Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Посторонним вход воспрещён!
Покупка
Издательство:
Лаборатория знаний
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 32
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
Дополнительное образование
ISBN: 978-5-93208-533-2
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.
Скопировать запись
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.