За да се ориентират роботите, построени от комплектите по роботика на Lego от серията Mindstorms, те използват сензор с ултразвук или както го наричаме ние сензор за разстояние. Но преди да ви разкажа как работи той, е добре да ви припомня малко полезна информация за това какво изобщо представлява вълната и в частност звуковата и ултразвуковата.

Най-лесно ще е да запомните, че звуковата вълна е механично трептене. Тя се „излъчва“ от източник, разпространява се в съответна среда (това условие е задължително, затова във вакуум не се чува нищо и епизодите на Star Wars, заснети в космоса, няма как да са толкова шумни и ефектни, както ни ги представят по филмите) и се приема от приемник. Звуковата вълна е с такива характеристики, че човешко ухо е способно да я възприеме. Когато обаче една вълна надмине честота някъде около 20 000 Hz тя е ултразвукова и не може да бъде възприета от човек.

В нашия случай сензорът за разстояние изпраща ултразвукови вълни, които се отразяват в предметите пред тях и се връщат обратно в сензора. Вземаме предвид и че скоростта на звука във въздуха е сравнително постоянна и е около 350 m/s. Така роботът може да прецени на какво разстояние се намира препятствието и според зададената му програма да реагира.

А ето и как изглежда част от програмата (изградена с NXT Mindstorms 2.0), когато искаме нашият робот да отбранява своята територия в определен периметър:

Освен хилядите приложения на ултразвука в науката и технологиите, можете ли да се сетите как се измерва дълбочината на морското дъно и как се правят подводни карти? С ултразвуков сензор, подобен на нашия, но „малко“ по-голям.

Ето как ние използвахме ултразвукови сензори в нашите роботи – единият е изследовател (разхожда се без да се блъсне никъде), а другият е инструктиран да търси пластмасови топки, ги хваща и да реагира различно според цвета им:

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=VNnVTiGX4Ig]

Да знам – за ден 2 пиша след като писах за ден 3, но сега намерих възможност.

Ден 2 от подготовката за FIRST Lego League – 18 Юли 2009

Пропуснахме да представим Камен със снимка затова ето го и Камен

Целта на втория ден бен да сглобим първия си робот със сензори различен от посочения в книжката. Разполагайки с два комплекта се концентрирахме върху идеята за Изследовател. Изследователят обхоща стая с обекти без да се блъска в тях. Когато достигне до обект, трябва да прецени дали да завие наляво или надясно.

Пътят към решението не бе лек, но със сигурност забавен

И разбира се резултатите:

Изследовател първи

Изследовател втори

Някой от основните проблеми бе как да завиеш на 90 градуса. Уфф – исках да кажа π/2. След като окръжността е 2πr то 90 градуса от нея са πr/2. С линийка се смята разстоянието между гумите на робота, обиколката на гумите и броя на оборотите, които трябва да се направят!!! Така е в математическите гимназии.