Конструируем роботов на LEGO® MINDSTORMS® Education EV 3. Мотобайк

А. А. Валуев
КОНСТРУИРУЕМ
РОБОТОВ

на 

В. В. Тарапата
А. В. Красных
А. А. Салахова

MINDSTORMS
Education EV3
LEGO

Мотобайк

2-е издание,
электронное

Лаборатория знаний
Москва
2022

УДК 373.167
ББК 32.97
Т19

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
Тарапата В. В.
Т19
Конструируем
роботов
на
LEGO

R
○
MINDSTORMS

R
○

Education EV3. Мотобайк / В. В. Тарапата, А. В. Красных,
А. А. Салахова. — 2-е изд., электрон. — М. : Лаборатория
знаний, 2022. — 63 с. — (РОБОФИШКИ). — Систем. требо-
вания:
Adobe
Reader
XI
;
экран 10". — Загл. с титул.
экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-970-1
Стать гениальным изобретателем легко! Серия книг «РОБО-
ФИШКИ» поможет вам создавать роботов, учиться и играть
вместе с ними.
С помощью деталей конструктора LEGO

R
○ MINDSTORMS

R
○

Education EV3 вы сможете собрать роботизированный мотобайк,
которым можно управлять с помощью смартфона, и устроить
гонки на время с
друзьями.
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: Конструи-
руем роботов на LEGO

R
○ MINDSTORMS

R
○ Education EV3. Мо-
тобайк / В. В. Тарапата, А. В. Красных, А. А. Салахова. — М. : Ла-
боратория знаний, 2018. — 56 с. : ил., [4] с. цв. вкл. — (РОБО-
ФИШКИ). — ISBN 978-5-00101-126-2.

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 978-5-00101-970-1
© Лаборатория знаний, 2018

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 в результате вы самостоятельно 
сумеете собрать своими руками настоящее работающее устройство, — 
конечно, победа и успех!
Но главное — вы поймёте, что такие ценные качества характера, 
как терпение, аккуратность, настойчивость и творческая мысль, прояв-
ленные 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 любопытство, желание узнавать неизведанное и кон-
стру ировать 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»

Дорогой друг!

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, ты можешь собрать роботизированный мотобайк, которым 
можно управлять с помощью смартфона, и устроить гонки на 
время вместе с другом.

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 интереснее работать — 
одному или вместе с другом?

Внимание!

Ты 
можешь 
собрать 
свои 
достижения 
в ро бототехнике 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.

История появления 
мотоциклов

Кто в детстве не мечтал о мотоциклах? Мчаться по дороге наперегонки 
с ветром, подзадоривающим своей непокорностью, или с солнцем, 
опускающимся за горизонт? Или взлетать под купол стадиона по кру-
тым песочным барханам, перепрыгивая горящие факелы и выстроенные 
в ряд машины? Быть может, ты хотел бы гнать по гоночной трассе, 
оставляя огненные следы от покрышек? Поверь, этой мечтой одержи-
мы многие взрослые. Мы поможем тебе приблизиться к ней! 
Слово «мотоцикл» образовано от греческих слов «мото» — движение, 
движущий (от этого же корня появилось слово и «мотор» как «дви-
житель» или «двигатель») и «циклос» — колесо. Таким образом, это 
колёса, обеспечивающие движение. В Большом толковом словаре под 
редакцией С. А. Кузнецова дано следующее определение: «Мотоцикл — 
это самодвижущаяся двухколёсная машина с двигателем внутреннего 
сгорания, расположенным впереди седла». Оно несколько ошибочно, 
и ты скоро убедишься почему. Основными отличительными чертами 
любого мотоцикла являются:
 
• наличие механического двигателя (не обязательно двигателя вну-
треннего сгорания);
 
• наличие боковых подножек или площадок для ног (по обеим сто-
ронам);
 
• управление передним колесом напрямую от руля (без редуктора —
механизма, передающего и преобразующего крутящий момент с по-
мощью механических передач);
 
• вертикальное положение мото-
циклиста на сидении.
Ты уже нашёл различия с опреде-
лением? Правильно, различие в точ-
ном указании вида двигателей. Но 
пока ничего не было сказано о колё-
сах. О, это дело заслуживает особого 
внимания! 
Готов побыть детективом и докопаться до истины? Чтобы разо-
браться, насколько важно в определении количество колёс, углубимся 
в историю создания мотоциклов.

Кстати! Ни байкеры, ни профессиональные 
велогонщики не используют слово «катать-
ся». Оно считается почти оскорбительным, 
потому что означает бесцельное и бездум-
ное мотание на короткие расстояния. 

Первые 
самодвижущиеся 
двухколёсные 
машины стали появляться в 1860-х годах. 
В то время было рано говорить о двигателях 
внутреннего сгорания — основным и един-
ственно возможным вариантом был паровой 
двигатель. К концу XIX века их делали уже 
достаточно компактными, чтобы установить 
на лёгкое транспортное средство. Правда, 
ездили такие мотоциклы очень медленно 
и вызывали скорее любопытство, нежели же-
лание ездить на них. Рассмотри конструкцию 
французского инженера Перро, созданную 
им в 1868 году (рис. 1). Одновременно по-
добную конструкцию на другом материке сделал американец Сильвестр 
Роупер. Его агрегат работал на угле. Кстати, именно на мотоцикле 
Роупера были впервые сделаны вращающиеся рукоятки на руле (точ-
нее, вращался весь руль): вперёд — подача пара, назад — тормоз на 
заднее колесо.
Мотоцикл ли это? Похоже, что да, ведь он отвечает всем перечис-
ленным критериям, включая наличие подножек на переднем колесе. 
Это была самая дешёвая и поэтому распространённая модель. Что же 
насчёт самой мощной? Ею был паровой мотоцикл Люциуса Коупленда 
(рис. 2), который в 1884 году имел мощность всего четверть лошадиной 
силы (0,25 л/с), причём перед поездкой необходимо было долго раз-
водить пары. Все мотоциклы этого периода были, по большому счёту, 
цельнометаллическими или даже деревянны-
ми велосипедами с педальным приводом на 
переднем колесе. 
Не похоже на современные мотоциклы? 
Двигаемся дальше! В самом конце XIX века 
Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах созда-
ли первый мотоцикл с двигателем внутренне-
го сгорания (рис. 3). Он был создан на базе 
деревянного велосипеда, имел мощность в по-
ловину лошадиной силы (0,5 л/с), весил 70 кг 
и двигался со скоростью целых 12 км/ч. Са-
мое любопытное, что он имел два дополни-
тельных опорных колеса, как современные ве-
лосипеды для малышей. Служили они точно 
для такой же цели: Даймлер не умел ездить 
на велосипеде, следовательно, боялся упасть 
с мотоцикла. Появление такого мотоцикла 
объяснялось лишь простым желанием изобре-

Рис. 1. Мотоцикл Перро 
(паровой велосипед)

Рис. 2. Люциус Коупленд и его 
мотоцикл 

тателей испытать двигатель внутреннего сгора-
ния, а современный мотоцикл они придумали 
из соображений: «А почему бы и нет?» Пер-
вый мотоцикл с двигателем внутреннего сго-
рания просуществовал недолго, сгорев при по-
жаре в сарае, где проводились эксперименты.
Первые серийные мотоциклы стали вы-
пускать в 1894 году в Германии. Их кон-
струкцию придумали братья Хильдебранд 
как велосипед на паровой тяге. Затем Алоиз 
Вольфмюллер добавил в конструкцию мо-
тор, имевший зажигание от калильной труб-
ки, которое применяли во всех автомобилях, 
танках и других транспортных средствах разного назначения до рас-
пространения электрического зажигания. Творение Хильдебрандов и 
Вольфмюллера разгонялось до 45 км/ч. Кроме того, в этой модели от-
сутствовали педали. Правда, сцепления тоже не было. 
Немцы надолго заняли лидирующие позиции в производстве мо-
тоциклов. В большинстве случаев производством этих двухколёсных 
средств передвижения занимались те же фирмы, что делали автомоби-
ли. Мотоциклы долгое время имели огромное преимущество — более 
низкую цену из-за простой, по сравнению с автомобилем, конструкции.
В 1920-х годах началось массовое производство спортивных моделей. 
Особых достижений добилась компания BMW, чья команда долгое вре-
мя удерживала первенство в мировых чемпионатах и постоянно ставила 
рекорды скорости. Так, в 1937 году гонщик Эрнст Хенне развил ско-
рость 279,5 км/ч.
В СССР производство мотоциклов берёт своё начало в 1930-х годах 
как попытка скопировать и впоследствии улучшить немецкие модели. 
К 1939 году советские инженеры в Серпухове смогли разработать первую 
собственную конструкцию — мотоцикл МЛ-3 с мощностью 3,5 л/с, трёх-
ступенчатой коробкой передач и лёгким двигателем объёмом 123,7 см3 
(рис. 4). Он полностью удовлетворял по треб ность в быстром и лёгком 
транспорте у населения, поэтому по лу чил широкое распространение вме-
сте с более тяжёлым, но мощным Л-8.
Трудно представить, что мотоциклы были 
распространены больше, чем автомобили? 
Когда же всё изменилось? Дело становится 
запутаннее с каждым новым фактом, юный 
детектив. Вернёмся к немецким производи-
телям. Всем известно, что в 1940-х годах 
в Германии была распространена мотопехота 
и практически отсутствовала обычная. Это 

Рис. 3. Первый мотоцикл с двига-
телем внутреннего сгорания

Рис. 4. Советский мотоцикл МЛ-3 

обусловливалось тем, что бойцы не 
успевали уставать от долгих пере-
ходов и могли идти в атаку, полные 
сил. Для передвижения использова-
лась лёгкая, надёжная и сравнитель-
но дешёвая в обслуживании мототех-
ника — DKW RT125 (рис. 5) и DKW 
NZ350, разгоняющиеся до 105 км/ч 
и имевшие неплохую проходимость. 
Позднее советские инженеры использовали эти модели для создания 
известных мотоциклов «Минск» и ИЖ-350, до сих пор встречающихся 
в большинстве деревень, сёл и городов России и стран СНГ. 
Так-так, а что же насчёт дорогих моделей? Например, BMW R75, 
использовавшийся военными немецкими мотоциклистами в Сахаре, 
стоил как два автомобиля. Во-первых, его отличительной чертой был 
двигатель мощностью 26 л/с. Во-вторых, он оснащался гидравлическим 
зад ним тормозом. В-третьих, имел девятиступенчатую коробку передач. 
Всё это обеспечивало ему надёжную работу, манёвренность и проходи-
мость в пустыне. Значит, на дороговизну влияет надёжность?
И здесь в игру вступает «Harley Davidson»! Мотоциклы этой фирмы 
заслужили всеобщее признание именно за свою безотказность в любых 
условиях. Сначала это признала американская полиция, которая ста-
ла использовать «харлеи» с 1907 года (рис. 6). Всё начиналось с тако-
го же велосипеда с небольшим моторчиком, который спроектировал Уи-
льям С. Харли в маленьком сарайчике. Затем к нему присоединились 
братья Дэвидсон: Артур, Уолтер и Уильям. Они же начали выпускать 
с 1925 года узнаваемые мотоциклы с колясками и тогда же ввели 
в конструкцию педали сцепления и газа, а к 1940-м творение «Harley 

Кстати! Если европейские производители 
активно использовали калильное зажига-
ние, то в Японии сразу же начали с мото-
циклов с электромоторами. Первым такой 
мотоцикл с мотором всего 50 см3 создал 
Соичиро Хонда в 1946 году.

Рис. 5. Советские офицеры на 
трофейном немецком мотоцикле
DKW RT125 в Германии 

Рис. 6. Американская полиция 
и их H-D

Davidson» обретает знакомый каждо-
му вид: широкий руль, мощные пе-
редние фары, широкое удобное седло, 
большую проходимую колёсную базу, 
бензобак каплевидной формы и при-
ятное низкое, глухое рычание мотора, 
которое трудно с чем-либо перепутать. 
Сегодня «Harley Davidson» — эталон 
удобства и надёжности. 
Надёжные мотоциклы также снаб-
жались кожаными сёдлами, постоянно 
улучшалась гидравлическая система тормозов и многое другое, что непре-
менно сказывалось на цене, делая мотоцикл равнозначным автомобилю. 
Что же оставалось для тех, кто не мог себе позволить подобную покуп-
ку? В 1946 году авиационный инженер Коррадино де Асканио из ком-
пании Piaggio начинает выпуск принципиально новой серии мотоциклов 
под названием «Vespa» (рис. 7), положивших начало новому виду — мо-
педам. Они буквально сразу заполонили послевоенную Европу! Удобная 
конструкция сиденья позволяла пользоваться мопедами даже женщинам 
в юбках и подросткам, упростив перемещение по улочкам городов. 
Начиная с 1970-х годов мода на тяжёлые мотоциклы вернулась. 
К сожалению, в это время образ мотоциклистов в общественном созна-
нии был значительно подпорчен. Дело в том, что «рогатая» классика не 
только обладала крутым видом, но и позволяла быстро и маневренно 
исчезнуть из поля зрения стражей порядка, что делало её популярной 
среди хулиганов и бандитов. Позднее образ мотоциклиста как «плохого 
парня» закрепили голливудские режиссёры. 
Классические, спортивные, мопеды… Какие ещё виды мотоциклов бы-
вают? Как ты уже понял, модели могут настолько отличаться друг от 
друга, что даже определение понятию «мотоцикл» дать сложно. Мотоци-
клы принято делить по назначению (зависит 
от типа дорожного покрытия, по которому 
будет осуществляться основное движение), 
количеству колёс или объёму двигателя. 
По назначению различают:
 
• спортивные 
(лежащая 
посадка, 
за-
ниженный руль, малый вес; необхо-
димость соотносить скорость ветра 
и мотоцикла; хрупкая обшивка из пла-
стика и высокий расход топлива);
 
• спортивно-туристические (выше вес, 
однако нет зависимости от скорости 
ветра);
Рис. 7. «Vespa»

Кстати! Большинство мотоциклов рассчи-
тано на провоз максимум одного пассажира. 
Однако мотоцикл «Чехия» («Chechie», ина-
че — «Бомерланд» («Bh mer land»)), произ-
водимый в Чехии на границе с Германией, 
имел три посадочных места. К тому же у 
него было четыре топливных бака, а колёса 
подозрительно напоминали автомобильные.

• туристические (наличие приборной доски, подушки безопасности, 
комфортны для дальних расстояний); 
 
• классические (большой вес, мощный двигатель, нет обтекателей, 
зато детали достаточно распространены, в силу чего такие мото-
циклы проще ремонтировать);
 
• кастомы (индивидуальные сборки, сделанные полностью с нуля 
или на основе других видов);
 
• круизеры (очень тяжёлые, большие, максимально комфортные, мо-
гут даже иметь крышу);
 
• внедорожники («эндуро» и «триал», малая обтекаемость, много 
«оголённых» частей, усиленная амортизация на оба колеса);
 
• стрит-файтеры (спортивные, без пластикового каркаса, обычно по 
городу «летают» именно они). 
По количеству колёс принято выделять двухколёсные, двухколёсные 
с коляской, трёхколёсные (трайки), четырёхколёсные (квадроциклы), 
а также снегоходы на гусеничном ходу, у которых колёса отсутству-
ют. По объёму двигателя различают скутеры (50–125 см3), максискуте-
ры (125–400 см3) и гиперскутеры (500–800 см3). Вспомни определение, 
которое дано в словаре. Теперь ты точно убедился, что оно ошибочно. 
Молодец! Твоё расследование подошло к концу. Теперь тебе многое 
известно о мотоциклах. Пришла пора собрать собственный, применив 
полученные знания на практике. 
Впер-р-р-рёд!

Обозначения

В тексте тебе встретятся обозначе-
ния, 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® 

Education EV3.

• Компьютер 
(минимальные 
системные 

требования):

Windows XP, Vista, Windows 8 (за исклю-

чением METRO), Windows 10 (32/64 бит), 

оперативная память не менее 1 Гб, про-

цессор — 1,6 ГГц (или быстрее), разре-

шение экрана — 1024 600, свободное 

место на диске — 5 Гб, выход в Интер-

нет.

• Мобильное устройство на базе Android 

или iOS с поддержкой Bluetooth.