Конструктор LEGO Boost 17101 и его устройство


LEGO Boost 17101
Приближается Новый Год и наступила пора искать подарки. Для подрастающих робототехников сейчас доступны самые разные конструкторы, наборы и уже готовые роботы.
Но выбирая подарок для ребёнка — первым делом думаешь о конструкторе LEGO.
А если рассматривать LEGO и роботов, то, разумеется, первым на ум приходит конструктор LEGO Mindstorms.
Однако, серьёзная цена (от 20 тыс. р.), возрастные ограничения 10+ и угрожающий дизайн версии EV3 — заставляют рассмотреть другие варианты.
Следующим, находится образовательный набор — LEGO WeDo 2.0.
Но опять же — цена (от 13 тыс. р.) и направленность набора на использование в рамках детских робототехнических кружков — заставляют продолжить поиски.
И вот, наконец, находится очень привлекательный вариант для новогоднего подарка — набор для конструирования и программирования — LEGO Boost 17101.
Коробка LEGO Boost 17101
Более доступная цена (от 7 тыс. р.), возрастная категория 7+ и очень привлекательный дизайн — ставят этот конструктор в фавориты в роли новогоднего подарка подрастающему робототехнику.

Что же это за конструктор?

Набор LEGO Boost

Впервые, LEGO Boost был представлен в январе 2017 года на международной выставке электроники CES 2017 в Лас-Вегасе.

Сердцем набора является специальный электронный блок (Move Hub) у которого есть два разъёма, в которые можно подключить две дополнительные детали — двигатель и комбинированный датчик (цвета и расстояния).
LEGO Boost - электронные детали
Используя эти детали, можно превратить обычные пластиковые детали LEGO в интересных программируемых роботов.

Для своей работы, хаб требует 6 AAA-батареек.

Здесь следует обратить внимание, что встроенных микрофона или динамиков в Move Hub — нет, звук идёт через планшет.
Так же, следует иметь в виду, что разъемы LEGO Boost — отличаются и не совместимы с разъёмами LEGO Mindstorms EV3 (в котором испольуется 6p6c (RJ-25, RJ-12)).

Всего в состав конструктора входят 847 пластиковых детали (упакованы в 11 пронумерованных пакетиков) из которых можно по готовым инструкциям собрать одну из пяти моделей:
LEGO Boost - 5 вариантов игрушек
1. Робот Верни (Vernie the Robot).
2. Кошка Фрэнки (Frankie the Cat).
3. Гитара (the Guitar 4000).
4. Вездеход M.T.R.4 (the Multi-Tool Rover 4).
5. Автосборочная линия (the Autobuilder).

Каждая модель может выполнять какое-нибудь действие. Например, робота Верни можно запрограммировать стрелять по мишеням или танцевать, а кошку Фрэнки — мурлыкать и вилять хвостом.

Графическое программирование действий осуществляется с планшета в приложении LEGO® BOOST (совместимо с iOS (10.3 и выше), Android (5.1 и выше), Fire OS, Windows 10) через беспроводную связь Bluetooth 4.1.

Минимальные требования к планшету
* Технология Bluetooth 4.1 или выше
* двухъядерный процессор 1.4 ГГц
* 1 Гб оперативной памяти
* дисплей 4.5” или более (лучше 8”)
* микрофон
* динамик

LEGO рекомендует проверить подходит ли ваш планшет для выполнения приложения LEGO BOOST, до покупки игрушки, так как управление собранным роботом осуществляется напрямую с планшета.

Робот Верни

Самая харизматичная модель, которую можно собрать — это робот Верни, который очень сильно похож на робота из кинофильма «Короткое замыкание».
LEGO Boost - робот Верни
Он умеет выражать свои эмоции, умеет перемещаться (вперёд — назад, влево-вправо), по команде меняет скорость движения. Комбинированный датчик в груди робота позволяет определить расстояние и цвет предмета.
Кроме того, умеет стрелять стрелой из специального спускового устройства.

Видео сборки робота Верни из Lego Boost

Инструкция по сборке робота Верни (PDF)

Как устроен Move Hub

Сердце конструктора — умный блок Move Hub, внутри которого:
* 2 мотора с энкодерами,
* 2 порта для подключения дополнительных устройств (мотора и комбинированного датчика),
* датчик наклона,
* RGB-светодиод,
* зелёная кнопка включения,
* батарейный отсек на 6 батареек типа AAA.

Разумеется, не может не заинтересовать — как же устроен этот блок.

Как видим — основной объём блока — это батарейный отсек на 6 AAA-батареек и блок из двух мотор-редукторов.

Электронная плата основного контроллера
LEGO Boost - электронная плата основного контроллера
LEGO Boost - электронная плата основного контроллера

На плате контроллера можно разглядеть следующие основные детали:
* микроконтроллер STM32F070 RBT6 (ARM Cortex M0, 48 MHz, 16 KB RAM, 128 KB Flash),
* радиочасть — BlueNRG Bluetooth Low Energy (BLE),
* два двухканальных драйвера двигателей — LB1836 в 14-пиновом корпусе MFP14S:
— два независимых H-моста
— рабочее напряжение логики: 2.5-9.0 V
— рабочее напряжение моторов: 1.8-9.0 V
— рабочий ток: 0.5 А на канал
— максимальный ток: 1А на канал
* два оптических энкодера,
* RGB-светодиод,
* кнопка.

Можно видеть, что один из двух двухканальных драйверов двигателей предназначен для управления внутренними двигателями (A и B), а второй — используется для управления нагрузкой на внешних портах (C и D).

Внешнее программирование LEGO Boost

Становится понятно, что Move Hub только выполняет команды, поступающие ему через Bluetooth-соединение, а значит им можно научиться управлять не только из родного приложения.

Оказывается, это уже сделано. Роботом Верни можно управлять из программ на Scratch (S2Bot).

А что ещё круче — на Python при помощи библиотеки pylgbst

Для работы с BLE под ОС Windows, требуется Bluetooth-свисток BlueGiga BLED112 Bluetooth Smart Dongle.

Кроме этого, есть интерфейс для Node.js и приложение на Swift (для iOS).

Хаки LEGO Boost

Чтобы не разориться на батарейках — LEGO Boost можно запитать при помощи power-банка:

Либо, внешнего блока питания на 5В (сетодиод будет мигать о низком напряжении), но всё будет работать.

Заключение

Подводя некоторый итог, можно сказать, что конструктор LEGO Boost будет интересен не только маленьким, но и более взрослым робототехникам.
По функциональности, занимая положение где-то между WeDo и MindStorms — он не фокусируется на конструировании, а больше на управлении-программировании и играх с получившимся роботом.
С другой стороны, фактически «мозгом» робота является Bluetooth-устройство, которое просто выполняет трансляцию поступающих команд и не способно работать автономно, что вроде бы и выглядит логичным (учитывая текущую вездесущность гаджетов), но так и напрашивается на изменение.

Купить LEGO Boost

LEGO Boost
LEGO WeDo 2.0
LEGO Mindstorms

Ссылки
Конструктор LEGO Boost 17101
Lego BOOST – обзор робототехнического набора для начальной школы
Инструкция по сборке робота Верни (PDF)
LEGO BOOST или LEGO WEDO 2.0 — обзор и сравнение
Обзор LEGO Boost: набор из пяти программируемых роботов
LEGO BOOST Creative Toolbox Review (17101)
What internal electronics does LEGO Boost use?
Using LEGO Boost / WeDo 2.0 with Scratch and S2Bot
Python library to interact with LEGO® Move Hub (from LEGO® BOOST set)
Node.js interface for the Lego Boost Move Hub
Reverse engineering the LEGO BOOST Hub

По теме
mBot — робот для обучения программированию и робототехнике


Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака телеприсутствие управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд юмор

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение