Робототехника с Lego Mindstorms EV3. Гироскопические датчики. Идем по трассе

1.

МБУ ДО «ЦДО»
объединение
Робототехника с Lego Mindstorms EV3
Материал для дистанционного обучения
Педагог доп. образования
Шауфлер С.А.

общая информация
• LEGO Mindstorms Education EV3
оптимизирован для
использования в кружке
робототехники и содержит все
необходимое для обучения с
помощью технологий LEGO®
Mindstorms®.
• Набор Lego-45544 позволяет
конструировать,
программировать и тестировать
их решения, используя
настоящие технологии
робототехники.
• Данная модель конструктора
включает в себя мощный
микрокомпьютер EV3,
контролирующий моторы и
собирающий данные с
датчиков. Микрокомпьютер
EV3 набора также
поддерживает протоколы
Bluetooth и Wi-Fi и функционал
регистрации данных.

3.

Робототехника с Lego Mindstorms EV3
Тема: Гироскопические датчики. Идем по трассе.
Часть 1
1. Изучить теоретический материал.
2. Выполнить практическое задание.

4.

Принцип работы:
Датчик гироскопа EV3 способен обнаружить
вращение всего по одной оси.
На верхней стороне датчика мы можем увидеть
две стрелки. Эти стрелки показывают нам плоскость
работы гироскопического датчика.
При вращении датчика в плоскости стрелок на
верхней части датчика он может определять угловую
скорость вращения.
Она измеряется в градусах в секунду.
440 градусов в секунду является максимальной угловой
скоростью, которую может измерить датчик.
Датчик может определять угол вращения.
Измерение угла вращения происходит в
градусах.
Точность измерения гироскопического датчика
+/- 3 градуса, если поворот на 90 градусов.

5.

Особенности датчика гироскопа EV3
Для правильной работы датчика его
нужно включать в контроллер EV3 в полностью
неподвижном состоянии.
Робот должен стоять без движения, иначе
датчик будет работать некорректно.
При помощи этого датчика можно легко
программировать повороты робота вокруг оси.
Датчик имеет частоту дискретизации 1
килогерц.
Сенсор подключается к блоку
программирования EV3 плоским черным
соединительным кабелем, который входит в
набор.
Гироскопический датчик можно
подключить к любому входному порту, который
обозначен цифрами от 1 до 4. Но по умолчанию
датчик подключается во второй порт.
Программное обеспечение контроллера Lego EV3
автоматически определяет порт подключения
датчика.

6.

Области применения гироскопического датчика
Гироскопы стабилизируют поведение радиоуправляемых моделей
самолетов и вертолетов.
Навигация и управление транспортными средствами также использует
датчики гироскопы.
В легковых автомобилях датчики активируют подушки безопасности
при опрокидывании.
Системы навигации и системы реагирования на чрезвычайные
ситуации используют гироскопические датчики для повышения надежности
работы оборудования.
Роботы, роботизированные платформы в военной области используют
датчики гироскопы в системах управления и наведения.
Подводные лодки, самолеты, автономные подводные аппараты и
многое другое не могут эффективно работать без применения гироскопических
датчиков.
Практически на всех смартфонах также установлен датчик гироскопа.
Он часто используется в мобильных играх, функциях автоповорота
изображения и многих других.
Мы изучаем очень простой датчик, который позволяет понять
основные принципы работы гироскопов.

7.

Практическое задание
Изучение правил установления гироскопического датчика на
корпус робота.
1 . Сверху на корпусе датчика нанесены две стрелки,
обозначающие плоскость, в которой работает датчик. Поэтому
важно правильно установить датчик на робота.
2. Для более точного измерения крепление гироскопического
датчика должно исключать его подвижность относительно
корпуса робота.
3. Даже во время прямолинейного движения робота
гироскопический датчик может накапливать погрешность
измерения угла и скорости вращения, поэтому непосредственно
перед измерением следует осуществить сброс в 0 текущего
показания датчика.
4. Вращение робота против часовой стрелки формирует
отрицательные значения измерений, а вращение по часовой
стрелке - положительные.

Робототехника с Lego Mindstorms EV3. Гироскопические датчики. Идем по трассе

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.