Lego NXT Pinball

Lego NXT + Raspberry Pi + Arduino = automatyczna skarbonka

Automatyczna skarbonka zrobiona z Raspberry Pi, Arduino, Lego NXT, akceptora monet. Do zestawu wchodzi czytnik odcisków palców i ekran LCD. W sposób zautomatyzowany liczby, sortuje i przechowuje monety.
Dane są przetwarzane przez skrypt w Pythonie i zapisywane w pliku tekstowym oraz wyświetlane na ekranie.

Warsztaty z robotyki i eksperymenty chemiczne kliknij na link:

Lego EV3 rozwiązywanie kostki Rubika w 98 sekund

Rozwiązywacz kostki Rubika stworzony z zestawu EV3 jest super szybki, potrafi rozwiązać dowolnie ustawioną kostkę Rubika w około 98 sekund.

Kod programu wygląda tak ( stworzony na zmodyfikowanych bloczkach EV3)

Poniżej filmik wyświetlający zwinność z jaką robot rozwiązuje swoje zadanie. 



Pełen zestaw klocków i modułów które są w stanie zrealizować takiego robota przedstawiony jest poniżej:

Kompletna instrukcja złożenia dostępna pod linkiem:
http://mindcuber.com/mindcub3r/MindCub3r-v1p0.pdf

Wytrzymałość klocków LEGO Beam

W pracy Tristana Lostroha przeanalizowano wytrzymałość klocków lego - fragmentów zwanych beams na siłę działającą prostopadle do klocka. Przyłożenie siły przedstawiono na poniższym rysunku:

Wytrzymałość pojedynczego klocka na naprężenie w układzie w którym piny są skierowane w osi góra-dół:

• 140 N
• 137 N
• 141 N 

Po takim teście klocek wygląda w następujący sposób:

Wytrzymałość klocka na naprężenie w układzie z pinami horyzontalnie

• 218 N
• 215 N
• 213 N

Efekt końcowy

Wytrzymałość klocka na rozciąganie

• 843 N
• 853 N
• 856 N

Przeanalizowano również zależność wytrzymałości połączeń: 

Zależność liczby połączonych pinów jest w przybliżeniu liniowa z siłą potrzebną do zniszczenia połączenia. Przy połączeniu 5 pinów potrzeba aż 250 N siły aby je zerwać. 

Klocki Lego Beam są bardzo wytrzymałe - biorąc pod uwagę ich niewielką masę. Aby złamać klocek potrzeba mniej więcej 200 N czyli aby złamać je w rękach trzeba około 20 kilogramów - to bardzo duża wartość - praktycznie żadne dziecko nie jest w stanie złamać takiego klocka w rękach.  Aby doprowadzić je do stanu takiego jak poniżej trzeba użyć specjalnych maszyn.

Specyfikacja techniczna Lego Mindstorms EV3

Lego EV3 posiadają w zestawie różnorodne sensory, można je również rozszerzyć o ofertę innych firm.

Oto lista sensorów wraz z ich funkcjami:

1. Dwa duże serwomotory
   
   
   
   

   	EV3 Duży Silnik
   Informacja zwrotna	dokładność 1 stopnia
   Liczba obrotów na minutę	160 to 170 RPM
   Moment siły przy obrotach	0.21 N*m (30oz*in)
   Moment siły bez ruchu	0.42 N*m (60oz*in)
   Masa	76 g

2. Jeden mały serwomotor 
   
   
   

   Informacja zwrotna	dokładność 1 stopnia
   Liczba obrotów na minutę	240 to 250 RPM
   Moment siły przy obrotach	0.08 N*m (11oz*in)
   Moment siły bez ruchu	0.12 N*m (17oz*in)
   Masa	36 g

3. Sensor ultradźwiękowy
   
   
   

   Zasięg	3-250 cm
   Dokładność pomiaru	1cm

4. Sensor dotyku
   
   
   

   Długość w pozycji domyślnej	43 mm
   Długość naciśniętego przycisku	39 mm

5. Sensor koloru
   
   
   
   

   pomiar	odbicie światła czerwonego, oświetlenie otoczenia, kolor
   wykrywane kolory	8 (bezbarwny, czarny, niebieski, zielony, żółty, czerwony, biały. brązowy)
   częstość próbkowania	1,000 Hz
   Zasięg pomiaru	15mm -  50mm

6. Sensor żyroskopowy
   
   
   

   Dokładność pomiaru kątów	+/- ３°
   Maksymalna szybkość obrotu	max 440 stopni/sekundę
   Częstotliwość próbkowania	1,000 Hz

   
   Jakie roboty? Więcej na stronie:
   
   http://robotyispolka.pl/jakie-roboty-

Zużycie prądu przez Lego Mindstorms

Układ pomiarowy

Układ do pomiaru mocy zużywanej przez EV3 składa się z regulowanego zasilacza Korad. Wykorzystano dwie świeżo naładowane baterie z napięciami 8.2 V oraz 8.33 V. Aby lepiej sprawdzić zachowanie przy częściowo rozładowanych bateriach użyto również napięć 9V, 8.2 V, 7.5 V oraz 5V

Sprawdzone miały być następujące rzeczy, reszta powinna być stała gdyż EV3 miały wyłączone WiFi oraz Bluetooth.

Moc spoczynkowa (Idle Power) - testowane mierząc napięcie przy starcie EV3 oraz wtedy gdy nie ma uruchomionego żadnego programu i nie jest podłączone kablem USB.

Silniki bez obciążenia ( Motors running free). Zgodnie z zdjęciem silniki nie miały żadnego obciążenia i miały swobodę obracania się. 

Silniki pod obciążeniem Dodano klocki LEGO aby silniki miały maksymalne obciążenie

Sensory  Zmierzono pobór mocy przez każdy z sensorów osobno

Computation.  Zmierzono również losowe obliczenia bez wykorzystywania silniczków czy sensorów

Dane

Dane były ręcznie spisane na kartę z odczytu ekranu zasilacza. Poniżej przedstawiona jest tabelka natężenia z różnymi napięciami. 

Analiza danych

5V . Pierwsza ciekawostka - EV3 działa pod napięciem 5V i jeżeli natężenie jest odpowiednie to również jest w stanie poruszać silnikami

Uruchamianie i działanie. Przy starcie jest pobór mocy 180mA a później 104 mA. 

Małe silniki  Mniejsze silniki nie pobierają istotnie mniej mocy od większych

Obiążenie silników  Pod największym obciążeniem z 3 silnikami pod największym obciążeniem EV3 pobiera aż 2.6 A !!

Sensory.  Czujniki pobierają minimalne ilości prądu - dlatego można je bez przeszkód wykorzystywać w projektach 

Obliczenia.  Obliczenia nie zużywają zbyt dużo prądu - moc zużywana na niej jest porównywana z mocą spoczynkową urządzenia

Wniosek

Minimalizacja zużycia prądu  Najwięcej prądu zużywają silniki, podczas gdy samo urządzenie lub urządzenie z sensorami zużywa mało energii. 

http://robotyispolka.pl/jakie-roboty-

Maszyny zrobione z klocków LEGO

Maszyna do zabawy kulkami

Oto 17 stopniowa bezużyteczna maszyna do przekładania kulek. Wszystko zostało wykonane z niesamowitych ilości klocków LEGO po to aby kulki mogły poruszać się po wielkim torze. Każdy moduł wykorzystuje inny mechanizm do zarządzania kulkami. Film pokazuje główny zbiornik kuleczek. Aby lepiej pokazać proces ich przepływu autor dodaje czerwoną i niebieską kulkę dzięki czemu łatwo zobaczyć co się z nimi dzieje.

Drukarka 3d LEGO ( na hotglue )

Części LEGO są plastikowe. Drukarki 3d robią części z plastiku. Czyżby więc drukarka 3d lego była w stanie stworzyć samą siebie? Jeszcze nie, przede wszystkim dlatego bo nie używa filamentu plastikowego jako materiału do wydrukowania. W przybliżeniu widać charakterystyczną głowicę kleju na wysoką temperaturę. Zasadniczo maszyna może służyć tylko jako aplikator gorącego kleju.

Instrukcje wykonania własnej wersji zawierają opis konstrukcji jak i tego jak należy wykorzystać pistolet do gorącego kleju. Można używać go do drukowania kredek jak i drukować roztopionym cukrem.

Zastosowania LEGO NXT do badań naukowych

Dzisiejsze społeczeństwo bardzo dużo zawdzięcza postępom nauk medycznych, aczkolwiek to co się dzieje w laboratorium nie jest takie kolorowe. Grupa naukowców z Uniwersytetu w Cambridge pracując nad stworzeniem syntetycznej tkanki kostnej napotkała na problem żmudnej pracy polegającej na przekładniu próbki z zlewki do zlewki. Aby wytworzyć jedną próbkę należy powtórzyć żmudny proces tysiące razy. Zestawy LEGO są o wiele tańsze niż urządzenia specjalnie przystosowane do tego zadania a dodatkowo łatwo się je programuje i dla zespołu naukowego było to prawie zabawą.