Язык программирования lego mindstorms education ev3

Языки программирования LEGO EV3

Языки и оболочки для альтернативного программирования робота Lego Mindstorms EV3.

Программные оболочки, которые позволяют использовать
разные подходы к программированию EV3:

• EV3 Home Edition
• EV3 Edu Edition
• LeJOS
• MonoBrick
• RobotC
• ev3dev

EV3 Home Edition

Стандартный программный комплекс, программирование с использованием графического интерфейса.
Официальная разработка LEGO.
Легкий в изучении и использовании вариант для всех возрастов.
Ссылка www.lego.com

EV3 Edu Edition

Стандартный программный комплекс, программирование с использованием графического интерфейса.
Официальная разработка LEGO.
Легкий в изучении и использовании вариант для всех возрастов.
Расширенная версия для образовательных целей.
Ссылка education.lego.com

LeJOS

Программирование EV3 на языке Java.
Ссылка www.lejos.org

MonoBrick

Программирование EV3 на языке C#.
Также возможно програмирование на F# и IronPython.
Система основана на технологии .NET
Ссылка www.monobrick.dk

Также есть возможность использовать библиотеку MonoBrick Communication Library,
которая позволяет соединять Lego Mindstorms EV3 и NXT блоки с персональным
компьютером по USB, Bluetooth или WI-FI и осуществлять программирование,
отладку в среде Microsoft Visual Studio.

Источник

EV3 программирование

Программирование EV3 происходит сразу после того как вы создали своего робота. Нужно научить робота EV3 выполнять различные команды.

Запрограммировать робота с микрокомпьютером EV3 можно несколькими различными способами:

1. Первый и самый простой способ – это при помощи интерфейса микроконтроллера EV3;

1. Среда программирования EV3 позволяет при помощи визуального программирования создавать достаточно сложные программы:
2. При помощи других языков программирования.

Программирование на микроконтроллере EV3

Самым простым является программирование при помощи самого интерфейса микрокомпьютера EV3.

Микропроцессор EV3 поставляется с уже установленным на нем программным обеспечением.

После включения модуля EV3 можно увидеть экран с четырьмя основными закладками.

Для программирования модуля требуется перейти в третью закладку при помощи кнопок управления. Затем открыть окно приложения Brick Program. Сразу отображаются два блока – это блок «Начало» и блок «Цикл».

В этом окне можно создавать простые программы при помощи двух типов блоков. Всего в палитре существует одиннадцать блоков ожидания и шесть блоков действия.

Среда программирования EV3

Производители Lego EV3 позаботились о том, чтобы обеспечить владельцев робототехнических конструкторов Lego Mindstorms EV3 бесплатным программным обеспечением. Скачать программное обеспечение EV3 для различных устройств можно с официального сайта Lego.

Также в ПО существуют задания по программированию, которые позволяют быстро научиться программировать роботов EV3. Программное обеспечение является пиктографическим. Оно обеспечивает простое и интуитивно понятное визуальное программирование.

Существенным недостатком является то, что при написании сложных и разветвленных программ, это ПО достаточно сильно грузит систему. При этом слабые компьютеры сильно тормозят. Поэтому желательно иметь компьютеры с хорошими характеристиками. На сайте опубликованы минимально допустимые характеристики компьютеров.

EV3 является целой платформой, которую можно использовать в игровых и образовательных целях. При помощи платформы Lego Mindstorms EV3 можно обучать основам робототехники, программирования, изучать различные алгоритмы. При этом не нужно иметь знаний схемотехники и различных протоколов.

Программирование EV3 Basic

Одним из текстовых языков программирования Lego EV3 является EV3 Basic. Текстовый язык позволяет развить навыки текстового программирования и является плавным переходом к более сложному программированию. По сложности этот язык не очень отличается от среды программирования Lego EV3. Скачать загрузчик Microsoft Small Basic можно с официального сайта Microsoft.

Основными достоинствами EV3 Basic являются:

• Простота установки;
• EV3 Basic является свободным программным обеспечением
• Microsoft Small Basic специально разрабатывался для того, чтобы обучать программированию;
• Не нужно перепрошивать микрокомпьютер EV3;
• Поддерживает русский язык;
• Имеет встроенную справку;
• Имеет понятный интерфейс;
• Есть множество примеров;
• Поддерживает все возможности среды программирования Lego EV3.

Программирование EV3 на RobotC

Среда программирования RobotC специально разработана для образовательной робототехники. Этот язык может использоваться и новичками, и опытными программистами и является кросс-платформенным. Есть базовый и расширенный режим программирования.

В среде программирования присутствует C-подобный язык и язык RobotC. Язык RobotC – это переходный язык от визуального программирования к текстовым блокам. Для использования RobotC требуется перепрошивка микроконтроллера EV3. Использовать RobotC можно со многими робототехническими платформами. Это такие платформы как :

• VEX IQ;
• VEX CORTEX (EDR);
• VEX PIC (Legacy Support);
• LEGO MINDSTORMS EV3;
• LEGO MINDSTORMS NXT;
• TETRIX;
• RCX (поддержка прежних версий);
• UNO Arduino / MEGA 1280, MEGA 2560;

Среда программирования RobotC похожа на среду программирования Visual Studio и имеет интерфейс на английском языке. RobotC является платным с десятидневным бесплатным периодом.

После окончания бесплатного периода нужно приобретать лицензию. Стоимость годовой лицензии:

• На один компьютер 49 долларов;
• На шесть рабочих мест 149 долларов;
• На тридцать рабочих мест 299 долларов.
• Кроме этого предлагаются бессрочные лицензии.

Операционная система для RobotC должна быть из семейства Microsoft Windows. При помощи среды программирования RobotC можно создавать эффективные программы с использованием сложных математических выражений.

Программирование EV3 на Python

Одним из наиболее популярных языков программирования в мире является Python. Он имеет небольшое синтаксическое ядро и объемную стандартную библиотеку функций. В операционной системе Linuх язык программирования Python установлен. При желании можно установить нужный вам текстовый редактор.

На микрокомпьютере EV3 установлена операционная система Linux. Для того, чтобы программировать EV3 на Python нужно установить Linux ev3dev на модуль EV3.

Скачать образ можно по адресу с официального сайта https://www.ev3dev.org/downloads.

Затем нужно установить образ на карту памяти microCD. Желательно, чтобы класс карты был не менее десяти. Объем карты памяти от двух до тридцати двух гигабайт. Можно также использовать карту памяти microSDHC.

После этого карту с образом можно вставлять в микрокомпьютер EV3 и включать его. Подсветка кнопок будет мигать оранжевым цветом. Это означает что происходит загрузка операционной системы. После загрузки на экране блока EV3 будет видно меню программы.

Затем нужно настроить соединение с компьютером и можно приступать к работе. Настройки соединения с компьютером нужно описывать отдельно так как они достаточно сложные. Для написания программ нужен еще редактор кода.

В качестве одного из вариантов можно установить редактор кода PyCharm Edu. Есть бесплатная версия с наличием подсказок, проверкой кода и подсвечиванием синтаксиса. Созданный в программе файл можно передать в блок EV3 при помощи программы PuTTY. Эта программа помогает установить SSH соединение операционной системы Windows с микроконтроллером EV3.

Скачать программу PuTTY можнос официального сайта. Есть 32 битная и 64 битная версии программы.

Программирование EV3 при помощи Scratch

Scratch является графической средой программирования. Программировать EV3 при помощи Scratch можно если установить нужное программное обеспечение и настроить его. Программное обеспечение можно установить на любые операционные системы. Для примера выберем операционную систему Windows.

Как и в случае с программированием на Python, потребуется карта памяти с такими же параметрами. Карту памяти нужно отформатировать в файловой системе FAT32. На компьютер надо установить виртуальную Java-машину под названием leJOS.

Эта Java-машина специально адаптирована для Lego Mindstorms EV3 и ее можно скачать с официального сайта https://sourceforge.net/projects/ev3.lejos.p/files.

Затем устанавливаем виртуальную машину на компьютер со всеми компонентами.

После этого устанавливаем образ на карту памяти. В дальнейшем при включении микрокомпьютера EV3 с картой памяти будет загружаться leJOS EV3. Без карты памяти будет происходить загрузка стандартного программного обеспечения Lego EV3.

Также на компьютере должна быть установлена свежая версия Adobe AIR. Затем можно установить редактор Scratch.

Он также может быть скачан с официального сайта https://scratch.mit.edu/download.

Установка редактора не занимает много времени.

Следующим шагом является установка ev3-scratch-helper-app. Это приложение служит для связи редактора Scratch и микроконтроллера EV3. Также в редакторе можно в настойках установить русский язык и нужно добавить блоки EV3 в редактор Scratch. После добавления блоков можно приступать к написанию программ.

В статье приведены не все возможные варианты программирования EV3, а только наиболее простые и не требующие каких-либо специальных знаний. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Остается только выбрать что больше всего подходит в каждом конкретном случае.

Подключение LEGO EV3 к Scratch 3.0

Источник