Компания Lego постоянно работает над улучшением среды программирования и встроенного программного обеспечения модуля EV3. Поэтому, с появлением новых версий рекомендуется производить обновление программного обеспечения.

Как узнать, что появилось какое-либо обновление? Среда программирования Lego mindstorms может сама при запуске проверять через интернет наличие обновлений и уведомлять пользователя. Необходимо лишь разрешить ей делать это, установив соответствующий флажок в окне, вызываемом командой "Главное меню"-"Справка"-"Проверить наличие обновлений" .

Как только появится обновление - среда программирования вас об этом уведомит. Вам необходимо будет пройти по ссылке, загрузить и установить обновленную версию программного обеспечения. Обновление среды программирования ничем не отличается от первоначальной установки: просто следуйте инструкциям на экране установки программы.

Модуль EV3 конструктора Lego mindstorms является сложным устройством, схожим по конструкции, например, с компьютерами или современными смартфонами. Внутри модуля EV3 в специальной области памяти расположено встроенное программное обеспечение, отвечающее за взаимодействие модуля с датчиками, моторами и выполняющее загруженные в него программы. Это встроенное программное обеспечение часто именуется прошивкой.

В чем особенность обновления встроенного программного обеспечения модуля EV3?

Как вы уже знаете - компания Lego разрабатывает и сопровождает две версии среды программирования: домашнюю и образовательную. Так же существуют и две версии прошивок модуля EV3. Какой версии принадлежит прошивка - понятно из её названия: домашняя версия содержит в названии порядковый номер и литеру H (сокращение от Home) - (EV3 Firmware V1.09H), образовательная - порядковый номер и литеру E (сокращение от Education) - (EV3 Firmware V1.09E). В любой модуль EV3 можно загружать и домашнюю, и образовательную версию встроенного ПО, поэтому в выборе прошивки ориентируйтесь на версию среды программирования, которую вы используете.

Подготовка модуля EV3 и процесс обновления встроенного ПО

Предупреждение: процедура обновления встроенного ПО модуля EV3 полностью стирает все программы во внутренней памяти и восстанавливает первоначальные настройки в модуле, сбрасывая сохраненные подключения!

В первую очередь следует убедиться, что аккумуляторы заряжены или установлены исправные батареи в отсек питания модуля EV3. Далее необходимо включить модуль EV3 и, используя USB-кабель, подключить его к компьютеру.

Затем загружаем среду программирования. Если среда программирования определит, что необходимо обновить прошивку модуля EV3, то выдаст вам соответствующее предупреждение. Вам останется нажать кнопку "Обновить встроенное ПО" и дождаться завершения загрузки прошивки в модуль EV3. По завершению загрузки модуль EV3 будет автоматически перезагружен.

Если же вы желаете самостоятельно выполнить загрузку прошивки, то следует выполнить следующие действия:

Что-то пошло не так...

Если по какой-либо причине модуль EV3 прекратит работу во время обновления встроенного ПО, вы должны будете обновить встроенное ПО вручную, выполнив следующие шаги (для модуля EV3 все равно требуется USB-подключение к компьютеру):
1. Нажмите и удерживайте кнопку "Назад" , центральную кнопку и кнопку "Вправо" на модуле EV3.
2. При перезапуске модуля EV3 отпустите кнопку "Назад" .
3. Когда на экране появится надпись "Updating..." "Вправо" и нажмите кнопку "Обновить встроенное ПО" в инструменте обновления встроенного ПО. Встроенное ПО будет загружено на ваш модуль EV3, который перезапустится самостоятельно.

Принудительный перезапуск модуля EV3

Если ваш модуль EV3, оставаясь во включенном состоянии, внезапно перестает реагировать на любые нажатия кнопок, и завершить его работу в обычном порядке невозможно, вам потребуется принудительно перезапустить модуль EV3. При перезапуске модуля EV3 существующие папки и проекты предыдущих сеансов не стираются из памяти модуля EV3. Файлы и проекты текущего сеанса будут утеряны.
1. Убедитесь, что модуль EV3 включен.
2. Нажмите и удерживайте кнопку «Назад» , центральную кнопку и кнопку «Влево» на вашем модуле EV3.
3. Когда изображение на экране исчезнет, отпустите кнопку «Назад» .
4. Когда на экране появится «Запуск» , отпустите центральную кнопку и кнопку «Влево» .

Mindstorms EV3 - развлекательно-обучающая среда визуального программирования от компании LEGO. Это очень интересное программное решение, пользуясь которым можно "запрограммировать" роботов, созданных из одноименного конструктора. Нет, писать код здесь не нужно. От пользователя требуется лишь собрать алгоритмы поведение из визуальных блоков, отвечающих за работу моторчиков, датчиков, лампочек, приводов и прочих компонентов, из которых собираются роботы Mindstorms. Программа подходит для любых наборов конструктора данной серии и является крайне простой в использовании.

Работа с программой

Перед тем как приступать непосредственно к программированию, желательно предварительно собрать готового робота и продумать операции, которые он будет выполнять. Конечно, можно первым делом написать инструкции, но делать этого мы не рекомендуем. Mindstorms EV3 в версии для Windows подключается к роботу через специальное устройство-передатчик (идет в комплекте с набором конструктора LEGO). Передатчик соединяется с ПК посредством порта USB.

Рабочая среда в программе состоит из окна проекта, который отчасти напоминает блок-схему, а также панели, на которой можно выбирать нужные визуальные блоки для управления компонентами робота. Например, допустим что в вашем собранном роботе установлен большой моторчик. Добавив в цепочку специальный блок, отвечающий за работу с большим моторчиком, вы сможете указать подаваемую на него мощность, количество вращений, номер порта (необходим в том случае, если в роботе есть несколько одинаковых блоков) и прочие параметры. Все остальные типы блоков настраиваются по тому же принципу.

Версии и наборы инструкций

Mindstorms EV3 поддерживает два режима работы: режим для ученика и режим для учителя (второй предназначен для взрослого). Также есть несколько вариантов используемых инструкций: основной набор и расширенный набор. Лично мы рекомендуем переходить ко второму только после полного освоения первого.

Ключевые особенности

• позволяет программировать роботов серии LEGO Mindstorms;
• подключается через специальный передатчик посредством кабеля USB;
• предлагает удобную рабочую область, в которой за поведения каждого компонента, установленного в роботе, отвечает наглядный визуальный блок;
• предлагает версии для взрослого и ребенка;
• клиент для Windows полностью переведен на русский язык.

Данное программное обеспечение используется с базовым набором EV3 (арт. 45544). В комплект входят материалы для учителя, утилита документирования, редактор контента, инструкции по сборке моделей и учебные материалы.

Выберите платформу

Windows	Mac OS	Android	iOS

2. Учебные материалы

2.1. Комплект заданий "Инженерные проекты EV3"

Комплект позволяет провести более 30 часов уроков и проектной учебной деятельности. Помогает изучать технологии по средством STEM методик и робототехники. Комплект содержит 15 проектных работ, начинающихся с проектирования и заканчивающихся тестированием и улучшением прототипа. Для работы данного комплекта заданий требуется наличие установленного базового ПО.

Выберите платформу

Windows	Mac OS

2.2. Комплект заданий «Космические проекты EV3»

Комплект занятий требует наличия базового набора EV3 и дополнительного набора "Космические проекты EV3" (арт. 45570). Комплект позволяет провести более 30 часов уроков и внеурочной проектной учебной деятельности. В комплект входят тренировочные задания и тематические исследовательские проекты, разработанные совместно с учеными - исследователями космоса. Комплект даст возможность заниматься исследовательской работой и создавать инновационные решения по актуальным темам в области освоения космоса. Для работы данного комплекта заданий требуется наличие установленного базового ПО.

Выберите платформу

Windows	Mac OS

2.3. Комплект заданий «Физические эксперименты EV3»

Комплект позволяет провести более 28 часов учебных занятий по физике. В комплект входят 14 лабораторных работ по физике из курса 7-9 классов, касающихся вопросов передачи и генерации энергии, тепла и температуры, силы и движения, а также света. Учащиеся смогут фиксировать и анализировать результаты экспериментов в реальном режиме времени. Для проведения некоторых экспериментов необходимо наличие Дополнительного набора «Возобновляемые источники энергии» (арт. 9688) и «Датчика температуры NXT» (арт. 9749). Для работы данного комплекта заданий требуется наличие установленного базового ПО.

Выберите платформу

Windows	Mac OS

2.4. Программа занятий по информатике EV3

Этот Комплект заданий представляет собой практикум в формате PDF для организации увлекательных проектных работ по информатике общей продолжительностью до 30 академических часов. В практикум входят 12 проектных работы по информатике, включая примеры заданий в нотациях LabVIEW и RobotC, с возможностью межпредметного обучения проектированию и технологиям, естественным наукам и математике. Ученики смогут изучить реально существующие технологии, применяемые в автомобилестроении, что позволит им применять и развивать свои навыки программирования. С образцами программ можно ознакомиться, выбрав «Поддержка» вверху страницы.

Подготовка к WRO — World Robot Olympiad — Мировой Олимпиаде по Робототехнике Информация к размышлению …

Предисловие

Перевод на русский язык с изменениями и дополнениями:

Петр Петрович

Проектирование и конструирование

Претвори свои творения в к жизни! Virtual Robotics Toolkit имеет возможность импортировать файлы, созданные с помощью ряда бесплатных инструментов 3D-моделирования. Если Вы проектируете и создаете модели роботов с использованием , MLCAD или LDCad , просто импортируйте вашу модель в Virtual Robotics Toolkit и вы будете поражены преобразованием статической модели робота в виртуальную модель почти как настоящую, реальную, собранную из конструктора LEGO ® MINDSTORMS ® и управляемую написанной вами программой.

Программирование

Затем с помощью среды программирования LEGO® Mindstorms® ev3 пишем программы для управления виртуальными роботами, совершенно так же, как Вы бы программировали реального робота LEGO® . Если вы знакомы с программированием Mindstorms® , тогда Вам только нужно узнать как использовать тренажер. Если вы новичок в LEGO® Robotics , не волнуйтесь, наши учебные материалы превратият вас в профи.

Имитационное моделирование (симуляция)

Продвинутый физический движок тренажера Virtual Robotics Toolkit ™ обеспечивает беспрецедентный уровень реализма. Эксперимент с тем, как различные физические силы действуют на робота, изменение сил трения на игровой поверхности, или опыты с силой тяжести, покажут, как ваш робот будет вести себя в условиях невесомости.

Анализ

Тренажер позволяет увидеть, что "видит" ваш робот, то есть визуализировать выходные сигналы датчиков в легко понять направление внесения изменений в конструкцию или программу робота. Virtual Robotics Toolkit предоставляет поддержку для следующих датчиков:

• MINDSTORMS EV3 / NXT — Ультразвуковой датчик
• MINDSTORMS EV3 / NXT — датчик касания
• MINDSTORMS EV3 — ИК-датчик

Тренажер предназначен для использования с LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ и EV3 ™ . Virtual Robotics Toolkit ™ является воплощением физического робота EV3 в программный аналог насколько это позволяет тренажер. Размер пакета программ: 1.3GB. Тренажер идеально подходит для тех, кто хочет испытать эмоциональные взлеты и падения, проектирование и программирование собственного робота без бремени иметь самого робота и пространства для его тестирования. Этот инструмент может быть особенно полезен для тех, кто заинтересован в обучении робототехники, но кто не имеет достаточного количества физических комплектов для каждого обучающегося в своем классе, а также для клубов робототехники, которые ищут отличный инструмент прототипирования, чтобы помочь дать Вам преимущество над конкурентами.

1. Введение

• Возможно, наиболее очевидным преимуществом является то, что при использовании моделируемого робота мы можем писать программы для работы с роботом, даже если он физически не доступен. Например, ваш клуб робототехники может иметь только один комплект для сборки MINDSTORMS ® робота, но вся команда может работать и программировать на цифровую версию такого же комплекта MINDSTORMS ® робота в классе или дома.
• Когда речь заходит о средах (реальных и виртуальных), моделирование предлагает гораздо большее разнообразие решений, чем это будет возможно физически. Это может быть даже слишком дорогим, чтобы протестировать наш робот в ближайшем невесомом космическом пространстве, в нашем случае мы могли бы легко имитировать его.
• С помощью виртуальных робототехники, вы никогда не потеряете детали LEGO ® MINDSTORMS ® , и их всегда легко найти, а кроме того у Вас будет своя библиотека деталей, узлов и готовых роботов и программ к ним.
• Работая в полностью цифровом пространстве, мы можем построить Вашу модель один раз, а затем сохранить её навсегда. Что дает нам возможность гораздо легче конкурировать и делиться своим роботами с другими пользователями по всему миру.

Различие между моделированием и видеоигрой не всегда легко заметить, и это играет большую службу в психологии обучения. Появляется так называемое трансовое состояние обучаемого, что приводит к автоматическому усвоению преподаваемого материала. Оба типа программного обеспечения позволяют проектировать, создавать и манипулировать 3D-объектами, и в своей основе представляют собой симуляцию вещей (или систем) и их поведения. А с другой стороны, это просто весело.

2. Установка и настройка

2.1 Минимальные системные требования к компьютеру

• Intel Core Duo или лучше
• 2 Гб оперативной памяти
• Windows 7 или выше

• Intel ISeries, i3 или лучше
• 4 Гб оперативной памяти
• 1,3 Гб свободного пространства на жестком диске
• Dedicated видеокарта
• Windows 7 или выше

2.3 Поддерживаемые платформы Robotics

2.3.2 LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 ™ — (3 — е поколение роботов)

На рисунке (Figure 2.2) приведен список датчиков EV3, которые поддерживаются в тренажере.

2.3.1 LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ — (2 — е поколение роботов)

На рисунке (Figure 2.1) приведен список датчиков NXT, которые поддерживаются в тренажере.

2.4 Дополнительные ресурсы

2.4.1 LEGO ® среда программирования как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™

Virtual Robotics Toolkit предназначен для работы как с NXT так и с EV3 средами программирования . В среде разработчика LEGO Mindstorms Education (LME) EV3 (Система Графического Программирования для LEGO Учитель/Ученик) будем создавать программы для управления виртуальным роботом в среде Virtual Robotics Toolkit ™.

Рисунок 2.3 Пример кода программы робота в среде программирования ev3 .

Как работать в среде программирования ev3 можно узнать в самой среде, в ней имеется мультимедийная справочная система на русском языке. А также по урокам и лабораторным работам на этом сайте.

2.4.2 Среда моделирования LEGO ® Digital Designer ™ как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™

LEGO ® Digital Designer ™ (или LDD , так он обычно называется) является свободно доступным CAD инструментом. Если у Вас есть серьезный интерес в разработке собственных цифровых роботов, то Вам будет полезным рассмотреть вопрос о более близком ознакомлении с этим инструментом проектирования.

Моделирование в LDD довольно просто и легко в сравнение с другими системами CAD , программное обеспечение LDD точно отражает реальный процесс построения робота или любой другой модели LEGO ® . После того как модель построена, LDD отображает все используемые детали, а также последовательность построения робота или модели, то есть инструкцию, которую можно использовать для создания физического робота (например такого как создали Seshan Brothers).

LEGO Digital Designer можно скачать (бесплатно) по ссылке ниже: -> Загрузить и установить графический редактор LEGO® Digitial Designer ® )<- Как работать в графическом редакторы LEGO® Digitial Designer (Система Автоматизированного Проектирования САПР для LEGO® ) можно узнать из статьи: .

LDraw

В дополнение к LEGO Digital Designer , вы можете также рассмотреть вопрос установки LDraw «все-в-одном» библиотеки деталей LEGO ® . LDraw поддерживает многие форматы файлов, поддерживаемых LEGO Digital Designer , и, вероятно, самый популярный формат файлов для создания и совместного использования 3D моделей LEGO между программами САПР .

Virtual Robotics Toolkit содержит мастер импорта, который может быть использован, чтобы импортировать LDraw файлы в тренажер. Правда, нет необходимости устанавливать эту библиотеку, но она предоставит намного больше возможностей для различных типов LEGO ® деталей, которые могут быть приведены в тренажере.

Библиотеку LDraw можно скачать (бесплатно) и установить с официального сайта, указанного в ссылке ниже: https://www.ldraw.org/help/getting-started.html

После установки LDraw «все-в-одном» библиотеки, вы также можете, обновить LEGO Digital Designer , так что вы можете экспортировать свои модели на SIM — карте. Для этого достаточно в меню Virtual Robotics Toolkit нажать на Help и выбрать пункт Patch LEGO Digital Designer .

Рисунок 2.5: Применение заплатки для LEGO Digital Designer

2.4.3 Дополнительные Интернет ресурсы

Установка Virtual Robotics Toolkit

Рисунок 3.1.1 При первом запуске Virtual Robotics Toolkit введите лицензионный ключ если Вы приобрели лицензию или выберите радиокнопку Continue with trial period. (14 days remaining) — продолжить 14 дневную пробную версию — > нажать OK

Рисунок 3.1.2 Вкладка Sim Basics — Базовые Симуляции.

3.1 Проекты

3.1.1 Помощь Справка Virtual Robotics Toolkit

Рисунок 3.2: Вкладка SimBasics (Базовые симуляторы ). Прокрутите справа движок окна вниз и вы увидите 8 проектов виртуальных миров (сред обитания роботов) из них 4 мира спроектированы для LEGO ® EV3

• • • Getting Started (Приступая к работе) - пустая комната с роботом. Цель этой свободной среды: изучить основы запуска и остановки тренажера, и как использовать элементы управления клавиатуры и мыши для управления роботом.Вождение робота с помощью клавиш клавиатуры

• • Maze (Лабиринт). Это следующий проект, который вы можете практиковать с целью узнать как подключить среду программирования MINDSTORMS ® к Симулятору (Тренажеру). Это позволяет нам используя модель лабиринта, написать свои собственные программы с использованием среды программирования MINDSTORMS ® и загрузить эти программы в существующий виртуальный робот в Симуляторе .

• • Clean-up Challenge (Задача для уборки) - является решением задачи конструирования робота "уборщика" задачей в этой тренировочной серии. Используя представленный робот, который предназначен для очистки игровой поверхности, мы можем рассмотреть внедрение LEGO Digital Designer и продемонстрировать, как мы можем использовать мастер импорта LDraw для работы с нашими собственными настроенными роботами.Работа с вложениями Подключение к виртуальному модулю EV3

Apartment (Квартира) - является последним в серии учебных проектов. Здесь мы можем использовать данный робот вместе с различными приложениями, а также использовать свои навыки, чтобы запрограммировать его, чтобы перемещаться по комнате и пылесосить блоки, которые находятся на полу. Импорт моделей из LEGO Digital Designer программирование EV3
Рисунок 3.3 Challenges (Челенджеры ) -вторая вкладка на экране приветствия, представляет шесть дополнительных виртуальных мульти-роботов MINDSTORMS EV3 / NXT

• Soccer (Робот футболист) - представляет собой инсценировку версии WRO Всемирной олимпиады роботов - футбольный матч GEN II. Это, пожалуй, самая сложная модель из всех моделей роботов. Роботы игроки должны быть запрограммированы с использованием HiTechnic ® датчиков для обнаружения футбольного мяча и направления его в ворота соперника.

• Sumo (Робот сумо) - является цифровой версией популярного робототехнического соревнования, где два робота запрограммированы таким образом, чтобы вытолкать друг друга из круга. Робот который остается в круге - выигрывает.

• (Подбор конструкции робота для решения определенной задачи) - представлены два варианта роботов для решения задачи очистки поверхности рободрома. Здесь мы можем либо использовать клавиатуру управления, чтобы виртуозно тренироваться управлять роботом, или в качестве альтернативы изменять конструкцию робота подгоняя её под оптимальное решение задачи стоящей перед роботом, менять навесное оборудование или изменять программу управления модуля EV3 (микрокомпьютер EV3).

Продолжение следует …

Mindstorms EV3 - развлекательно-обучающее приложение, позволяющее программировать роботов, сделанных из конструктора LEGO, на совершение тех или иных действий.

В буквальном смысле программировать - писать исходный ход на том или ином языке программирования - в данном случае не придется. Пользователь может создавать те или иные поведенческие алгоритмы с помощью визуальных модулей, управляющих функциями моторчиков, сканеров движения, ламп и иных элементов робота Mindstorms. Приложение совместимо абсолютно со всеми конструкторами данной линейки и очень удобно в применении.

Как работать с программой

Прежде чем начать программировать робота, необходимо не только его собрать, но и заранее продумать процедуры, которые он должен выполнять. Разумеется, можно сначала создать набор инструкций, хотя делать это не рекомендуется.

Mindstorms EV3 в модификации для Windows управляет роботом с помощью специального передатчика (входит в комплектацию конструктора LEGO), который подключается к компьютеру через порт USB.

Интерфейс приложения представляет собой окно, чем-то напоминающего блок-схему, с рабочей областью, на которой располагаются визуальные модули для управления компонентами робота. К примеру, если вы собрали робота с большим моторчиком, то в соответствующем ему визуальном модуле можно регулировать различные параметры: мощность, скорость вращения, номер порта (если в конструкции присутствуют несколько идентичных элементов) и прочие. Другие активные модули настраиваются аналогично.

Версии и списки инструкций

Mindstorms EV3 может работать в двух режимах: для начинающих и продвинутых пользователей. Кроме того, предлагаются разные комплекты инструкций: базовый и расширенный. Настоятельно советуем тестировать второй набор только после полномасштабного освоения первого.

Основные особенности:

• возможность программирования любых роботов линейки LEGO Mindstorms;
• подключение отправляющего сигналы роботу передатчика через USB-порт компьютера;
• удобная рабочая область, внутри которой за действия каждого активного элемента робота отвечает отдельный визуальный модуль;
• наличие комплектаций для взрослых и детей;
• полностью русифицированный интерфейс в версии для Windows.