Программирование движения по линии с использованием одного датчика цвета
Введение в робототехнику и Lego Mindstorms EV3
Добро пожаловать на курс по робототехнике! В этом уроке мы продолжим изучать программное обеспечение для программирования роботов, в частности платформу Lego Mindstorms EV3. Вы можете скачать все необходимые материалы по ссылке, представленной на экране.
Сегодня мы рассмотрим известную программу “Движение по линии” (Line Following), принцип которой используется во многих соревнованиях по робототехнике. Суть этой программы заключается в том, чтобы робот, используя один, два или несколько датчиков цвета, четко следовал по линии определенного цвета.
Критерии соревнований по движению по линии
Основные критерии соревнований по движению по линии:
- Робот должен проехать по черной линии как можно быстрее.
- Время возвращения робота в исходное положение не должно превышать 5 секунд.
- Траектория движения робота должна быть четкой и не выходить за пределы линии.
- Участникам дается 1 минута на демонстрацию, не более двух попыток.
Виртуальное моделирование робота
Для тех, у кого нет набора Lego Mindstorms EV3, существует замечательный инструмент, который позволяет заниматься симуляцией и виртуализацией роботов. Это сервис Open Roberta Lab, где вы можете выбрать симулятор для EV3 и программировать виртуального робота.
Сравнение программных блоков в Open Roberta Lab и Lego Mindstorms EV3
Давайте сравним некоторые программные блоки, используемые для движения по линии с одним датчиком, в двух средах программирования:
Блок “Старт”
В Open Roberta Lab блок “Старт” выглядит одним образом, а в среде Lego Mindstorms EV3 – другим.
Управление моторами
Блок независимого управления моторами в Open Roberta Lab выглядит немного иначе, чем в Lego Mindstorms EV3, но выполняет аналогичные функции.
Циклы
Блок цикла в Open Roberta Lab выглядит как “Повторять бесконечно”, а в Lego Mindstorms EV3 – как стандартный цикл.
Переключатель
Блок переключателя в Open Roberta Lab представлен как набор условий “Если-Иначе”, а в Lego Mindstorms EV3 – как стандартный блок переключателя.
Ожидание
Блок “Ждать пока” также присутствует в обеих средах программирования.
Программирование движения по линии с одним датчиком цвета
Реализация в Lego Mindstorms EV3
В среде Lego Mindstorms EV3 мы можем создать программу, используя цикл, блок переключателя, измеряющий цвет, и блоки независимого управления моторами. Настроив конфигурацию робота, подключив датчик цвета и моторы, мы можем загрузить и запустить программу, наблюдая, как робот следует по линии.
Для программирования движения по линии с одним датчиком цвета нам понадобятся следующие основные блоки:
- Блок бесконечного цикла
- Блок переключателя
- Блок независимого управления моторами
Объединив эти блоки, мы можем создать программу, которая будет отслеживать цвет линии и корректировать движение робота, чтобы он следовал по ней.
Реализация в Open Roberta Lab
В Open Roberta Lab мы можем создать программу, используя блок бесконечного цикла, блок переключателя, измеряющий цвет, и блоки независимого управления моторами для поворота робота влево и вправо. Запустив программу, мы увидим, как робот следует по линии, корректируя свое движение.
Заключение
В этом уроке мы рассмотрели основы программирования движения по линии с использованием одного датчика цвета. Мы сравнили программные блоки в различных средах разработки, таких как Open Roberta Lab и Lego Mindstorms EV3, и создали программы, позволяющие роботам следовать по линии.
Данные навыки и знания помогут вам успешно участвовать в соревнованиях по робототехнике, где движение по линии является одним из распространенных заданий. Продолжайте практиковаться и экспериментировать, чтобы совершенствовать свои навыки в робототехнике!
