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Das LEGO®-MINDSTORMS®-EV3-Labor

E-BookEPUBePub WasserzeichenE-Book
430 Seiten
Deutsch
dpunkt.verlagerschienen am24.03.20141. Auflage
Mit diesem umfassenden Einstieg in die Welt von LEGO® MINDSTORM® EV3 lernen Sie Schritt für Schritt, die fünf 'offiziellen' MINDSTORMS-EV3-Roboter zu bauen, und erfahren im Detail, wie Sie die Programme entwickeln, damit die Roboter in Aktion treten können. Daniele 'Danny' Benedettelli, Robotik-Experte und Mitglied des LEGO-MINDSTORMS-Expert-Panel, erklärt Ihnen, wie Sie Zahnräder, Balken und Motoren zu raffinierten Modellen zusammenbauen, und wie Sie Sensoren und Programmblöcke verwenden können, um anspruchsvolle Roboter zu schaffen, die selbstständig Hindernissen ausweichen, Linien folgen, auf zwei Beinen laufen und sogar autonomes Verhalten zeigen. Darüber hinaus erhalten Sie einen Einblick in mathematische und ingenieursmäßige Konzepte und Robotik-Grundlagen, so dass Sie Ihre eigenen erstaunlichen Roboter kreieren können. Kleine Programmieraufgaben im ganzen Buch stellen Ihre Fortschritte auf die Probe, während eine Comic-Geschichte und unzählige Abbildungen für den Spaßfaktor sorgen. Das Buch enthält eine vollständige Anleitung zum Bau und zur Programmierung von fünf EV3-Robotern: - das Geländefahrzeug ROV3R, das Hindernisse umfährt - ein ferngesteuertes Fahrzeug, SUP3R CAR - SENTIN3L, ein Dreifußrobot, der vor- und zurücklaufen kann - WATCHGOOZ3, eine 'Wächter-Gans' - T-R3X, ein echtes Urzeitungeheuer Autor Daniele Benedettelli ist Robotik-Experte, High-School-Lehrer für Robotik und Mitglied des LEGO-MINDSTORMS-Expertpanels. Seine EL3CTRIC-GUITAR ist eines der zwölf offiziellen Bonusmodelle, die Sie mit dem LEGO MINDSTORMS EV3-Set 31313 bauen können. Andere von ihm bekannte Roboter sind der 'Zauberwürfel-Solver', der selbstständig jeden 3x3 Zauberwürfel in weniger als einer Minute lösen kann. Das E-Book ist komplett in Farbe.

Daniele Benedettelli lebt und arbeitet in der wunderschönen Toskana. Während der Schulzeit war es seine größte Leidenschaft, Musik zu schreiben und Klavier zu spielen. In der übrigen Zeit war er meist mit LEGO-Spielen beschäftigt. 2002 kratzte Danny genug Geld zusammen, um sein erstes LEGO-MINDSTORMS-Set zu kaufen. Von diesem Moment an dachte er daran, auf seiner Liebe zu LEGO eine Karriere aufzubauen! Im Jahr 2006 wurde er von der Firma LEGO als Mitglied des MINDSTORMS Developer Programs ausgewählt und ein Jahr später wurde er MINDSTORMS Community Partner (MCP). Seine EL3CTRIC-GUITAR ist eines der zwölf offiziellen Bonusmodelle, die Sie mit dem LEGO MINDSTORMS EV3-Set 31313 bauen können Andere bekannte Roboter von Danny sind der 'Zauberwürfel-Solver', der selbstständig jeden 3x3 Zauberwürfel in weniger als einer Minute lösen kann; LEGONARDO, ein humanoider Roboter, der alles zeichnen kann, und CYCLOPS, ein Mecha, der laufen, reden und gestikulieren kann, und mit der Kleidung seiner menschlichen Bediener gesteuert wird. Er ist Autor mehrerer Bücher: LEGO MINDSTORMS EV3 Laboratory (No Starch Press), LEGO MINDSTORMS NXT Thinking Robots (No Starch Press ) und Creating Cool MINDSTORMS NXT Robots (Apress). Danny hat einen Master-Abschluss in Robotik und Automation von der Universität Siena. Er arbeitet derzeit als freischaffender LEGO-Designer und Highschool-Lehrer. In seiner Freizeit komponiert er Songs und Musik für Spots und Kurzfilme.mehr
Verfügbare Formate
BuchKartoniert, Paperback
EUR24,90
E-BookEPUBePub WasserzeichenE-Book
EUR24,90
E-BookPDF1 - PDF WatermarkE-Book
EUR24,90

Produkt

KlappentextMit diesem umfassenden Einstieg in die Welt von LEGO® MINDSTORM® EV3 lernen Sie Schritt für Schritt, die fünf 'offiziellen' MINDSTORMS-EV3-Roboter zu bauen, und erfahren im Detail, wie Sie die Programme entwickeln, damit die Roboter in Aktion treten können. Daniele 'Danny' Benedettelli, Robotik-Experte und Mitglied des LEGO-MINDSTORMS-Expert-Panel, erklärt Ihnen, wie Sie Zahnräder, Balken und Motoren zu raffinierten Modellen zusammenbauen, und wie Sie Sensoren und Programmblöcke verwenden können, um anspruchsvolle Roboter zu schaffen, die selbstständig Hindernissen ausweichen, Linien folgen, auf zwei Beinen laufen und sogar autonomes Verhalten zeigen. Darüber hinaus erhalten Sie einen Einblick in mathematische und ingenieursmäßige Konzepte und Robotik-Grundlagen, so dass Sie Ihre eigenen erstaunlichen Roboter kreieren können. Kleine Programmieraufgaben im ganzen Buch stellen Ihre Fortschritte auf die Probe, während eine Comic-Geschichte und unzählige Abbildungen für den Spaßfaktor sorgen. Das Buch enthält eine vollständige Anleitung zum Bau und zur Programmierung von fünf EV3-Robotern: - das Geländefahrzeug ROV3R, das Hindernisse umfährt - ein ferngesteuertes Fahrzeug, SUP3R CAR - SENTIN3L, ein Dreifußrobot, der vor- und zurücklaufen kann - WATCHGOOZ3, eine 'Wächter-Gans' - T-R3X, ein echtes Urzeitungeheuer Autor Daniele Benedettelli ist Robotik-Experte, High-School-Lehrer für Robotik und Mitglied des LEGO-MINDSTORMS-Expertpanels. Seine EL3CTRIC-GUITAR ist eines der zwölf offiziellen Bonusmodelle, die Sie mit dem LEGO MINDSTORMS EV3-Set 31313 bauen können. Andere von ihm bekannte Roboter sind der 'Zauberwürfel-Solver', der selbstständig jeden 3x3 Zauberwürfel in weniger als einer Minute lösen kann. Das E-Book ist komplett in Farbe.

Daniele Benedettelli lebt und arbeitet in der wunderschönen Toskana. Während der Schulzeit war es seine größte Leidenschaft, Musik zu schreiben und Klavier zu spielen. In der übrigen Zeit war er meist mit LEGO-Spielen beschäftigt. 2002 kratzte Danny genug Geld zusammen, um sein erstes LEGO-MINDSTORMS-Set zu kaufen. Von diesem Moment an dachte er daran, auf seiner Liebe zu LEGO eine Karriere aufzubauen! Im Jahr 2006 wurde er von der Firma LEGO als Mitglied des MINDSTORMS Developer Programs ausgewählt und ein Jahr später wurde er MINDSTORMS Community Partner (MCP). Seine EL3CTRIC-GUITAR ist eines der zwölf offiziellen Bonusmodelle, die Sie mit dem LEGO MINDSTORMS EV3-Set 31313 bauen können Andere bekannte Roboter von Danny sind der 'Zauberwürfel-Solver', der selbstständig jeden 3x3 Zauberwürfel in weniger als einer Minute lösen kann; LEGONARDO, ein humanoider Roboter, der alles zeichnen kann, und CYCLOPS, ein Mecha, der laufen, reden und gestikulieren kann, und mit der Kleidung seiner menschlichen Bediener gesteuert wird. Er ist Autor mehrerer Bücher: LEGO MINDSTORMS EV3 Laboratory (No Starch Press), LEGO MINDSTORMS NXT Thinking Robots (No Starch Press ) und Creating Cool MINDSTORMS NXT Robots (Apress). Danny hat einen Master-Abschluss in Robotik und Automation von der Universität Siena. Er arbeitet derzeit als freischaffender LEGO-Designer und Highschool-Lehrer. In seiner Freizeit komponiert er Songs und Musik für Spots und Kurzfilme.
Details
Weitere ISBN/GTIN9783864914737
ProduktartE-Book
EinbandartE-Book
FormatEPUB
Format HinweisePub Wasserzeichen
FormatE101
Erscheinungsjahr2014
Erscheinungsdatum24.03.2014
Auflage1. Auflage
Seiten430 Seiten
SpracheDeutsch
Dateigrösse71981 Kbytes
Artikel-Nr.5386538
Rubriken
Genre9201

Inhalt/Kritik

Leseprobe
1
Das Lego-Mindstorms-EV3-Set

Das EV3-Set 31313 von Lego Mindstorms enthält verschiedene Lego-Elemente, ein gedrucktes Handbuch (mit einer Anleitung für den Bau des offiziellen Robotermodells TRACK3R und einigen Hinweisen zur Verwendung des intelligenten EV3-Steins), ein USB/miniUSB-Kabel für den Anschluss des EV3-Steins an den Computer und einen Testbogen (einfach die Banderole um den Kasten entrollen) - aber keine Software! Wo ist die Software? Du kannst sie im Download-Bereich der offiziellen Website zu Lego Mindstorms EV3 (http://LEGO.com/mindstorms/) herunterladen. Bei den Lego-Technic-Elementen in dem Kasten handelt es sich um Balken, Pins, Zahnräder und Räder sowie um elektronische Bauteile wie Motoren, Sensoren, Kabel und den intelligenten EV3-Stein.
Bauen ohne Noppen

Wie du vielleicht schon weißt, gibt es im EV3-Kasten keine klassischen Lego-Steine. Die Balken haben auch keine Noppen. Wie also kannst du sie verbinden?

Seit dem Jahr 2000 sind Lego-Technic-Bausätze hauptsächlich aus »noppenlosen« Teilen konstruiert. Die guten, alten scharfkantigen Technic-Steine mit Noppen wurden nach und nach durch abgerundete, noppenlose Technic-Balken ersetzt, die den Modellen einen schnittigeren Look geben (siehe Abbildung 1-1).

Ich weiß noch, wie ich zum ersten Mal mit den noppenlosen Elementen versuchte zu bauen: Trotz jahrelanger Erfahrung mit »klassischen« Lego-Technic-Elementen hatte ich plötzlich das Gefühl, ich könnte selbst die einfachsten Dinge nicht mehr bauen. Es war frustrierend! Aber nachdem ich mir die offiziellen Lego-Technic-Modelle etwas genauer angesehen hatte, wurde ich nach und nach vertrauter mit den neuen Teilen. Natürlich musste ich erst eine ganz neue Art und Weise des Bauens lernen, aber das hat sich gelohnt. Bei der noppenlosen Bautechnik kommen leichte, solide und elegante Modelle heraus. Wenn du erst einmal damit angefangen hast, wirst du dich fragen, wie du je ohne noppenlose Teile hast leben können!

Abbildung 1-1: Ein klassischer 8l-Technic-Stein im Vergleich zu einem noppenlosen 7L-Balken. Mit noppenlosen Teilen kannst du meistens nicht so einfach nach Gefühl bauen wie mit herkömmlichen Lego-Steinen und -Platten, die du nur von unten nach oben aufeinandersteckst. Tatsächlich erfordert das noppenlose Bauen ein dreidimensionales Vorstellungsvermögen von innen nach außen.
Bauen mit und ohne Noppen: konstruktive Unterschiede
Technic-Steine haben eine gerade Anzahl von Noppen und eine ungerade Anzahl von Löchern (ein Zwei-Noppen-Stein hat ein Loch, ein Sechs-Noppen-Stein fünf Löcher usw.). Als Längenangabe dient die Anzahl der Noppen. Technic-Balken dagegen sind die abgespeckten, noppenlosen Gegenstücke zu diesen Steinen. Als Längenangabe kannst du die Anzahl der Löcher verwenden, wie es in Abbildung 1-1 gemacht wurde. Ähnlich wie die Noppen von Lego-Steinen dienen Technic-Pins als »Leim«, der deine Lego-Modelle zusammenhält (siehe Abbildung 1-2).

Dank der abgerundeten Enden der Technic-Balken kannst du Strukturen und Mechanismen bauen, die viel kompakter und leichter sind als diejenigen, die sich mit herkömmlichen Lego-Steinen konstruieren lassen. Wenn du zwei Noppensteine nebeneinander drehbar auf Zapfen lagern willst, musst du mindestens zwei Löcher zwischen ihnen frei lassen (siehe Abbildung 1-3). Bei noppenlosen Balken dagegen können die Zapfen unmittelbar nebeneinanderliegen.

Abbildung 1-2: Was die Noppen für die Steine, sind die Pins für die noppenlosen Balken: der »Leim«, der sie zusammenhält.

Abbildung 1-3: Technic-Balken nehmen weniger Platz ein als steine, sodass du kompaktere strukturen bauen kannst.

Andererseits lassen sich mit Standardsteinen und -platten stabilere und festere Strukturen bauen. Je nachdem, was du konstruieren willst, kannst du Elemente mit und ohne Noppen verwenden oder beide Bautechniken kombinieren.
Die Bezeichnungen der Teile

Nehmen wir an, du möchtest einen Lego-Roboter bauen, dir fehlt dazu aber ein bestimmtes Teil. Du möchtest mich gern fragen, ob ich dieses Element habe, aber du kannst deine Bitte nur sehr ungenau formulieren: »Danny, könntest du mir wohl so ein Dingsda geben ... ein ... sag schnell, wie heißt das doch gleich ... äh ... also so ein Teil eben... äh ... so ein Dingsbums, nicht?« Dann wüsste ich wohl kaum, was du brauchst. Oder schlimmer noch; du musst Teile online kaufen und weißt nicht, wie du das gesuchte Element bezeichnen sollst. Dann wirst du deinen Roboter wohl nicht zu Ende bauen können.

Bezeichnungen sind wichtig. Du kannst die Lego-Bautechniken viel besser beherrschen, wenn du weißt, wie du Lego-Teile bezeichnen und bemessen kannst. Um einen Roman zu schreiben, musst du die Grammatik und den Wortschatz deiner Sprache kennen, und das Gleiche gilt auch für Lego: Du musst die Teile kennen.

Die Elemente im EV3-Set 31313 gehören in die folgenden Kategorien:

Balken: gerade Balken, Winkelbalken, Rahmen, dünne Balken und Verbindungsglieder

Verbinder: Pins, Achsen, Stopper, Achs- und Pinverbinder und Kreuzverbinder

Zahnräder: Stirnräder, Kegelräder und Schneckenräder

Räder und Raupenketten: Räder, Raupenketten und Reifen

Dekorative Elemente: Paneele, Zähne, Schwerter usw.

Sonderteile: Bälle, Ballmagazine, Ballschussgerät, Gummiband

Elektronische Teile: EV3-Stein, Motoren, Sensoren und Kabel

HINWEIS Für diese Kategorien habe ich die Namen gewählt, die man sich meiner Meinung nach einfach merken kann. Die offiziellen Bezeichnungen von Lego findest du in Anhang A.

Im Folgenden werde ich die Kategorien kurz beschreiben und mich dabei mit langweiligem Geschwätz möglichst zurückhalten.
Balken
Wie bereits erwähnt sind Balken die noppenlosen Gegenstücke zu Technic-Steinen. In diese Kategorie fallen gerade und gewinkelte Balken, Rahmen sowie dünne Balken und Verbindungsglieder. Balken können über runde Löcher für Pins und über kreuzförmige Löcher für Achsen und Achspins verfügen. Verbindungsglieder weisen Kugelpfannen auf, die Pins mit Kugelköpfen aufnehmen können.
Gerade Balken
Abbildung 1-4 zeigt die geraden Balken; die Bezeichnungen dafür findest du in Tabelle 1-1. Als Maßangabe dient die Anzahl der Löcher. Ein gerader Balken mit drei Löchern wird beispielsweise als 3L-Balken bezeichnet (und hierbei kannst du auf die zusätzliche Angabe von »gerade« verzichten). Das L ist eine Maßeinheit, die als »grundlegende Lego-Einheit« oder »Modul« bezeichnet wird (daher manchmal auch M genannt) und praktisch die Anzahl der Löcher angibt (1L = ca. 8 mm).

Abbildung 1-4: Die geraden Balken

Tabelle 1-1: Die geraden Balken

Kennbuchstabe in Abb. 1-4

Bezeichnung

Farbe

A

15L-Balken

Schwarz

B

13L-Balken

Schwarz

C

11L-Balken

Rot

D

9L-Balken

Schwarz

E

7L-Balken

Schwarz

F

5L-Balken

Schwarz

G

3L-Balken

Schwarz

H

2L-Balken mit kreuzförmigem Loch

Schwarz

In allen Lego-Bauanleitungen findest du einen Kasten für jeden einzelnen Bauschritt, in dem die in diesem Schritt benötigten Teile angegeben sind. Die Länge eines Balkens ist immer an seiner oberen rechten Ecke angegeben.
Winkelbalken
In Abbildung 1-5 und Tabelle 1-2 findest du die Winkelbalken und deren Bezeichnungen. Befinden sich beispielsweise drei Löcher vor dem Knick und sieben dahinter, spricht man von einem 3 × 7-Winkelbalken. Diese Art der Bezeichnung wird für alle Winkelbalken verwendet. Beachte, dass manche dieser Balken an ihren Enden kreuzförmige Löcher aufweisen.

Abbildung 1-5: Die Winkelbalken

Tabelle 1-2: Die Winkelbalken

Kennbuchstabe in Abb. 1-5

Bezeichnung

Farbe

A

T-Balken

Schwarz

B

2 × 4-Winkelbalken

Schwarz

C

3 ×...
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Autor

Daniele Benedettelli lebt und arbeitet in der wunderschönen Toskana. Während der Schulzeit war es seine größte Leidenschaft, Musik zu schreiben und Klavier zu spielen. In der übrigen Zeit war er meist mit LEGO-Spielen beschäftigt.2002 kratzte Danny genug Geld zusammen, um sein erstes LEGO-MINDSTORMS-Set zu kaufen. Von diesem Moment an dachte er daran, auf seiner Liebe zu LEGO eine Karriere aufzubauen!Im Jahr 2006 wurde er von der Firma LEGO als Mitglied des MINDSTORMS Developer Programs ausgewählt und ein Jahr später wurde er MINDSTORMS Community Partner (MCP). Seine EL3CTRIC-GUITAR ist eines der zwölf offiziellen Bonusmodelle, die Sie mit dem LEGO MINDSTORMS EV3-Set 31313 bauen könnenAndere bekannte Roboter von Danny sind der "Zauberwürfel-Solver", der selbstständig jeden 3x3 Zauberwürfel in weniger als einer Minute lösen kann; LEGONARDO, ein humanoider Roboter, der alles zeichnen kann, und CYCLOPS, ein Mecha, der laufen, reden und gestikulieren kann, und mit der Kleidung seiner menschlichen Bediener gesteuert wird.Er ist Autor mehrerer Bücher: LEGO MINDSTORMS EV3 Laboratory (No Starch Press), LEGO MINDSTORMS NXT Thinking Robots (No Starch Press ) und Creating Cool MINDSTORMS NXT Robots (Apress). Danny hat einen Master-Abschluss in Robotik und Automation von der Universität Siena. Er arbeitet derzeit als freischaffender LEGO-Designer und Highschool-Lehrer. In seiner Freizeit komponiert er Songs und Musik für Spots und Kurzfilme.