Как все началось
В марте 2013 года, благодаря содействию профессора нашей кафедры Владимира Андреевича Святного, мне, а также четырем однокурсникам, посчастливилось на месяц поехать в Университет Штутгарта в Германии. В первые дни нас распределили по институтам университета и познакомили с руководителями, которые должны были выдать нам задание на месяц и рассказать, что к чему.
Попал я в институт информатики и автоматики (IAS), где меня, а также двух однокурсников (Лютый Евгений, Кириллов Андрей) ждал сюрприз. Мы получили совместный проект, целью которого стало построение и программирование автоматизированного комплекса на основе роботизированного конструктора Lego Mindstorms. В наши обязанности также входило написание инструкции, как собрать такой комплекс. Таким образом, IAS хотел приглашать к себе учеников школ, интересующихся программированием и давать им в качестве проекта задание частично или полностью воссоздать разработанный нами комплекс, действуя согласно нашей инструкции.
Исследование
Не имея представления о том, как работает этот конструктор, мы начали с его изучения, параллельно думая, что мы можем такого создать. На первый взгляд перед нами было старый, добрый конструктор Lego, полюбившийся нам еще в детстве. Однако у него было одно существенное отличие, позволяющее перенести процесс создания на совершенно другой уровень - возможность оживить свое детище!
![](../images/frame1.png)
![](../images/lego.jpg)
Сердцем Lego Mindstorms является программируемый управляющий блок, который является не чем иным, как схемой с микроконтроллером, позволяющим подключать к себе различные датчики, кнопки, движущиеся механизмы, вроде моторов и т.д. Программирование этого блока выполнялось на языке Javа, с помощью leJOS - небольшой виртуальной машины, которую необходимо было предварительно установить в управляющий блок. Прошивка блока выполняется через инфракрасный порт. Настроив все необходимое ПО и написав первую “Hello World” программу, мы перешли от технической части к этапу проектирования самого комплекса.
![](../images/frame7.png)
![](../images/rcx.gif)
Реализация
После обсуждения и нескольких набросков на бумаге мы решили сделать автоматизированный комплекс, сортирующий детали, который будет включать в себя три элемента:
• Самоуправляемая машина для перевозки деталей.
• Система достаки деталей на сортировочный конвейер.
• Сортировочный конвейер.
Прежде чем детали попадут на сортировочный конвейер их нужно доставить со склада! Для этого мы построили самоуправляемую машину. А раз есть машина, то должна быть и дорога. В качестве дороги выступает цветная лента, а в роли штурмана датчики, которые следят за тем, чтобы машина ехала строго по ленте.
![](../images/frame8.png)
![](../images/lego_car.jpg)
![](../images/frame9.png)
![](../images/road.jpg)
После того как детали привозятся со склада их нужно выгрузить на сортировочный конвейер. Этим занимается система доставки деталей. Она состоит из приемного механизма, который выгружает доставленные машиной детали и лифта, поднимающего выгруженные детали на конвейер.
![](../images/frame10.png)
![](../images/shifter.jpg)
![](../images/frame11.png)
![](../images/lift.jpg)
Наконец детали доставлены и можно заняться их сортировкой. Детали сортируются по двум цветам: черному и желтому. Сортировочный конвейер анализирует цвет деталей и сбрасывает их в ту или иную коробку. На этом цикл сортировки завершается. Весь комплекс работает автономно и со стороны пользователя вмешательства не требуется.
![](../images/frame12.png)
![](../images/sorter.jpg)
Финал
Звучит довольно просто, тем не менее, чтобы построить это все и заставить работать, как единое целое нам пришлось потратить немало времени и нервов. Но оно того стоило, ведь каждый отчасти воплотил свою детскую мечту, закрыв этот досадный пробел.
![](../images/frame13.png)
![](../images/complex.jpg)
Когда комплекс был построен, а все программы для его работы написаны, нам оставалось только написать инструкцию к нему. Этим последним штрихом и ознаменовался конец нашего пребывания и сотрудничества с университетом Штутгарта. Это было здорово!
Видео
Полезные ссылки
- Портал, посвященный LEGO RCX [Электронный ресурс].
Режим доступа: www.squidoo.com/collected-info-on-the-lego-rcx - Информационный ресурс по LEJOS [Электронный ресурс]
Режим доступа: lejos.sourceforge.net