Samsung_06 Samsung_06 Samsung_06 Advertisement

Edukatívny robot mBot 2 podporuje Python aj AI

0

Robotický podvozok mBot si získal veľkú popularitu aj v našich školách, robotických krúžkoch a samozrejme u nadšencov robotiky, pričom mnohí z nich, keď si mBot kupovali ako robotickú hračku ešte nadšencami programovania a robotiky neboli, ale v snahe ovládnuť mBota sa nimi stali. Nový mBot2, ktorý predstavíme v našom miniseriáli  je edukatívny robot kategórie STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics). Umožňuje deťom naučiť sa základom programovania hardvéru formou hry. Podľa toho, aký program pre robot vytvoríte môže sa robot pohybovať po naprogramovanej dráhe, vyhýbať sa prekážkam, jazdiť po čiare, rozpoznávať farbu podkladu a po doplnení o kameru dokáže rozpoznávať tvary a podľa toho vykonávať naprogramované akcie.

Video ukazuje konštrukciu mBota2

Ak máte k dispozícii viac mBotov, tak môžu medzi sebou komunikovať navzájom a koordinovať svoju činnosť. Prípadne môžete robot ovládať pomocou mikropočítača CyberPi. Rovnaký mikropočítač je aj riadiacou jednotkou mBota 2.  

Prvá verzia mBota využívala mikrokontrolér ATmega328. Výhodou bola kompatibilita s populárnou platformou Arduino avšak daň za túto kompatibilitu bol obmedzený výkon a pamäťová kapacita.  Taktovacia frekvencia procesora bola 16 MHz, kapacita flash pamäti 32 kb a kapacita RAM len 1 kilobajt.

Porovnanie robotických podvozkov mBot (vľavo) a mBot 2 (vpravo)

Nový mBot 2 využíva mikropočítačový modul Cyber Pi, ktorý má podstatne lepšie možnosti čo sa týka výkonu, pamäťovej kapacity, možností komunikácie, ako aj senzorovej výbavy. Na doske je displej, mini joystick, tri tlačidlá, senzor intenzity osvetlenia, gyroskop a 5 farebných LED diód.  CyberPi a teda aj nový mBot 2 je možné programovať pomocou grafických blokov a taktiež v modernom a populárnom programovacom jazyku Python, takže z mBota 2 sa stáva zaujímavý nástroj na výučbu programovania, internetu vecí a umelej inteligencie. Ukrátení nebudú ani priaznivci Arduina, pretože mikrokontrolér ESP32, ktorý je srdcom mikropočítača CyberPI je možné po doinštalovaní príslušných knižníc programovať aj vo vývojovom prostredí Arduino IDE. Cyber PI má 32 bitový dvojjadrový procesor taktovaný na 240 MHz, k dispozícii má 448 KB pamäti ROM, 520 KB SRAM 8 MB pamäti Flash a 8 MB PSRAM. Takáto pamäťová kapacita umožňuje využívať nielen interpreter programovacieho jazyka micro Python, ale aj spracovávať a analyzovať údaje zo senzorov. Mikropočíta umožňuje komunikáciu cez  Wi-Fi, Bluetooth a taktiež cez  USB-C. Využíva sa operačný systém CyberOS od  Makeblock. Mikropočítač má aj mikrofón, reproduktor, senzor svetla, akcelerometer, gyroskop a stĺpec RGB diód.

Doska mikropočítača CyberPi s ESP32

Mikropočítačový modul samotný má rozmery len 84 × 35 × 13 mm. Pripojený je k shieldu, ktorý obsahuje výkonovú elektroniku na ovládanie dvoch motorov s enkodérom, ktoré poháňajú kolesá mBota. K shieldu môžete pripojiť aj ďalšie dva jednosmerné motory a dva servomotory. Sield obsahuje aj nabíjateľnú batériu s kapacitou 2500 mAh

Robotický podvozok poháňajú dva jednosmerné motory s prevodovkou a enkódérom. Enkodér sníma uhol s presnosťou 5 stupňov, takže môžete programovo natočiť osy motorov o definovaný uhol. Otáčky motorov je možné regulovať v intervale 1 – 200  otáčok za minútu.

Svet okolo seba skúma nBot 2 pomocou ultrazvukového senzora vzdialenosti

a kombinovaného senzora, ktorý pomocou štvorice optických členov rozpoznáva intenzitu svetla, vďaka čomu môže robot sledovať čiaru. Tento senzor tiež rozpoznáva farby, takže ak robot jazdí po rôznofarebnej čiare, môže tieto farby dekódovať a adekvátne na ne reagovať, napríklad zmenou rýchlosti, zatočením o určitý uhol a podobne.

Svetelné aj farebné senzory umožňujú softvérovú kalibráciu, takže môžete ich citlivosť prispôsobiť aktuálnym svetelným podmienkam. Ultrazvukový senzor je doplnený o modré LED diódy, ktorými môže mBot 2 signalizovať nejaký stav, napríklad rozsvietenie svetiel pri zníženej úrovni okolitého svetla a podobne.   

Robot je dodávaný ako stavebnica, pričom zostavenie mechanických dielov a pripojenie senzorov a motorov trvá približne pol hodiny. Všetko potrebné vrátane skrutkovača a prepojovacích káblov je v balení. Mechanické diely sú prakticky identické ako u prvej generácie mBota. Môžete so dokúpiť rôzne mechanické komponenty stavebníc Makeblock Education na rozšírenie možností robota. Na stránkach výrobcu a taktiež na portáloch typu thinkverse.com nájdete modely pre 3D tlač rôznych doplnkových mechanických dielov. Na povrchu plastového krytu modulu s elektronikou sú výstupky rozmerovo kompatibilné zo stavebnice Lego a použiť môžete aj diely z Lego Technic.

Súčasťou balenia je aj USB modul umožňujúci bluetooth komunikáciu aj pre počítače, ktoré bluetooth nepodporujú. Elektronické diely majú iné konektory aj komunikačné rozhranie. Nové elektronické moduly sa prepojujú sériovo, každý modul má dva konektory takže prvý senzor pripojíte priamo k CyberPi, druhý senzor k prvému a tak ďalej do sériového reťazca.

V budúcom pokračovaní ukážeme konfiguráciu vývojového prostredia mBlock a základy programovania. Môžete si zatiaľ pozrieť video

.

Zobrazit Galériu

Luboslav Lacko

Všetky autorove články
mBot2 Makeblock robotika programovanie

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať