Fischertechnik набор первооткрывателя: собираем машинку, футболиста и робота-разведчика

В прошлой статье по Fischertechnik был общий обзор платформы и нового контроллера Robotics TXT, сегодня мы соберем три модели, ну и поделимся некоторыми впечатлениями от конструктора. 

Итак, в нашем распоряжении по-прежнему набор Fischertechnik Robotics 524328 TXT Discovery set (в русской версии названия — Набор первооткрывателя), предоставленный Занимательной робототехнике компанией ПАКПАК для тест-драйва. Этот набор входит в робототехническую серию и имеет новый контроллер Robotics TXT, который мы уже подробно характеризовали ранее, поэтому повторяться не будем. Там же есть подробное описание состава набора.

Данную статью мы снова пишем вдвоем — в прошлый раз моим соавтором был практикующий преподаватель робототехники Денис Кляченко, сегодня со мной в паре — Александр А. Гагарин — практикующий ученик и идейный вдохновитель нашего проекта. Я буду собирать машинку, а Александр — робота-футболиста и робота-разведчика.

Небольшое предисловие и лирическое отступление:

Первый раз я увидела fischertechnik «вживую» и потрогала(!) чуть больше года назад на WRO-2014 в Казани, где у ПАКПАКа был стенд со множеством собранных моделей. До этого я про него читала, смотрела видео и даже записывалась на видео-семинары. Мы обменялись визитками с Григорием Зайцевым и договорились, что когда-нибудь они пришлют нам fischertechnik «поиграть».

Пруфлинк из прошлого (кстати, подписывайтесь на наш твиттер):

#fischertechnik на #wro2014 в #казани pic.twitter.com/RzY2DImxZG

— edurobots.org (@Edu_Robots) 21 июня 2014

В инструкции Fischertechnik Robotics TXT Discovery set — 14 моделей, из которых 7 на колесной базе. Освоив предложенные модели, можно поэкспериментировать. Для всех роботов в Наборе первооткрывателя есть понятные и детализованные инструкции по сборке, схемы подключения и программы.

Одна из самых простых моделей — вентилятор:

Среди не ездящих моделей из деталей набора можно собрать также светофор, шлагбаум, поворотную камеру, сушилку для рук, регулятор температуры, человечка с камерой. Мы далее будем собирать модели на колесной основе.

Робот-автомобиль fischertechnik

Для первой сборки я выбрала робот-автомобиль — базовую конструкцию на колесной основе из этого набора. Для всех прочих моделей будет использоваться этот робот-автомобиль, иногда немного видоизмененный.

Сборку этой модели мы покажем в деталях, чтобы можно было «прочувствовать» механику конструктора.

Итак, поехали. Построение конструкции начинается с моторов:

По сути эти моторы в дальнейшем будут не только выполнять свою базовую функцию, но и станут основой рамы автомобиля:

Не забудьте затянуть ступицы колес, иначе потом они не будут крутиться (я совершила такую ошибку, недостаточно затянув, в уже собранном виде затягивать их было крайне неудобно!):

Далее в конструкции понадобятся провода, напомним, их придется предварительно подготовить — разделить жилы, зачистить контакты и т.п. В наборе присутствуют разные по длине провода, штекеры и отвертка.

Штекеры имеют разный цвет для удобства правильного соединения в электрической схеме:

Устанавливаем аккумулятор:

Устанавливаем контроллер:

Пора соединять провода, схема подключения есть в инструкции:

Совершенствуем каркас автомобиля:

Эти завершающие детали скорее для красоты, функциональной нагрузки у них нет:

Готово. Вернее, почти готово, еще надо аккуратно заправить провода в специальные держатели:

Конечно, пока это еще не совсем робот. Машинка не оснащена ни датчиками, ни камерой и никаких сигналов из внешней среды не получает. Ей можно задать готовую программу для движения или сделать дистанционное управление. Это базовая модель шасси, на основе которой можно создавать другие.

Программу для движения автомобиля можно написать самим или взять из готовой библиотеки программ.

Робот-футболист fischertechnik

Следующая модель, которую мы выбрали для демонстрации, — робот-футболист.

Вот, сразу фото готового робота:

Он же, до установки камеры — вид сверху, на этом фото видно, как робот ударяет по мячу:

Для удара по мячу используется фототранзистор (он на фото желтого цвета) и серая балка, которая собственно и совершает удар. Важнейший элемент робота — видеокамера, по считыванию изображения с которой ищется мячик.

Программа для работы с видеокамерой достаточно сложная, но она прилагается, поэтому можно начать освоение видеокамеры с готового алгоритма.

Кстати, на прошедшем в июле очередном чемпионате мира по футболу среди роботов ‎RoboCup-2015‬ роботы одного из победителей были сделаны из конструктора ‪fischertechnik‬!

Робот-разведчик fischertechnik

Еще одна модель, которую можно собрать из набора Fischertechnik Robotics TXT Discovery set 524328, — робот-разведчик (именно эта модель помещена на упаковку). Это достаточно интересная модель, робот сможет двигаться по линии, причем используя не типичный для такой задачи датчик освещенности, а видеокамеру. Можно реализовать сложные и разнообразные алгоритмы с определением цвета и управлением движением в соответствие с цветом.

Кроме того, визуально робот тоже очень симпатичный, благодаря чему видимо и был выбран как «лицо» набора первооткрывателя.

Несколько промежуточных шагов. На этом фото виден датчик температуры на заднем плане: робот при движении может выдать температуру воздуха!

Почти готово, осталось все подключить:

Привет, Зеленоглазый!

Теперь оживляем робота. Задача — двигаться по линии, выбирая ее цвет в соответствие с цветом показанной роботу карточки. Алгоритм достаточно сложный (программа на диске в наборе). В комплекте есть поле с трехцветной траекторией для тестирования робота-разведчика.

Теперь точно готово:

Впечатления и итоги

Ну что, время подводить итоги тест-драйва Набора первооткрывателя и фишертехника вообще.

Механика. Необычная (если вы привыкли к другим платформам), но удобная система креплений «Ласточкин хвост». Основные детали можно крепить со всех шести граней. Конструкции жесткие и прочные (внутри базовых строительных блоков армирующие стальные элементы). Робот fischertechnik получается достаточно тяжелый и устойчивый.

Нестандартная форма моторов — они являются прямоугольными параллелепипедами — позволяет удачно вписывать их в конструкцию (в рассмотренных моделях они стали основанием колесной базы).

Сложность моделей. Набор Discovery set позволяет собрать очень разные по сложности модели и подойдет как для начинающих, так и для продвинутого уровня.

Визуальная среда программирования. Программы имеют вид блок-схем, что удобно для начинающих. Также можно использовать текстовые языки: С, С++, С#.

Контроллер. Высокая производительность (главный процессор ARM Cortex A8: два ядра, 32 бит, 600 МГц; периферийный процессор: Cortex M3; память: 128 МБ DDR3 RAM, 64 МБ FLASH). Возможность расширения памяти. Большое количество портов (восемь — для подключения исполнительных устройств и восемь — для подключения датчиков), цветной сенсорный дисплей.

Комплектация набора. Учитывая большое количество портов контроллера, хочется больше различных датчиков. Иными словами комплектация конструктора не раскрывает весь потенциал контроллера. Но набор совместим с другими конструкторами fischertechnik и может быть дополнен как всевозможными датчиками, так и механическими блоками.

Наличие видеокамеры позволяет реализовать элементы машинного зрения. Очень потенциально емкий элемент набора как с точки зрения разнообразия решаемых роботом задач, так и для освоения соответствующих алгоритмов.

Где купить конструкторы fischertechnik

Купить конструктор Fischertechnik Robotics TXT Discovery set, а также другие наборы этой марки можно у официального дилера fischertechnik‬ в России — компании ПАКПАК. Магазин осуществляет доставку в регионы России, а также по странам СНГ и бывшего СССР.

Стартовый робототехнический набор Fischertechnik Robotics LT Beginner Set стоит 11130 рублей. Стартовый набор включает 200 деталей, контроллер более простой версии ROBO LT, ПО, маленький мотор, лампы, фотодатчик, переключатели. Fischertechnik Robotics TXT Discovery set (524328), с которым работали мы, стоит 28500 рублей. Важно, что указанные цены наборов уже включают стоимость программного обеспечения.

Контроллер ROBOTICS TXT, если приобретать отдельно, стоит 20250 рублей. Цена аккумуляторного набора — 4560 рублей.

Любые дополнительные элементы, в т.ч. датчики, блоки, колеса, шестеренки и моторы можно также купить  на сайте ПАКПАК в соответствующем разделе. Цены на механику очень низкие — от 1,5 рублей за деталь.

В следующей статье будем тестировать набор Fischertechnik ROBO TX ЭлектроПневматика.

Текст и фото: Динара Гагарина, Александр А. Гагарин.

Теги: Fischertechnik, fischertechnik ROBOTICS 524328 TXT Discovery set, headline, видео, конструкторы, обзор, разведчик, робот-машинка, робофутбол, урок-инструкция