Данная роботизированная система построена на базе конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 45544, что обеспечивает гибкость при разработке и модификации.

Основные компоненты конструкции

Микрокомпьютер LEGO EV3 (45500):

• Оснащён ARM9 процессором с тактовой частотой 300 МГц.
• Используется операционная система EV3dev, адаптированная для стабильной работы с интеграцией дополнительных модулей, таких как Arduino Nano. Эта ОС заменяет стандартную версию, устраняя проблемы с буферизацией данных и логической согласованностью при взаимодействии с периферийными устройствами.
• Имеет встроенную память: 16 МБ флеш-памяти и 64 МБ оперативной памяти, что обеспечивает достаточные ресурсы для выполнения алгоритмов в реальном времени.

Сервоприводы:

• Робот оснащён тремя средними сервомоторами EV3 (LEGO 45503). Один мотор используется для рулевого управления, обеспечивая точную настройку направления движения. Два других применяются в системе заднего привода, создавая тяговое усилие.

Колёсная база:

• Четыре колеса (LEGO 86652c01) с покрышками LEGO 62.4x20 S обеспечивают надёжное сцепление с поверхностью, способствуя устойчивому передвижению.

Датчики:

• Два инфракрасных датчика EV3 (LEGO 45509): Используются для определения положения боковых стен.
• Ультразвуковой датчик: Выполняет функцию обнаружения препятствий спереди.
• Дополнительные инфракрасные датчики Sharp: Установлены для увеличения точности считывания данных о пространстве вокруг робота. Они подключены через модуль Arduino Nano, что позволяет увеличить число одновременно работающих датчиков и интегрировать их с микрокомпьютером EV3 через операционную систему EV3dev.

Особенности версии BiBi-1v2

В модификации BiBi-1v2 предусмотрена предустановленная конфигурация дополнительных датчиков, связанных через Arduino Nano. Данное решение значительно расширяет функциональные возможности робота, позволяя обрабатывать информацию с шести инфракрасных датчиков одновременно.

Электропитание

Система использует аккумуляторную батарею EV3 (LEGO 45501), обеспечивающую надёжное автономное питание.

Управление движением

Робот полностью автономен, элементы удалённого управления отключены. Для обеспечения точного передвижения вдоль стенок применяется алгоритм пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора. Этот алгоритм обрабатывает данные со всех шести инфракрасных датчиков, обеспечивая высокую точность корректировки траектории движения.

Вывод

Представленная роботизированная система демонстрирует высокий уровень интеграции аппаратных и программных компонентов, позволяющий эффективно решать задачи автономной навигации. Использование EV3dev и Arduino Nano значительно расширяет возможности базового комплекта LEGO EV3, создавая платформу для реализации сложных алгоритмов управления.