Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

 

Пропорциональное управление роботом Lego Mindstorms EV3Цена бумажного варианта: 400 руб.

Купить книгу в бумажном виде

Купить книгу в электронном виде

Полистать книгу

Условия заказа и доставки бумажного варианта.

Скачать сборку робота-подсолнуха

Овсяницкая, Л.Ю. Пропорциональное управление роботом Lego Mindstorms EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий,  А.Д. Овсяницкий. – М.: Издательство «Перо», 2015. – 188 с.

Книга распространяется в бумажном и в электронном виде.

Внимание! Иллюстрации в печатном варианте книги выполнены в черно-белом варианте!

В теории автоматического управления более 100 лет назад был разработан автоматический регулятор (лат. regulo – привожу в порядок, налаживаю) – устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое регулирование различных процессов. С помощью датчиков измеряется регулируемая величина и, в соответствии с заданным законом, вырабатывается управляющее воздействие на различные системы робототехнического комплекса.

Благодаря простоте реализации алгоритма пропорционального управления в среде программирования Lego Mindstorms EV3, он приобрел заслуженную популярность.

Использование алгоритма возможно на основе любых датчиков, выходные значения которых изменяют свои показания пропорционально измеряемой величине. То есть можно работать со всеми датчиками, за исключением датчиков касания, и решать большое количество разноплановых задач.

  

 Алгоритмы пропорционального управления способны реализовать более плавное движение по сравнению с дискретным управлением. Изучив книгу, вы научитесь применять алгоритмы пропорционального управления для решения задач с использованием различных датчиков Lego Mindstorms EV3 и реализовывать следующие задачи:

-     движение вдоль стены на заданном расстоянии;

-     поиск и определение направления движущегося в зоне видимости робота предмета, слежение за ним;

-     следование робота за маячком;

-     движение робота по линии;

-     движение робота по заданному курсу;

-     удержание тяжелого груза в требуемом положении;

-     реализация плавного разгона и торможения робота.

В книге подробно рассмотрен пример очень красивого и эффектного проекта «Робо-подсолнух», имитирующего эффект гелиотропизма – поворота растений в сторону солнца. На основе алгоритма пропорционального управления созданный робо-подсолнух будет поворачивать цветок в сторону более яркого света в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Решение каждой задачи содержит подробный алгоритм и программный код. Приведены схемы сборки приведенных моделей роботов.

Третья глава, написанная совместно с кандидатом технических наук, доцентом А.Е. Васильевым, посвящена научному подходу к изучению элементов систем автоматического управления. В главе приведена полностью адаптированная к среде Lego Mindstorms EV3 методика Циглера-Николса, позволяющая теоретически рассчитать параметры ПИД‑регулятора и на практике увидеть полученные результаты.

Пошаговое руководство позволит запланировать и провести научный эксперимент, результатом которого будут оптимальные значения пропорционального, интегрального и дифференциального коэффициентов ПИД-регулятора.

Таким образом, знакомство с теорией управления, постановка исследовательского эксперимента, проведение измерений, анализ, визуализация и обоснованная интерпретация полученных результатов позволят раскрыть научный потенциал Lego-робототехники и обеспечить системное развитие инженерной культуры детей и подростков.

Переход на новый научно-исследовательской уровень изучения Lego-робототехники является связующим звеном между детским или подростковым увлечением и началом изучения серьезных технических дисциплин.

Данная книга предполагает начальные знания основ алгоритмизации и умений работы со средой программирования Lego Mindstorms EV3. Рекомендуем предварительно ознакомиться с книгой «Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства», авторы – Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий.

Работа является результатом многолетнего опыта как непосредственного участия в региональных, всероссийских и международных состязаниях по робототехнике, так и педагогической деятельности, направленной на подготовку учеников, преподавателей и тренеров по данной тематике.