Все записи автора Yuriy

Внешний вид среды разработки CLEV3R

CLEV3R — новая среда разработки для EV3

Uncategorized

Недавно заметил на просторах интернета новую среду разработки программ для LEGO EV3. Сайт разработчиков https://clev3r.ru/

Вступление

Скачать и установить на компьютер очень просто. Блок EV3 подключать к компьютеру через bluetooth получилось не сразу. Это от моего непонимания процесса подключения к компьютеру. Блок EV3 ранее уже был подключен к компьютеру через bluetooth и это подключение использовалось программой LEGO MINDSTORMS Education EV3. В компьютере в настройках в списке устройств было устройство EV3 со статусом «Сопряжено». Через CLEV3R удалось подключиться после удаления устройства EV3 из списка устройств.
В этой статье я хочу поделиться своими впечатлениями и начать цикл статей о CLEV3R с предусловием: пока хочу и есть возможность.

Впечатления о CLEV3R

Мне очень понравилась эта среда разработки. Только положительные эмоции. Хотя, неудачно попробовав использовать массивы, мы завесили блок EV3 и сбросили его до заводских настроек. Ни разу не столкнулся ни с лагами (подвисаниями) ни с багами (ошибками). Программирование ведётся на языке Basic Plus — это полноценный и адаптированный для EV3 язык программирования. Удобно, что не требуется производить специальных действий с самим блоком EV3.

С ev3basic без CLEV3R я не сталкивался, поэтому буду сравнивать с LEGO MINDSTORMS Education EV3 и с EV3 Classroom.

Во первых, в CLEV3R можно управлять файлами, записанными на блок EV3, а в LEGO MINDSTORMS Education EV3 и EV3 Classroom этого делать, насколько я знаю, нельзя.
Во вторых, в CLEV3R есть удобная справка, а в LEGO MINDSTORMS Education EV3 и EV3 Classroom её нету.
В третих, когда делаешь большую программу в LEGO MINDSTORMS Education EV3, то он начинает лагать, в CLEV3R такого не замечено.
В четвертых, при компиляции в CLEV3R происходит проверка синтаксиса.

Сравнение внешнего вида программ

Самый не удобный, на мой взгляд, вид программы это блочный в LEGO MINDSTORMS Education EV3. По началу мне нравилось, что можно запустить несколько веток программы одновременно. При разрастании программы читать её становится сложно и интерфейс сильно тормозит.

Программа игры "Flappy bird" в LEGO MINDSTORMS Education EV3
Программа игры Flappy bird в LEGO MINDSTORMS Education EV3

В EV3 Classroom более привычный и очень наглядный внешний вид программы. Есть перебор с упрощениями для юных программистов, но в целом очень хороший вариант. Удобная работа с переменными, можно проводить вычисления. Из недостатков, пожалуй, только отсутствие возможности рисовать на экране блока EV3. Говорят, есть временные задержки при работе с датчиками и моторами, но я пока не могу их оценить.

Программа шахматных часов в EV3 Classroom
Программа шахматных часов в EV3 Classroom

В CLEV3R программа достаточно наглядно выглядит. Есть возможность работать с файлами, есть возможность рисовать на экране блока EV3. Говорят, что временные задержки при работе с датчиками и моторами меньше чем в описанных выше языках программирования блока EV3.

Фрагмент программы в среде CLEV3R
Программа в среде CLEV3R

Итоги и планы

На данный момент, я считаю CLEV3R наиболее полноценным и удобным вариантом программирования блока EV3. Когда мой сын обнаружил эту среду разработки программ, то у него произошёл взрывной подъём интереса к программированию.

На страницах сайта robiki.ru я планирую разместить несколько примеров программ для блока EV3. Надеюсь на отклик энтузиастов.

Качели «Лодочка»

LEGO, LEGO Mindstorms EV3

Сделать действующие качели из LEGO с мотором и управлением от блока EV3 хорошая затея. Мне нравятся качели «Лодочка». Конструкция очень простая. Если хочется, то можно собирать по инструкции.

Инструкция качели «Лодочка»

Инструкция в формате pdf. Для набора LEGO Mindstorms EV3 для учебных организаций 45544.

kachela

Файл должен открыться в новой вкладке.

Инструкция в формате pdf. Для набора LEGO Mindstorms EV3 для учебных организаций 45544.

Мотор подключается в порт D.

Датчик дальности подключается в порт 4.

Программа качели «Лодочка»

Запрограммировать можно непосредственно на микрокомпьютере EV3.

Смысл программы такой:
Организован бесконечный цикл.
Включается мотор в одну сторону, ожидание уменьшения расстояния от датчика, пауза четверть секунды, включение мотора в обратную сторону, ожидание уменьшения расстояния от датчика, пауза четверть секунды, возврат в начало цикла.

Видеоролик сборки и работы качелей

В видеоролике использован набор LEGO Mindstorms EV3 31313, немножко отличается от инструкции в формате pdf. Видно как по-разному ведут себя качели при изменении положения противовеса.

Видеоролик на Ютубе:

https://youtu.be/u9NW4tdZypo

Если не получается открыть видеоролик на Ютубе, напишите в комментариях и я постараюсь разместить на других площадках.

Рисовалка

LEGO, LEGO Mindstorms EV3

Простая конструкция из LEGO Mindstorms EV3. Рекомендую начинающим специалистам роботостроения. Наглядно видно результат программирования микрокомпьютера EV3. Можно пробовать подготавливать программу на компьютере и переносить её в EV3.

Инструкция сборки рисовалки в формате pdf

Инструкция откроется в новой вкладке

Risovalka

Иногда сразу не открывается полностью файл, помогает обновить страницу браузера.

Моторы следует подключить к портам A и D.

При таком подключении можно управлять моторами по отдельности используя встроенный в EV3 язык программирования.

Фломастер можно прикрепить канцелярской резинкой для денег.

Программы для Рисовалки в LEGO MINDSTORMS Education EV3

Простейшая программа будет содержать всего несколько блоков. Запуск мотора на одном порту, запуск мотора на другом порту и таймер, чтобы отсрочить завершение программы. Моторы включаем с разной мощностью, так веселее. Но можно пробовать и с одинаковой мощностью.

В следующей программе, поочерёдно включаем моторы. Пока крутится один мотор, другой остановлен. В цикле повторяем запуск и остановку моторов несколько раз. Специально крутим моторы не на 360 градусов, чтобы фломастер не елозил по одному месту.

Следующая программа опять с использованием цикла, но моторы запускаются одновременно. Мотор управляемый портом D вращается то в одну то в другую сторону. Завершение цикла отслеживается по одной из веток программы.

Придумайте сами разные варианты. Напишите в комментариях, какая программа вам нравится больше, какие интересные особенности управления моторами вы обнаружили.

Видеоролик о Рисовалке

Видеоролик на Ютубе. Если не получается смотреть, напишите в комментариях. Я постараюсь разместить на другой площадке.

Видео о Рисовалке на Ютубе:

https://youtu.be/ecJIMyBMm7U

Тележка на одном моторе

LEGO, LEGO Mindstorms EV3

Это простейшая конструкция с использованием одного мотора. Машиной её не назвать, так как нет рулевого управления. Я собирал такие тележки с первоклассниками и третьеклашками. Всем интересно выполнить различные задания. Сделать такую тележку, которая:

  • Максимально быстрая;
  • Заедет в крутую горку;
  • Проедет дальше за 2 секунды.
  • Вытолкает или перетянет другую телегу или груз.

Первоначальная сборка занимает не много времени, поэтому можно успеть провести много испытаний, соревнований, провести настройку конструкции для разных задач до того как все устанут и захотят есть. Внешний вид здесь не главное, но всегда можно и украсить.

Видеоролик: Настройка одномоторной тележки на максимальную дальность

Видео на Ютуб о настройке на максимальную дальность:

https://youtu.be/OrrJdjBrq84

Инструкция по первоначальной сборке тележки в формате pdf

Инструкция открывается в новой вкладке.

Telega_1_mot

У меня приходится обновить страницу с инструкцией, иначе показывает только первую страницу.

Провод для подключения мотора самый короткий. Втыкаем в порт D.

Это только начальный вариант. Для выполнения разных заданий потребуется модифицировать тележку.

Программирование одномоторной тележки

Микрокомпьютер LEGO EV3 имеет встроенный блочный язык программирования. Это очень удобно для оперативной проверки простых конструкций. Создадим программу с таким алгоритмом:

  1. Начало программы(EV3 начинает последовательно выполнять блоки);
  2. После включения пауза 1 секунду;
  3. Включается мотор на полную мощность;
  4. Пауза 2 секунды во время которой работает мотор;
  5. Конец программы (выключается мотор, EV3 выходит в режим программирования).

Включаем микрокомпьютер EV3 нажатием центральной кнопки. Нажимаемая кнопка отмечена красным.

После включения на экране открыта первая левая вкладка со списком программ. Этот список может быть пустым.

Перемещаемся на третью вкладку нажав 2 раза правую кнопку.

EV3 вкладка непосредственного управления

Нам нужен пункт программирование блока.

Жмем 3 раза для перемещения курсора на пункт «Brick Program».

Для входа в режим программирования жмем центральную кнопку.

Слева иконки для сохранения программы и для открытия ранее сохраненных программ. Стартовый блок программы с треугольником, в нашем алгоритме он под номером 1. Завершающий блок программы с квадратом из стрелок и числом показывающим количество повторений программы, в нашем алгоритме он под номером5.

Пунктир между блоками показывает, что сюда можно вставить программный блок из библиотеки блоков. Нам нужно вставить 3 блока. Это пауза 1 секунда, запуск мотора, пауза 2 секунды.

Открываем библиотеку программных блоков.

Курсор на блоке для управления большим мотором. Нам нужен блок паузы с секундомером.

Это программный блок задержки по времени. Все блоки с песочными часами в правом верхнем углу являются блоками задержки. Они задерживают переход программы к следующему блоку до момента наступления какого-то события.

Нажать 6 раз. Задаём направление вращения мотора и максимальную скорость.

Нажать 6 раз.

оставляем значение таймера: 2 секунды.

Нажать 6 раз для перемещения на стартовый блок.

Для запуска программы нажать центральную кнопку.

Инструкция внесения изменений для увеличения скорости тележки в pdf

Инструкция откроется в новой вкладке.

Telega_1_mot_mult

Увеличение скорости происходит за счет использования повышающей передачи. В инструкции показана одна ступень увеличения скорости вращения. Как собрать две ступени повышающей передачи, придумайте сами.

Следующее задание: собрать понижающую передачу, понизить скорость вращения с увеличением момента силы на колёсах. Это нужно для заезда в горку и для перетаскивания груза.

Шагоход на Лямбда механизмах Чебышёва

LEGO, LEGO Power Functions

Историю про создание шагохода или стопохода, как называл его Пафнутий Львович Чебышёв можно найти в интернете. Эта статья про реализацию этого механизма из конструктора типа LEGO.

Фамилия математика очень известна и механизм интересный, поэтому я решил построить такой шагоход. Вместе с другими конструкциями шагоходов получились соревнования или тесты. Об этом будет в следующей статье.

Конструкция не очень сложная. Получилось удачно компактно расположить мотор, шестерни и сами Лямбда механизмы. Сами ноги можно сделать немного короче, но тогда обе пары ног нужно соединять перемычками сверху, над батарейным блоком.

Видеоролик — инструкцию по сборке я выложил на Ютуб.

https://youtu.be/lFoqmTX-muI

Если хотите быструю сборку, то смотрите короткий ролик.

https://youtube.com/shorts/qYCZEByce3U

Если не будет открываться, сообщите. Выложу ещё на какую-нибудь площадку.

В соревнованиях шагоходов, эта конструкция победила в номинации «Грациозность».

НомВнешний видНазваниеКоличество
1Балка 15, толстая прямая. ID: 648714
2Балка 11, толстая прямая. ID: 642906 (на усы 2шт)
3Балка 9, толстая прямая.  ID: 642892
4Балка 7, толстая прямая. ID: 325249
5Балка 5, толстая прямая. ID: 323166
6Балка 9 с перпендикулярными отверстиями.4
7Балка угловая (уголок) 3х7. ID: 421601
8Угловая балка (уголок) 3х5. ID: 325268
9Угловая балка (уголок) 2х4. ID: 421372
10Двойная угловая балка (двойной уголок) 3х7. ID: 414862
11Штифт на 3 с отверстием (двойной штифт с отверстием). ID: 448743
12Угловая балка 3х3 с штифтами (угловая балка с четырьмя штифтами). ID: 491302
13Штифт с отверстием. ID: 654877
14Балка 3 с штифтами (балка 3 с четырьмя штифтами). ID: 654894
15Ось7 (длиной 7). ID: 442941
16Ось 5 (длиной 5). ID: 320734
17Ось 3 (длиной 3). ID: 45192
18Ось 2 (длиной 2)ID: 320621
19Блок с двумя крестами (крестообразными отверстиями). ID: 421424
20Муфта. ID: 427985
21Червяк (длинный). ID: 4716 (32905)1
22Не знаю названия на русском (блок с крестовыми отверстиями 2х2х2). ID: 421931
23Штифт 3 синий не крутящийся (с выступами). ID: 4292418
24Штифт-ось синий (штифт-крестик, штифт-полуось, не крутящийся). ID: 430936
25Штифт 2 крутящийся (короткий, бесфрикционный, без выступов). ID: 36738
26Штифт 2 не крутящийся (короткий, с выступами, фрикционный). ID: 6133218
27Штифт-ось крутящийся (без выступов, бесфрикционный). ID: 65624
28Штифт на 1/2 (переход на систем). ID: 42742
29Панель правая 3х7 (крылышко). ID: 643911
30Панель левая 3х7 (крылышко). ID: 646831
31Пластина систем 2х4. ID: 30201
32Шестерня 24 зуба. ID: 245053
33L мотор. ID: 880031
34Блок управления (батарейный блок).1

Названия деталей на русском отличаются на разных сайтах. Для детали под номером 22 я не нашёл нормального названия. Детали под номером 6 вроде нет стандартной LEGO, поэтому не указал каталожного номера.

Размещаю пару фотографий. По ним можно практически без инструкции собрать.

Лямбда механизм Чебышёва для шагохода

LEGO, LEGO Power Functions

Математик Пафнутий Львович Чебышёв занимался не только фундаментальной наукой, но и прикладными задачами. Кроме прочего он изучал и рассчитывал механизмы. Наблюдая движение Лямбда механизма, на основе которого построен стопоход, ощущаешь математическую красоту. Я не буду даже упоминать про способы математического анализа механизмов. Предлагаю просто приглядеться к результату изысканий математика.

Назван механизм в честь греческой буквы лямбда «λ» из-за внешнего сходства, второе название механизм Чебышёва. Это четырёхзвенный механизм, расстояние между опорными точками тоже является звеном. Соотношение длин звеньев показано на схеме. Собрать этот механизм из LEGO Technic точно получится.

Посмотрите короткое видео про Лямбда механизм Чебышёва и проверку реализации из LEGO.

На Дзене: Лямбда механизм из ЛЕГО для преобразования вращательного движения в прямолинейное.| Дзен

На Ютубе: https://youtube.com/shorts/Zzj7jKTy9gw?si=JvYl9RqWWShB5i0L

Наблюдая траекторию, видно, что есть длинный участок прямолинейного движения. Почти прямолинейного движения! Участок с почти прямолинейным движением длится больше половины оборота привода с вращательным движением. Метки ставятся через равные промежутки времени. На верхнем выпуклом участке траектории мало меток, значит этот путь проходит быстрее чем прямолинейный участок, на котором больше меток.

Пафнутий Львович Чебышёв заметил, что траектория движения похожа на траекторию движения ноги лошади, и если рассматривать совместное движение двух механизмов как двух ног, то будут участки, когда обе ноги на земле.

Если сравнивать с движением ноги лошади, то «копыта» повернуты вверх. Для нас с Пафнутием Львовичем это не преграда. Он построил стопоход, а мы называем шагоход.

Ставим два одинаковых Лямбда механизма и с помощью П-образной конструкции делаем ноги направленные вниз. Этого результата достаточно для постройки шагохода. Но есть ещё одно замечательное свойство Лямбда механизма Чебышёва.

Сам механизм не симметричный, а траектория движения абсолютно симметричная по вертикали (относительно вертикальной оси).

Поэтому можно соединить П-образной конструкцией зеркально расположенные Лямбда механизмы. Это позволяет компактнее расположить привод механизмов и сделать короче корпус шагохода.

Три коротких видео про особенности Лямбда механизма Чебышёва

на Ютубе: Лямбда механизм Чебышёва. Фишка 1. Ютуб

Лямбда механизм Чебышёва. Вторая фишка. Ютуб

Лямбда механизм Чебышёва. Третья фишка. Ютуб

на Дзене: Лямбда механизм Чебышёва. Фишка 1. Дзен

Лямбда механизм Чебышёва. Вторая фишка. Дзен

Лямбда механизм Чебышёва. Третья фишка. Дзен

Глазастик

LEGO, LEGO Mindstorms EV3

Это простейший шуточный робот для знакомства с возможностями LEGO Mindstorms EV3. Используется микрокомпьютер LEGO EV3 и средний мотор. На сборку не должно уйти много времени, поэтому начинающий строитель роботов успеет изучить конструкцию до наступления усталости и конца занятия.

Проанализировать какие соединения подвижные, а какие нет.

Запрограммировать вращение глазами.

Проанализировать направление вращения шестеренок.

Украсить Глазастика.

Изменить привод глаз так, чтобы глаза вращались в разные стороны.

Инструкция сборки Глазастика в формате PDF:

Glazastik

Файл PDF иногда не сразу полностью открывается на компьютере, помогает обновить страницу.

В инструкции по сборке Глазастика не показано подключение мотора к блоку EV3. Мотор нужно подключить в порт «А».

Видеоинструкция на Ютубе: https://youtu.be/D5k5JevcX6w

Видеоинструкция на Дзене: https://dzen.ru/video/watch/67a5b6d687cbe525da364d72

Управление вращением глаз

Микрокомпьютер LEGO EV3 позволяет управлять мотором непосредственно кнопками. Экран монохромный и не сенсорный, но справиться с управлением могут даже современные начинающие программисты.

Включаем микрокомпьютер EV3 нажатием центральной кнопки. Нажимаемая кнопка отмечена красным.

После включения на экране открыта первая левая вкладка со списком программ. Этот список может быть пустым.

Открываем третью вкладку нажав 2 раза правую кнопку.

EV3 вкладка непосредственного управления

Это вкладка для управления моторами, просмотра данных с датчиков и для написания программ.

Так выглядит экран в режиме управления моторами. Мотором подключенным к порту «А» управляют кнопки «вверх» и «вниз».

Нажимаем по очереди на кнопки и наблюдаем, как Глазастик вращает глазами.

Для выхода из режима управления моторами (Motor Control) нажать кнопку «Возврат».

Программирование Глазастика

В микрокомпьютере LEGO EV3 есть возможность создать программу. Для этого есть блочный язык программирования. Для быстрой проверки роботов этот язык хорошо подходит.

Перемещаемся в третью вкладку.

Жмем 3 раза для перемещения курсора на пункт «Brick Program».

Для входа в режим программирования жмем центральную кнопку.

Слева иконки для сохранения программы и для открытия ранее сохраненных программ. Стартовый блок программы с треугольником. Завершающий блок программы с квадратом из стрелок и числом показывающим количество повторений программы.

Пунктир между блоками показывает, что сюда можно вставить программный блок из библиотеки блоков.

Открываем библиотеку программных блоков.

Курсор на блоке для управления большим мотором. Нам нужен блок управления средним мотором.

Это нужный нам блок. По блокам можно догадаться для чего они.

Выбранный блок вставили в программу. Блок будет включать мотор подключенный к порту «А», вращение по часовой стрелке со скоростью 50%. Такая программа подаст сигнал на включение мотора и тут же выключит мотор, сразу закончится.

Это программный блок задержки по времени. Все блоки с песочными часами в правом верхнем углу являются блоками задержки. Они задерживают переход программы к следующему блоку до момента наступления какого-то события.

Блоки программы показываются скученно, чтобы побольше влезло на экран. В таком виде можно запускать программу. Глазастик будет вращать глазами 2 секунды. Предлагаю добавить ещё несколько блоков.

Вставили блок управления мотором. Блок показывается частично, жирный контур показывает, что этот блок выбран. Можно сказать, курсор наведён на этот программный блок.

Входим в управление настройками выбранного программного блока.

Кнопками «вверх» и «вниз» настроим скорость и направление вращения.

Настроили вращение против часовой стрелки со скоростью 25%. Теперь надо добавить блок задержки.

Выбрали место куда вставить программный блок задержки.

Блок задержки времени редактировать не будем. Переместим курсор на стартовый блок с треугольником.

Вроде 8 раз надо нажать кнопку «лево».

Курсор наведён на стартовый блок.

Запускаем программу.

Глазастик будет вращать глазами в одну сторону, потом в обратную. Добавьте ещё блоков в программу. Настройте время задержки программы. Добавьте звуковые блоки не забыв добавить блоки задержки.

Кнопка «возврат» для остановки программы. Если блоки задержки не правильно настроены или много повторений программы, то смело жмём.

Как изменить конструкцию Глазастика, чтобы левый глаз вращался в одну сторону, а правый в это время в обратную?

Замена экрана 3D принтера Anycubic Photon Mono X

3D печать, Фотополимерная печать

Фотополимерный 3D принтер Anycubic Photon Mono X хорошо печатал несколько лет. После простоя принтера 3 месяца без дела, я обычным образом запустил печать. Когда я пришел отделять изделие, то обнаружил пустую пластину и в ванночке жидкий фотополимер без «лепёшек».

Проверка показала, что жидкокристаллический (ЖК) проецирующий экран не отображает места засветки. Точнее ничего не показывает. На экране нет светлых областей и весь экран не совсем тёмный — немного просвечивается.

На обращение в техподдержку Anycubic по электронной почте, пришло письмо с просьбой прислать видео проверки принтера по их образцу. Посмотрев мои видео, техподдержка сообщила, что нужно менять ЖК проецирующий экран. Экраны они распродали, так как принтер Anycubic Photon Mono X давно не выпускается.

Купил экран на Алиэкспресс. Важно учитывать, что принтеры Photon Mono X комплектовались разными экранами и эти экраны не взаимозаменяемые. В моём принтере экран PJ089Y2V5, такой экран обычно поставляется в комплекте с двумя шлейфами и с промежуточной платой. В Новосибирск доставка составила 6 дней. Всё приехало в целости и сохранности. Переставить экран просто, есть ссылка на видеоинструкцию.

Я долго не мог открыть защелку разъёма шлейфа. Привык сдвигать, а здесь надо подковырнуть. Внимательно надо смотреть инструкцию и не прикладывать больших усилий.

Переднюю панель, по моему, удобнее отделить отсоединив шлейф от платы передней панели. Кстати, здесь защелка разъёма сдвигается.

Проверка показала, что с новым экраном принтер ещё поработает.

Силиконовые провода для LEGO EV3

LEGO, LEGO Mindstorms EV3

Для LEGO компьютера EV3 при подключении датчиков и моторов используются специальные провода с специальными разъёмами.

Иногда проводов из комплекта недостаточно. Мне понравились гибкие провода в силиконовой изоляции. Они очень гибкие и приятные на ощупь.

Так выглядят готовые провода. Я их изготавливаю сам и могу делать нужной длины.

Коннекторы специальные для LEGO. По типу их называют RJ12 6P6C. От стандартных телефонных они отличаются расположением защелки. У телефонного защелка в центре, у LEGO по китайской терминологии «пряжка справа». При покупке надо быть осторожным, я встречал с защелкой с другой стороны и бывает в описании товара зеркальное изображение.

Сечение токоведущих жил AWG 28 это примерно 0,08 мм2. Проволочек в жиле много, поэтому они тонкие и провод хорошо гнется.

По субъективным ощущениям фиксатор меньше оттопырен, чем у родных LEGO коннекторов. Изоляция силиконового провода тоньше двойной изоляции телефонных проводов, приходится вставлять дополнительные прокладки.