоящую
систему контроля доступа в помещение.
Для
технического
творчества
в
школе
и
дома,
а
также
на занятиях в робототехнических кружках.
УДК 373.167
ББК 32.97

Деривативное издание на основе печатного аналога: Конструируем роботов на LEGO

R
○ MINDSTORMS

R
○ Education EV3. Посторонним вход воспрещён! / В. Г. Сафули, Н. Г. Дорожкина. —
М.
:
Лаборатория
знаний,
2016. — 32 с.
:
ил. — (РОБОФИШКИ). — ISBN 978-5-906828-95-8.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать
от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

ISBN 978-5-93208-533-2
© Лаборатория знаний, 2016

2

Издание, которое вы держите сейчас в руках, – это не просто  описание и практическое 
руководство по выполнению конкретного увлекательного проекта по робототехнике. 
И то, что вы самостоятельно сумеете собрать своими руками настоящее работающее 
устройство, – это, конечно, победа и успех!
Но главное – вы поймёте, что такие ценные качества характера, как терпение, аккуратность, настойчивость и творческая мысль, проявленные при работе над проектом, 
останутся с вами навсегда, помогут уверенно создавать своё будущее, стать реально 
успешным человеком, независимо от того, с какой профессией свяжете жизнь.
Создавать будущее – сложная и ответственная задача. Каждый день становится открытием, если он приносит новые знания, которые затем могут быть превращены в проекты. Особенно это важно для тех, кто выбрал дорогу инженера и технического специалиста. Знания – это база, которая становится основой для свершений. 
Однако технический прогресс зависит не только от знаний, но и от смелости создавать 
новое. Всё, что нас окружает сегодня, придумано инженерами. Их любознательность, 
желание узнавать неизведанное и конструировать то, чего никто до них не делал, и создаёт окружающий мир. Именно от таких людей зависит, каким будет наш завтрашний 
день. Только идеи, основанные на творческом подходе, прочных знаниях и постоянном 
стремлении к новаторству, заставляют мир двигаться вперёд. 
И сегодня, выполнив этот проект и перейдя к следующим, вы сделаете очередной шаг 
по этой дороге.

Успехов вам!

Здравствуйте! 

Команда Программы «Робототехника:
инженерно-технические кадры инновационной России»
Фонда Олега Дерипаска «Вольное Дело»

Как видно, ты уже совсем не новичок в 
LEGO, раз добрался до набора LEGO® 

MINDSTORMS® Education EV3 и, конечно, быстро собрал всё, что там предлагалось!
Что же делать теперь? Набор дорогой, выбрасывать жалко, а у младшего братика (если он есть) пока другие 

игрушки. Не расстраивайся! Мы тебе 
поможем. 
Из этого набора можно собрать ещё 
много интересных и полезных вещей, например датчик слежения! Хочешь узнать, 
кто заходил в твою комнату, пока тебя не 
было? Сколько человек побывали в ней? 
Тогда этот проект для тебя! Используя 
знания по информатике и программированию, ты сможешь самостоятельно создать роботизированный охранный комплекс! Не дай посторонним проникнуть 
в твою комнату, пока тебя нет дома!

Задумайся над этим!
Фактически за какой-то час работы ты 
сумеешь пройти многовековой путь многих изобретателей прошлого! 

Почему в настоящее время такое стало 
возможно? Можно ли изобрести что-нибудь новое, не зная, какие машины и механизмы существовали в прошлом? Как 
интересней работать — одному или вместе с другом?

Внимание!
Ты можешь собрать свои достижения 
в робототехнике в электронное портфолио! Фотографируй или фиксируй на 
видео результаты своей работы, чтобы 
потом представить их для участия в творческих конкурсах. Результаты конкурсов 
и олимпиад засчитываются при поступлении в профессиональные учебные заведения. 

Дорогой друг!

Во все времена люди старались защитить 
свой дом и своё имущество от незваных 
гостей. В XXI веке для контроля доступа 
в помещение применяются самые новые 
и сложные технологии, например распознавание голоса или сканирование сетчатки глаза. 
А как было раньше? Как люди в давние 
времена защищали своё имущество? 
Первые замкиупоминаются даже в 
мифах и Ветхом Завете. Их делали из 
таких материалов, что даже нельзя представить, как они держались! Это были и 
дерево, и ткань, и даже камыш! 
Первые ключи были найдены в гробнице Рамсеса II, египетского фараона. 
В гробницах стояли ловушки, которые 
очень чётко взаимодействовали. Это были 
самые настоящие системы контроля доступа!
В Древнем Китае делали железные и 
медные висячие замки, которые используются и сейчас. Очень часто замкиукрашали узорами или придавали им форму животных. Такой замок с поздравительными 
словами можно было получить в подарок. 
Уже в 870—900 годах в Англии появились 
цельнометаллические замки. 
Потом пошла настоящая лавина изобретаемых замков. Появились кодовые 
замки. Одним из известнейших был кодовый замок «Эврика». Чтобы открыть 
его, не зная код, нужно было перебрать 
1 073 741 824 комбинаций, а это заняло 
бы более 2 000 лет. Этим замком ког
да-то закрывали сейф Казначейства 
США.
Во времена царствования Николая II 
был выкован русский висячий замок. Хитрость замкабыла в том, что когда замок 
запирали, в замочную скважину вставляли «хитрую» пробку. Создавалось впечатление, что замочной скважины просто 
нет. А ключом служила округлая скоба 
сверху, на ней была специальная нарезка, 
которая открывала замок.
Сейфы тоже являются частью системы 
контроля доступа. Сейчас даже проводят 
соревнования по взлому сейфов. В США 
проводился такой конкурс, и победила 
21-летняя девушка. Призом была сумма 
в 100 000 долларов. Представляете? Эти 
сейфы годами совершенствовали, а один 
человек за один раз разрушил все труды 
изобретателей. 
В наше время население земного шара 
достигло почти 7 миллиардов, не счесть 
городов-миллионников. В состав инфраструктуры современного города входят офисные центры, банки, больницы и 
школы, промышленные предприятия, магазины, жилые и спортивные комплексы, 
парковки, музеи, метрополитен и многое 
другое. А легко ли попасть на их территорию? В магазины, например, вход свободный, вход в коттеджи может охранять 
злая собака или охранник. Въезд автомобилю на территорию завода может быть 
преграждён шлагбаумом, а проход человеку — турникетом. 

История развития 
систем контроля и 
управления доступом

Турникеты устанавливают везде, где 
требуется 
организовать 
контролируемый проход большого количества людей. 
Турникеты — часть системы контроля и управления доступом (СКУД). 
Такая система решает, кого и в какое 
время пускать на заданную территорию 
через точки прохода — двери, ворота, 
контрольно-пропускные пункты. Мозг 
системы — контроллер, а ключи для входа — карточки или электронные ключи 
(брелоки), которые выдают людям, имеющим допуск на территорию. Ещё в состав системы входит считыватель карт. 
Он считывает информацию с брелоков 
и передаёт в контроллер для обработки. 
Над созданием современной системы 
контроля доступа работают инженерыизобретатели. Попробуй и ты создать 
свою охранную систему.
Ты соберёшь модель СКД, с помощью 
которой можно определять количество 
людей, вошедших и вышедших из помещения за определённое время.

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

Оборудование:
• Базовый 
набор 
LEGO® 
MINDSTORMS® Edu cation EV3.
• Компьютер (минимальные системные
требования):
Windows XP, Vista, Windows 7, 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 600, свободное место
на диске – 5 Гб.
• Программное 
обеспечение 
LEGO®

MINDSTORMS® 
Education 
EV3
(LME-EV3).

и процессор. В качестве устройства ввода 
информации могут быть использованы 
различные датчики. У нас считывающим 
устройством будет ультразвуковой датчик (УЗ-датчик).
Установи своего «сторожа» около двери, чтобы датчик «видел» всех, кто входит в комнату и выходит из неё. Датчик 
будет отмечать вошедших и вышедших 
из помещения людей, а программируемый модуль — вести подсчёт и выводить 
результат на экран. 

Как ты уже знаешь, мозгом системы является контроллер. 
Контроллер — это блок управления, 
выполняющий логические операции. Это 
устройство сродни компьютеру, который 
использует 
считывающее 
устройство 
для ввода информации. Но что общего у оборудования СКД и нашего набора LEGO® MINDSTORMS® Education 
EV3? Дело в том, что программируемый 
модуль EV3 также является своего рода 
компьютером: у него есть экран, память 

Рис. 1. Система контроля доступа, установленная на двери

Этап 1. Изучение принципа 
работы системы 
контроля доступа

Теперь начинай собирать систему. Внимательно рассмотри рисунки и прочитай подписи 
к ним. Если что-то непонятно, обращайся за помощью к взрослым.
Обрати внимание, в конце книги даны все детали, которые потребуются тебе для 
сборки. Страницу можно отрезать.

ШАГ 1. УСТАНОВКА Н-ОБРАЗНОГО 
ШТИФТА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ 
КАБЕЛЯ К МОДУЛЮ

1.
С левой стороны программируемого
модуля установи Н-образный соединительный штифт.
2.
Подключи кабель к порту № 3.
Теперь кабель подключён к модулю.

Детали для сборки: 
• программируемый модуль  EV3, 1х;
• Н-образный соединительный штифт,
3 1-модульный, 1х;
• кабель, 35 см, 1х.

Этап 2. Сборка 
системы контроля доступа

ШАГ 2. УСТАНОВКА 
СИСТЕМЫ КРЕПЛЕНИЯ 
УЗ-ДАТЧИКА НА МОДУЛЕ

1.
На установленный в предыдущем
шаге Н-образный штифт закрепи балку № 5.
Штифт должен пройти через второе и
четвёртое отверстия балки.
2.
Установи два чёрных штифта в отверстия Н-образного штифта.
Система крепления УЗ-датчика к модулю готова.

ШАГ 3. СБОРКА УЗ-ДАТЧИКА

Детали для сборки: 
• балка № 5, серая, 1х;
• соединительный 
штифт, 
2-модульный, чёрный, 2х.

Детали для сборки: 
• соединительный 
штифт, 
2-модульный, синий, 1х;
• соединительный 
штифт, 
2-модульный, чёрный, 1х;
• УЗ-датчик, 1х.

1.
В креплении датчика установи синий
и чёрный штифты через один модуль.
2.
Вставь в разъём датчика другой конец
кабеля.
УЗ-датчик готов.

ШАГ 4. ПОДГОТОВКА СИСТЕМЫ 
КРЕПЛЕНИЯ УЗ-ДАТЧИКА

1.
Присоедини двойную угловую белую
балку к датчику.
2.
Установи чёрные штифты в пятом
и седьмом модулях (считая от себя)
этой балки.
Подготовка 
системы 
крепления
УЗ-датчика завершена.

Детали для сборки: 
• УЗ-датчик, 1х;
• соединительный 
штифт, 
2-модульный, чёрный, 2х;
• двойная угловая балка 3 7, 1х.