Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV3. Секрет ткацкого станка

М. А. Стерхова
КОНСТРУИРУЕМ
РОБОТОВ

на LEGO®
MINDSTORMS®
Education EV3
MINDSTORMS
Education EV3

Секрет ткацкого станка

3-е издание,
электронное

Лаборатория знаний
Москва
2021

УДК 373.167
ББК 32.97
С79

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
Стерхова М. А.
С79
Конструируем
роботов
на
LEGO

R
○
MINDSTORMS

R
○

Education
EV3.
Секрет
ткацкого
станка
/
М. А. Стерхова. — 3-е
изд.,
электрон. — М.
:
Лаборатория
знаний, 2021. — 50 с. — (РОБОФИШКИ). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-536-3
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
самый
настоящий
ткацкий
станок — великое
изобретение
поколений
инженеров
далёкого
прошлого.
И
соткёте
на
нём
закладки
для
книг,
украшения для одежды и многое другое, что подскажет ваша
фантазия.
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. Секрет
ткацкого станка / М. А. Стерхова. — М. : Лаборатория знаний,
2016. — 44 с. : ил., [4] с. цв. вкл. — (РОБОФИШКИ).
ISBN 978-5-906828-94-1.

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 978-5-93208-536-3
© Лаборатория знаний, 2016

2

Здравствуйте! 

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!

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!

Дорогой друг!

Что же делать теперь? Набор дорогой, 
выбрасывать жалко, а у младшего брата 
(если он есть) пока другие игрушки. Не 
расстраивайся! Мы тебе поможем. 
Из этого набора можно собрать много 
интересных и полезных вещей, например 
ткацкий станок! Да-да, и не только собрать, но и соткать на нём фенечки, ленточки, одежду для кукол своей сестры, 
а для друзей — эмблемы любимых футбольных клубов. А можно помочь маме 
устроить праздник марионеток!

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

Ткани везде вокруг нас: из них шьют одежду, постельное бельё, тканями украшают своё жилище. 
Ткачество — очень древнее ремесло. Сначала люди носили шкуры, но это 
было не совсем удобно. Шуба на севере 
зимой — подходящая одежда, но в жарких странах нужно что-то полегче.
Ткачеству предшествовало плетение: 
люди 
использовали 
траву, 
полоски 
кожи и жилы животных, чтобы защитить 
тело от палящего зноя, холода, дождя и 
ветра. 

Рис. 1. Модель простейшего ткацкого станка

Шли годы, десятилетия, века, а ткачество развивалось и совершенствовалось. 
За 5—6 тысяч лет до н. э. появились первые ткацкие станки (рис. 1, взят с сайта 
www.liveinternet.ru). На одном из таких 
ткала Пенелопа, жена Одиссея. 
Сначала станки были примитивными, 
но всё-таки очень облегчали монотонный 
труд ткача. По мере развития ткачество 
превратилось в промысел. Ткани стали 
изготавливать не только для себя, но и на 
продажу. У многих народов ткачество — 
это часть национальной культуры.

История ткачества

Ремизка

Рамка

Челнок

С древних времён на Руси существовало домашнее ткачество, которое играло важную роль в жизни крестьян. Каждая женщина в доме с малых лет умела 
ткать одежду, пояса, ленты, полотенца, 
скатерти, покрывала, занавески, половики и многое другое. Как сырьё использовали лён, коноплю, шерсть (козью или 
овечью). Для начала сырьё обрабатывали, потом отбеливали, красили и пряли. 
И только после этого приступали к трудоёмкому и требующему внимания процессу ткачества.
В XVIII веке в Англии появился первый механический ткацкий станок — это 
было одним из главных достижений человечества. 

Рис. 2. Основные детали механического ткацкого станка

Принцип действия станка прост: нити 
основы делят гребёнкой на две части 
(можно через одну нить, можно через несколько) и пропускают через «глазки» на 
вертикальных планках (на рисунке эта 
часть обозначена как «Ремизки»). Ремизки поочерёдно поднимаются и опускаются, в результате нити расходятся. В образовавшийся зазор (зев) протаскивают 
нить уткас помощью челнока.
Затем с помощью бёрда (рис. 2, взят 
с сайта www.cross-kpk.ru) нить прибивают плотнее к уже продетым. После этого 
ремизки меняют местами (одну поднимают вверх, другую опускают вниз) — 
получается переплетение. Этот процесс 
повторяется много раз, пока не получит
Основа

Челнок
Бёрдо

Уток
´

Основные
нити

Глазки
ремизок

Навой
Ремизки

Ткань

Товарный
валик

ся полотно нужной длины. Нити основы 
сматываются с катушки навоя, переплетаются с утком, и на катушку товарного 
валика наматывается уже готовая ткань.
Следующий шаг развития ткачества — 
автоматизация: в XVIII веке на станках 
устанавливают двигатель. Появляются 
ткацкие фабрики. Домотканые полотна 
начинают вытесняться фабричными тканями. Ткачество уходит в прошлое, а ему 
на смену приходит ткацкое производство. Но традиции домашнего ткачества 
сохранились до наших дней. 
Способ изготовления ткани остался 
тем же, что и в древности. Ткань состоит 
из перпендикулярных нитей, переплетённых между собой. Нити удерживают друг 
друга и образуют полотно, свойства которого будут зависеть от вида и качества 
нитей, способа их переплетения, от его 
плотности. 
Нити, идущие вдоль ткани, называются основа, а нити, вплетённые поперёк 
основы, называются уток.
И ты, собрав станок, сможешь выткать 
на нём то, что тебе захочется.
Как работает ручной ткацкий станок, 
можно посмотреть на видео, выбрав любую ссылку из предложенных*.
Если ссылки окажутся неактивными, 
тебе будет нетрудно найти нужный материал в Интернете.
Современный ткацкий станок фактически является роботизированным комплексом, модель которого (вполне рабочую) мы предлагаем тебе построить и 
самому получить тканое полотно.

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.

* http://www.youtube.com/watch?v=2TFEieeY_JM
 
http://www.youtube.com/watch?v=ixDNo5fy7lk
 
http://www.youtube.com/watch?v=390vvnOUNG0

Оборудование:
• Базовый 
набор 
LEGO® 
MINDSTORMS® Edu cation EV3.
• Ресурсный 
набор 
LEGO® 
MINDSTORMS® Education 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.
• Нитки для основы и уткатипа «ирис» 
двух цветов.
• Программное 
обеспечение 
LEGO®

MINDSTORMS® 
Education 
EV3 
(LME-EV3).

Рассмотри модель ткацкого станка, собранную на основе набора LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 (рис. 3). 
Попробуй выделить на ней рабочие детали станка — ремизку, бёрдо, челнок.
Попробуй собрать эту модель.
Обрати внимание, в конце книги, в таблице, даны все детали, которые потребуются 
тебе для сборки. Эта таблица поможет быстро найти то, что необходимо, и не ошибиться 
при конструировании.

Этап 1. Устройство 
автоматического 
ткацкого станка

Рис. 3. Модель автоматического ткацкого станка

ШАГ 1. СБОРКА ОСНОВАНИЯ

Теперь начинай собирать станок. Внимательно рассмотри рисунки и прочитай подписи 
к ним. Если что-то непонятно, обращайся за помощью к взрослым.

1. Вставь в рамки чёрные штифты, как 
показано на рисунке, и на них закрепи балку.
2. В боковые отверстия рамок вставь 
два Н-образных штифта.
3. По углам основания установи четыре 
угловых штифта.
 
Основание готово.

Этап 2. Сборка 
автоматического
ткацкого станка

Детали для сборки: 
• рамка 5 × 7, серая 2х;
• соединительный 
штифт, 
2-модульный, чёрный, 2х;
• угловой соединительный штифт, 
3 × 3-модульный, серый, 4х;
• Н-образный соединительный штифт, 
3 × 1-модульный, серый, 2х;
• балка № 7, серая, 1х.

Основание в собранном виде:

Сборка подъёмного механизма

Подъёмный механизм состоит из двух 
почти одинаковых частей. Сначала собери первую половину.

1. Приложи треугольный фиксатор спереди к балке и закрепи синим 3-модульным штифтом со стороны фиксатора (от себя).

2. Продень ось № 3 в крестообразное отверстие фиксатора.

ШАГ 2. СБОРКА РЕМИЗКИ 

Ремизка состоит из основной части и подъёмного механизма. 

Детали для сборки: 
• ось № 3, серая, 3х;
• ось № 5, серая, 1х;
• балка № 13, серая, 2х;
• соединительный штифт, 3-модульный, 
синий, 2х;
• треугольный фиксатор 3 × 5, серый, 4х;
• балка с зубцами № 13, чёрная, 2х;
• зубчатое колесо на 12 зубцов, 
чёрное, 2х.