Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3. 181 удивительный механизм и устройство 978-5-699-92746-3

Citation preview

КНИГА ИДЕЙ

181 Удивительный механизм и устройство

КНИГА ИДЕЙ

181 Удивительный механизм и устройство

УДК 004.9 ББК 77.056с.я92 И87 Yoshihito Isogava The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book Copyright © 2015 by Yoshihito Isogawa. Title of the English-language original: The LEGO Mindstorms EV3 Idea Book, ISBN 978-1-59327-600-3, published by No Starch Press.

И87

Исогава, Йошихито. Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3. 181 удивительный механизм и устройство / Йошихито Исогава ; [пер. с англ. О.В. Обручева]. – Москва : Эксмо, 2018. – 232 с. : ил. – (Подарочные издания. Компьютер). ISBN 978-5-699-92746-3 Книга идей LEGO MINDSTORMS EV3 предлагает много способов постройки удивительных механизмов с помощью набора LEGO MINDSTORMS EV3. Для каждой модели дается список нужных деталей, минимальное объяснение и много цветных фотографий под разными углами, чтобы вы смогли собрать ее без пошагового объяснения. Вы научитесь собирать останавливающиеся автомобили, управляемые гусеничные машины, стреляющие шариками устройства, руки-манипуляторы и другие удивительные механизмы. Каждая модель иллюстрирует простые механические принципы, которые вы сможете использовать при сборке собственных моделей. Все, что нужно для постройки собственных моделей, вы найдете в наборе LEGO MINDSTORMS EV3 (#31313)! УДК 004.9 ББК 77.056с.я92

Все права защищены. Книга или любая ее часть не может быть скопирована, воспроизведена в электронной или механической форме, в виде фотокопии, записи в память ЭВМ, репродукции или каким-либо иным способом, а также использована в любой информационной системе без получения разрешения от издателя. Копирование, воспроизведение и иное использование книги или ее части без согласия издателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

Издание для досуга Для среднего школьного возраста ПОДАРОЧНЫЕ ИЗДАНИЯ. КОМПЬЮТЕР

Йошихито Исогава КНИГА ИДЕЙ LEGO MINDSTORMS EV3 181 удивительный механизм и устройство (орыс тілінде) Директор редакции Е. Капьёв Ответственный редактор В. Обручев Выпускающий редактор В. Иванова Художественный редактор П. Петров ООО «Издательство «Эксмо» 123308, Москва, ул. Зорге, д. 1. Тел.: 8 (495) 411-68-86. Home page: www.eksmo.ru E-mail: [email protected] {ндіруші: «ЭКСМО» А}Б Баспасы, 123308, М~скеу, Ресей, Зорге кшесі, 1 €й. Тел.: 8 (495) 411-68-86. Home page: www.eksmo.ru E-mail: [email protected]. Тауар белгісі: «Эксмо» Интернет-магазин : www.book24.ru Интернет-д*кен : www.book24.kz Импортёр в Республику Казахстан ТОО «РДЦ-Алматы». }аза„стан Республикасында†ы импорттаушы «РДЦ-Алматы» ЖШС. Дистрибьютор и представитель по приему претензий на продукцию, в Республике Казахстан: ТОО «РДЦ-Алматы» }аза„стан Республикасында дистрибьютор ж~не нім бойынша арыз-талаптарды „абылдаушыны‰ кілі «РДЦ-Алматы» ЖШС, Алматы „., Домбровский кш., 3«а», литер Б, офис 1. Тел.: 8 (727) 251-59-90/91/92; E-mail: [email protected] {німні‰ жарамдылы„ мерзімі шектелмеген. Сертификация туралы а„парат сайтта: www.eksmo.ru/certification Сведения о подтверждении соответствия издания согласно законодательству РФ о техническом регулировании можно получить на сайте Издательства «Эксмо» www.eksmo.ru/certification {ндірген мемлекет: Ресей. Сертификация „арастырылма†ан

Подписано в печать 13.07.2018. Формат 60x841/8. Печать офсетная. Усл. печ. л. 27,07. Доп. тираж 3000 экз. Заказ

ISBN 978-5-699-92746-3

© Обручева О.В., перевод на русский язык, 2017 © Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2018

Содержание ЧАСТЬ 1  Простые механизмы

Предисловие.......................................................................... 1

Передаточные числа..........................................................

4

Сложная зубчатая передача ............................................

18

Изменение угла вращения................................................. 22

Использование червячной передачи .............................

30

Поворотные механизмы...................................................

36

Механизмы с возвратно-поступательным движением

42

Кулачковый механизм ......................................................

48

Прерывистое движение....................................................

52

Передача вращения с помощью резинок ........................ 56 Передача вращения с помощью гусениц ........................ 60

Передача вращения на большое расстояние................. 62 Смещение осей вращения ................................................ 64 Переключающий механизм, изменяющий направление вращения............................................................................. 68 Универсальные шарниры ................................................ 74

ЧАСТЬ 2 Транспортные средства Вращение колес с помощью мотора...............................

78

Вращение колес с помощью двух моторов ................... 82 Ролики ................................................................................... 90 Гусеничные машины ........................................................

94

Подвеска ...........................................................................

100

Рулевое управление .........................................................

104

ЧАСТЬ 3 • Движение без шин Шагающие машины ..................................................... 110 Движение как у гусеницы ........................................... 122 Движение при помощи вибрации ............................. 126

ЧАСТЬ 4 • Руки, крылья и другое движение Машущие крылья ....................................................... 130 Хватающие пальцы.................................................... 140 Подъем предметов .................................................... 152 Бросание предметов ................................................. 158 Автоматические двери ...............................................168 Хватающая рука .......................................................... 176 Создание ветра............................................................. 180

Качающийся маятник ................................................. 184 Использование оборудования для изменения движения ..................................................................... 188 Зацепление шестерней под углом .......................... 194 Свободное изменение угла вращения .................... 198

ЧАСТЬ 5 • Датчики Датчики касания ........................................................

206

Идеи использование кнопок модуля EVЗ............... 214 Идеи использования датчика цвета .......................

216

ЧАСТЬ 6 • Дополнения Использование теоремы Пифагора .......................

220

Постройте что-нибудь нужное................................... 222

Предисловие Набор LEGO MINDSTORMS EV3 разработан, чтобы позволить разработчикам любого возраста создавать роботы, механизмы и другие интересные машины с движущимися частями. Каждая модель в этой книге - только маленький механизм, но Вы можете сделать бесконечное множество больших моделей, комбинируя эти идеи. Детали LEGO не разработаны, чтобы поместиться всего в одно определенное место или одним определенным способом. Ваше воображение – Ваше руководство при создании с LEGO, и я надеюсь, что Вы создадите свои собственные замечательные шедевры, используя эту книгу в качестве вдохновения. Чтобы создать модели в этой книге, все, в чем Вы нуждаетесь – это набор LEGO MINDSTORMS EV3 (версия для домашнего использования #31313).

А как же программы? Эта книга об исследовании механической части EV3 и робототехники, а не о программировании. Вам будут нужны только несколько простых программ, чтобы проверить Ваши механизмы. Подготовьте эти три простых программы заранее.

Эта программа будет вращать большой мотор EV3, затем будет выключаться на время.

Где же текст? Кроме этого краткого введения и оглавления, у этой книги почти нет слов. Вместо этого Вы найдете, серии фотографий все более и более сложных моделей, каждая из которых демонстрирует механический принцип или метод постройки модели. Для каждой модели показаны необходимые для сборки детали, но пошаговые инструкции по сборке отсутствуют. Посмотрите на фотографии, сделанные с различных углов, и попытайтесь воспроизвести модель. Сборка модели, таким образом, похожа на решение головоломки. Вы сумеете легко справляться со сборкой после небольшой практики. Это книга - книга идей, которая разбудит ваше воображение. Вместо того, чтобы указывать Вам, что видеть или думать, когда Вы изучаете модели, я призываю Вас интерпретировать их по-своему. Ваши интерпретации научат Вас изобретать свои собственные модели или использовать мои механизмы совершенно новыми способами!

Эта программа будет вращать средний мотор EV3, затем будет выключаться на время.

Эта программа будет вращать два мотора, затем будет выключаться на время. Несколько моделей в этой книге требуют специальных программ. Используйте эти программы, поскольку они написаны так, чтобы избежать повреждения деталей из-за превышения диапазона движения механизма. .

ЧАСТЬ 1

Простые механизмы

Передаточные числа

Сложная зубчатая передача

Изменение угла вращения

Использование червячной передачи

Поворотные механизмы

Механизмы с возвратнопоступательным движением

Кулачковый механизм

Прерывистое движение

Передача вращения с помощью резинок

Передача вращения с помощью гусениц

Передача вращения на большое расстояние

Смещение осей вращения

Переключающий механизм, использующий направление вращения

Универсальные шарниры

Часть 2

Транспортные средства

Вращение колес с помощью мотора

Вращение колес с помощью двух моторов

Ролики

Гусеничные машины

Подвеска

Рулевое управление

ЧАСТЬ 3

Движение без шин

Шагающие машины

Движение как у гусеницы

Движение при помощи вибрации

ЧАСТЬ 4

Руки, крылья и другое движение

Машущие крылья

Хватающие пальцы

Чтобы избежать поломки механизма используйте эту программу вместо приведенной ранее.

Чтобы избежать поломки механизма используйте эту программу вместо приведенной ранее.

Это программа для данной руки.

Подъем предметов

Бросание предметов

Автоматические двери

Хватающая рука

Создание ветра

Качающийся маятник

Использование оборудования для изменения движения

Зацепление шестерней под углом

Свободное изменение угла вращения

ЧАСТЬ 5

Датчики

Датчики касания

Идеи использование кнопок модуля EVЗ

Идеи использования датчика цвета

ЧАСТЬ 6

Дополнения

Использование теоремы Пифагора

Постройте что-нибудь нужное !

Придумать. Создать. Изобретать. Итак, что вы построите? The LEGO® MINDSTORMS® EV3 Книга идей дает десятки

творческих

способов

создания

удивительных

механизмов с набором LEGO MINDSTORMS EV3. Каждая модель включает в себя перечень необходимых деталей, минимальный текст и красочные фотографии с разных углов, так что вы можете создавать их заново не используя пошаговые инструкции. Вы

научитесь

строить

автомобили

с

настоящей

подвеской, перенацеливаемые сканеры, шариковые шутеры, роботизированные руки, и другие нестандартные механизмы. Каждая

модель

принципы,

демонстрирует

которые

можно

простые

использовать

механические в

качестве

строительных блоков для ваших собственных творений. Все детали которые Вам необходимы для постройки этих моделей есть в наборе LEGO® MINDSTORMS® EV3(# 31313)! ОБ АВТОРЕ Yoshihito Isogawa является корифеем LEGO, имеющим 46 лет строительного опыта. Он является автором серии книг LEGO Technic Idea Book а также автором многих книг о LEGO на японском языке.

Итак, что вы