Добро пожаловать в компьютерный мир FISCHERTECHNIK! 2 О рабочей тетради 2. Историческая справка 3

2 Содержание Добро пожаловать в компьютерный мир FISCHERTECHNIK! 2 О рабочей тетради 2 Историческая справка 3 Основы пневматики 3 Движение с помощью воздуха 3 Выработка и хранение сжатого воздуха диафрагменный насос как компрессор 4 Регулирование подачи воздуха электромагнитный клапан 5 Взаимодействие между электрическими и пневматическими компонентами 5 Среда для разработки программ ROBO Pro 6 Программируемый контроллер ROBO TX 7 Программирование 8 Робот-цветосортировщик 10 Новые устройства 10 Датчики и исполнительные механизмы 11 Подпрограмма распознавания цвета 12 Трасса для шарика с манипулятором и вакуумным захватом 13 Переменные 14 Пинбол-машина 15 Перевод на русский язык и верстка pacpac.ru 1

3 Добро пожаловать в компьютерный мир FISCHERTECHNIK! Дорогие друзья! Поздравляем с приобретением конструктора FISCHERTECHNIK. Обещаем, что ваш интерес будет вознагражден, потому что с помощью нашего конструктора вы сможете провести множество интереснейших экспериментов и решить увлекательные технические задачи. Данная рабочая тетрадь будет помогать вам на каждом этапе работы с нашими моделями. Учебные задачи и практические эксперименты в этой тетради составлены таким образом, что выполняя их шаг за шагом, вы научитесь составлять программы и управлять различными электро-пневматическими системами с помощью программируемого контроллера FISCHERTECHNIK ROBO TX. Так что не волнуйтесь и приступайте к работе. Начинайте с простых задач и, постепенно приобретая новые знания и опыт, переходите к более сложным заданиям. Мы будем поддерживать вас на всем пути от простых моделей к самым сложным. А сейчас мы желаем вам успешной и увлекательной работы с конструктором. С наилучшими пожеланиями, О рабочей тетради Данная электронная рабочая тетрадь, выполненная в формате PDF, отличается от своего печатного варианта рядом особенностей. Со многими из них вы уже могли познакомиться, рассматривая разные сайты в Интернете, однако у некоторых из них могут быть расширенные функции. Только для теста.rpp = Фиолетовый текст всплывающая подсказка. Информация об элементе отображается при наведении курсора мыши. = Подчеркнутый синий текст: При щелчке активируется соответствующая функция, например, запуск интерактивной справки к ROBO Pro. = Символ ROBO Pro: Всегда находится в непосредственной близости от задания. При щелчке по этому символу открывается программа ROBO Pro с решением этого задания. Все примеры программ находятся на диске С в каталоге: C:\Programs\ROBOPro\Example programs\robo TX ElectroPneumatic 2

4 EN A Компьютерный мир Историческая справка Сжатый воздух как носитель энергии известен с древнейших времен. Около 2500 лет назад он уже использовался в боевых метательных машинах для стрельбы ядрами и копьями. В более позднее время Ктезибий Александрийский ( гг. до н.э.) древнегреческий механик, изобретатель и математик создавал катапульты, работавшие на сжатом воздухе. Неслучайно слово «пневматический» происходит от греческого слова «pneuma», которое переводится на русский язык как «воздух». Другой интересный пример из области пневматики кузнечные меха первый в истории компрессор. Со времен средневековья вплоть до настоящего времени кузнечные меха используются в кузницах для повышения температуры горения. В наши дни пневматика играет важнейшую роль в промышленности. Вы можете обнаружить агрегаты с пневматическим приводом и системы автоматизации на основе пневматики где угодно. К примеру, пневматика используется в различных автоматических сборочных линиях, там где продукция собирается из множества деталей, затем проверяется её качество и после этого готовые изделия сортируются, упаковываются и отправляются на склад или сразу на полки магазинов. Основы пневматики В технике воздух используется в различных целях, например, для вращения лопастей гигантских ветрогенераторов, вырабатывающих электроэнергию. В пневматике воздух применяется для приведения в движение механизмов и для передачи силы. Вам, наверное, хорошо знакомо как минимум одно пневматическое приспособление велосипедный насос для накачки шин. Он работает аналогично пневматическим цилиндрам из нашего конструктора. Движение с помощью воздуха В наборе имеется несколько пневматических цилиндров. Для проведения первого эксперимента вам понадобится только один цилиндр. Пневматический цилиндр из набора FISCHERTECHNIK Поршневой шток подвижен и герметичен благодаря уплотнениям в цилиндре. Штуцер для шланга B (не используется) Штуцер для шланга А Промышленный пневматический цилиндр Подача воздуха через штуцер «А» приводит шток в движение. Шток с поршнем и пружиной 3

5 Условное обозначение цилиндра одностороннего действия В цилиндре, который показан на картинке выше, воздух может двигать шток только в одном направлении. Возврат поршня в исходное положение происходит при помощи пружины. Такой цилиндр называется «цилиндром одностороннего действия». Примечание Штуцер, который используется для выдвижения поршня, обозначен буквой «А». Поршень возвращается в исходное положение с помощью возвратной пружины. Сжатие воздуха Каждый, кто хочет работать с пневматическим оборудованием, должен знать основные физические свойства воздуха. Проведите маленький эксперимент: Выдвинете красный шток из цилиндра на всю длину. Потом закройте штуцер «А» пальцем. Отпустите поршневой шток. Что вы наблюдаете? Под воздействием пружины поршневой шток возвращается назад, но лишь на небольшое расстояние. Результат: Воздух в цилиндре сжимается, препятствуя движению поршня. Чем сильнее сжатие, тем выше давление воздуха в цилиндре. Давление можно измерить с помощью манометра или рассчитать с помощью формул. Давление измеряется в Паскалях или атмосферах и обозначается буквой P. Манометр для измерения давления Запомните следующую формулу: Давление = Сила/Площадь или P = F/A Из этого уравнения следует, что давление зависит от силы, действующей на поршень заданной площади. Компрессор Выработка и хранение сжатого воздуха диафрагменный насос как компрессор Диафрагменный насос, входящий в состав нашего набора, вырабатывает сжатый воздух необходимый для управления моделями. В промышленности такие устройства называются источниками сжатого воздуха. Принцип действия Диафрагменный насос состоит из двух камер, разделенных тонкой перегородкой диафрагмой. Эластичная диафрагма изгибается под воздействием поршня. При движении поршня в одном направлении диафрагма втягивается, впуская воздух в камеру через впускной клапан. При движении поршня в обратном направлении диафрагма выталкивает воздух из камеры через выпускной клапан в шланг, который соединяет компрессор с цилиндрами. Условное обозначение источника сжатого воздуха Впускной/выпускной клапан Диафрагма Крышка Поршень Цилиндр Кривошипно-шатунный механизм Примечание Давление, создаваемое компрессором FISCHERTECHNIK составляет примерно кпа (0,69-0,79 атм). Данный диафрагменный насос не требует технического обслуживания. 4

6 Регулирование подачи воздуха электромагнитный клапан В пневматике клапан это устройство для распределения потока воздуха, поступающего из компрессора в цилиндр. Передвигая распределитель клапана в разные позиции можно менять направление движения штока цилиндра за счет того, что воздух будет давить на поршень цилиндра с разных сторон. Клапан 3/2 Для управления клапанами используются разные способы: ручное управление, пневматическое или, как в нашем конструкторе, управление с помощью электромагнита. P Технические данные (3) (2) A Питание: 9 В, 130 ма. Количество подключаемых воздушных линий: 3. Количество позиций (положений) распределителя: 2. Полное название: клапан 3/2 с электромагнитным управлением. (1) R Цифры «3/2» в обозначении клапана означают, что клапан имеет три штуцера (порта) для соединения с воздушными линиями (трубками) и является двухпозиционным. P A Краткое техническое пояснение Когда на катушку электромагнита (1) подается напряжение, создается магнитное поле, которое заставляет втягиваться сердечник (2). Клапан открывается и воздух от штуцера «P» поступает в цилиндр через штуцер «A». Если напряжение отсутствует, то сердечник усилием пружины (3) выталкивается наверх, и клапан закрывается. R Когда клапан закрыт, штуцер «А» соединяется с выпускным отверстием «R». Это нужно для того, чтобы обеспечивать свободный выход воздуха из цилиндра. Обычно штуцеры на пневмоаппаратуре маркируются следующим образом: P = Подача сжатого воздуха A = Соединение с цилиндром R = Выпуск Взаимодействие между электрическими и пневматическими компонентами Условное обозначение клапана 3/2 Задание Подключите электромагнитный клапан с помощью пневматических шлангов к цилиндру одностороннего действия. Соедините катушку электромагнитного клапана с источником питания через кнопочный переключатель, так чтобы обеспечивалось следующее поведение системы: = Шток цилиндра выдвигается при нажатии на кнопку переключателя. = Шток остается в выдвинутом положении все время, пока кнопка нажата. = Когда кнопка отпущена, цилиндр совершает обратный ход под действием силы возвратной пружины. 5

7 Чтобы в поставленной задаче было проще разобраться следует составить графическую схему, на которой будут показаны все пневматические и электрические устройства и связи между ними. Так поступают настоящие инженеры. +9V T1 V1 0V V1 A1 P A R На рисунке слева показана схема, изображающая пневматическую систему из нашей задачи. Схема состоит из электрической и пневматической частей. Электрическая часть изображена слева, а пневматическая справа. Электрическая часть состоит из источника питания (9 В), кнопки и катушки клапана (электромагнита). Пневматическая часть устройства состоит из источника сжатого воздуха, клапана и цилиндра. Принципиальная схема электрическая и пневматическая части устройства Примечание Поскольку катушка и клапан объединены в единый узел, то на схеме они обозначаются одним символом V1, показывающим тесное взаимодействие этих компонентов электромагнитного клапана. На схемах, расположенных ниже, слева показано состояние системы с разомкнутой кнопкой, а справа с нажатой. На правой схеме хорошо видно, как протекает электрический ток по проводам и сжатый воздух по пневматическим шлангам. +9V A1 +9V A1 T1 A T1 A V1 V1 P R V1 V1 P R 0V Принципиальная схема устройство отключено 0V Принципиальная схема устройство включено Среда для разработки программ ROBO Pro Разработка управляющих программ для контроллера ROBO TX в среде ROBO Pro Для работы любой автоматической системы помимо механической конструкции необходим компьютер, который будет выполнять программы и преобразовывать команды в электрические сигналы, управляющие устройством. В нашем конструкторе мы будем использовать в качестве такого компьютера программируемый контроллер ROBO TX. Пример программы с условными обозначениями команд Для разработки управляющих программ для контроллера ROBO TX нам понадобится программное обеспечение ROBO Pro. С его помощью управляющие программы составляются в виде блок-схем, состоящих из простых графических символов, поэтому вам не нужно учить какой-либо специальный язык программирования. Для работы с конструктором вам потребуется ROBO Pro версии или выше. Если у вас уже есть старая версия программы, то она будет автоматически обновлена при установке ROBO TX ElectroPneumatic CD. 6

8 Программируемый контроллер ROBO TX Программируемый контроллер ROBO TX является важнейшим компонентом в моделях FISCHERTECHNIK. Он управляет исполнительными механизмами (моторами, лампами, клапанами) и обрабатывает информацию, поступающую от датчиков. Для этого он оснащен множеством разъемов для подключения к разным компонентам. Все необходимые соединения и их функции описаны в руководстве пользователя к контроллеру ROBO TX. Клапан 3/2 Пневматический цилиндр Кроме того, в контроллере имеется встроенный интерфейс Bluetooth, с помощью которого вы сможете установить беспроводное соединение между вашим компьютером и контроллером ROBO TX или соединить несколько контроллеров между собой. В программе, которую вы составите в среде ROBO Pro, вы можете задать последовательность различных операций и в деталях определить процесс взаимодействия контроллера с отдельными узлами вашей модели. Воспользовавшись инструкцией по сборке, постройте свою первую модель пневмомотор. Мотор, работающий на сжатом воздухе, похож на паровой двигатель. У него есть цилиндр, поршень, воздухозаборник и выпускной патрубок. Только вместо энергии пара в нем используется энергия сжатого воздуха. Для выполнения первого задания установите кнопку, на которую вы будете нажимать пальцем. Устройство кнопочного переключателя Кнопочный переключатель имеет три разъема (контакта). В зависимости от применения его можно использовать следующим образом: Нормально разомкнутый контакт: Используются контакты 1 и 3. Кнопка нажата: электрический ток течет. 3 Кнопка не нажата: электрический ток не течет. 1 Кнопка Нормально замкнутый контакт: Исползуются контакты 1 и 2. Кнопка нажата: электрический ток не течет. Кнопка не нажата: электрический ток течет. Подключите электрические компоненты согласно схеме А из инструкции по сборке Задание 1: Ручное управление с помощью кнопки Нажмите кнопку и понаблюдайте за моделью. Что заставляет вращаться колесо и как это происходит? Вы увидите, что каждый раз, когда вы нажимаете кнопку, электромагнитный клапан включается, а цилиндр выдвигается, заставляя колесо сделать пол-оборота. При отключении кнопки колесо поворачивается еще на пол-оборота за счет действия возвратной пружины в пневматическом цилиндре. Кулачковая шайба Задание 2: Управление с использованием кулачка Установите переключатель так, как это показано на схеме. Теперь он включается не вручную, а с помощью кулачка. Как это сказывается на работе модели? 7

9 Кулачковая шайба Кнопка Чтобы колесо вращалось непрерывно, клапан необходимо включать и отключать в определенные моменты времени. Внимание! Отрегулируйте кулачковую шайбу так, чтобы переключатель включал клапан в тот момент, когда коленчатый вал находится в крайнем верхнем или крайнем нижнем положении. Для выполнения следующего задания установите контроллер ROBO TX и подключите электрические компоненты согласно схеме B из инструкции по сборке. Задание 3: Тестирование модели с помощью контроллера ROBO TX Присоедините контроллер ROBO TX к источнику питания и включите его. Затем подключите контроллер к компьютеру и запустите программу ROBO Pro. Нажмите кнопку «Тест» в рабочем поле программы. В результате на дисплее отобразится окно для тестирования контроллера, подключенных датчиков и исполнительных устройств. Наведите курсор мыши и активируйте режим «Вправо» для выхода M1, а затем такой же режим для выхода M2. Одновременно наблюдайте за тем, что происходит с входом I1. Программирование Новая программа Компрессор, подключенный к выходу M1, начинает работать и вырабатывать сжатый воздух для цилиндра. При активации выхода M2 включается электромагнитный клапан и сжатый воздух начинает поступать в цилиндр. В результате шток начинает выдвигаться из цилиндра. Индикатор напротив входа I1 в тестовом окне ROBO Pro зажигается в тот момент, когда контакты кнопки замыкаются. Задание 4: Управление с помощью программы, составленной в ROBO Pro Уровень 1 В этот раз все действия, предусмотренные Заданием 3, будет выполнять контроллер ROBO TX. Для этого вам надо составить управляющую программу. Контроллер должен проверять состояние кнопки, подключенной к входу I1, и, в зависимости от результата проверки, включать или выключать электромагнитный клапан. Создайте новый чистый лист программы с помощью кнопкой «Новый». В меню выбора уровня сложности установите Уровень 1. Все необходимые для выполнения задания команды находятся в библиотеке программных элементов в правой части экрана. В случае возникновения вопросов по использованию этих программных элементов встроенная справка ROBO Pro поможет вам найти ответы. 8

10 Внимание! Вы можете воспользоваться встроенной справкой ROBO PRO, выбрав соответствующий пункт меню Работа любой программы начинается с овального символа с зеленым человечком, который обозначает начало программы. К этому символу присоединяются с помощью стрелок следующие команды, например, «Включить мотор» или «Выдержка времени». Символы команд можно перенести на лист программы простым перетаскиванием с помощью мыши. Сведения о командах приводятся в Главе 3 встроенной справки ROBO Pro. или щелкнув правой кнопкой мыши на программном элементе в библиотеке. Попробуйте составить программу, структура которой показана на рисунке ниже. Чтобы настроить параметры интересующего программного элемента, щелкните правой кнопкой мыши на символе. В результате откроется интерактивное окно настроек, в котором можно настроить время задержки, режим работы, номер входа или выхода и т.п. Пример законченной программы для этого задания можно вызвать с помощью этого символа compressed air motor.rpp «Старт» запуск программы в режиме онлайн «Остановить» завершение всех работающих программ Завершив составление программы, вы можете запустить ее, нажав кнопку «Старт». После запуска компьютер начинает выполнять отдельные команды программы. Поскольку вы организовали программу в виде бесконечного цикла, необходимо остановить её вручную, воспользовавшись кнопкой «Остановить». Возможно, вам придется настроить положение кулачковой шайбы, чтобы обеспечить более плавную работу мотора. Вашу программу можно перенести в контроллер ROBO TX, нажав кнопку «Загрузить». На экране появится интерактивное окно для ввода необходимых параметров. Внешний вид окна показан на рисунке ниже. Запуск программы можно осуществить сразу после загрузки или нажатием кнопки на контроллере. Информацию об этом можно почитать в Главе 3.7 интерактивной справки ROBO Pro. «Загрузить» загрузить программу в память контроллера ROBO TX 9

11 Робот-цветосортировщик Робот-цветосортировщик предназначен для автоматической сортировки деталей по цвету. Постройте модель, воспользовавшись инструкцией по сборке, и подключите электрические и пневматические компоненты, как показано на принципиальной схеме. В ходе сборки обратите внимание на точность установки деталей, шланговых соединений и подключения электрических компонентов. Это поможет вам избежать сбоев в работе модели. Новые устройства Во время работы с этой моделью вы познакомитесь с новыми устройствами, встречающимися в промышленном оборудовании. В их число входит вакуумный захват с присоской, двухцилиндровый вакуумный насос, оптический датчик цвета и световой барьер с фототранзистором и источником света. Оптический датчик цвета Цветовые датчики часто используются в технических средствах автоматизации. Такие датчики позволяют различать детали по цвету или по цветовой метке. Датчик FISCHERTECHNIK излучает красный свет, который отражается от поверхностей разного цвета с разной интенсивностью. Количество отраженного света измеряется фототранзистором и преобразуется в напряжение на выходе датчика в диапазоне от 0 до 10 Вольт. В нашей модели датчик цвета встроен в так называемую «темную камеру» для предотвращения внешней засветки. В верхней части темной камеры предусмотрено отверстие, поверх которого помещается деталь для определения цвета. Подключите датчик цвета к контроллеру ROBO TX следующим образом: черный провод к входу I3, зеленый провод к гнезду и красный провод к контакту с символом «+» (см. принципиальную схему в инструкции по сборке). Цвет Белый Красный Голубой Значение Задание 1: Определение значений цвета В первую очередь с помощью контроллера ROBO TX определите, какие значения показывает датчик цвета для заготовок различных цветов (белого, красного и голубого). Для этого воспользуйтесь функцией «Тест контроллера». Для входа I3, к которому подключен датчик цвета, установите режим «Аналог 10В датчик цвета». Нарисуйте небольшую таблицу и занесите в неё значения, которые вы наблюдаете. Обратите внимание на то, как изменяются показания датчика при изменении расстояния до исследуемого объекта и при разном уровне внешней засветки. 10

12 Датчики и исполнительные механизмы Фототранзистор Световой барьер Фототранзистор (датчик) + Лампочка (исполнительное устройство) Фототранзистор также называют датчиком освещенности, так как он реагирует на свет, который попадает на его чувствительную поверхность. В световом барьере фототранзистор работает в паре с лампой накаливания. Он преобразует световой поток, поступающий от лампы, в электрический ток. В случае прерывания светового луча, выработка электрического тока прекращается. В световом барьере используется специальная лампа с фокусирующей линзой. Внимание! При подключении фототранзистора к источнику питания соблюдайте полярность. Положительный полюс фототранзистора обозначен красным цветом. Лампа с фокусирующей линзой Это лампа накаливания имеет встроенную линзу для фокусировки света в узкий пучок. Лампа такого типа используется в световом барьере. Лампа с линзой отличается от обычной лампы цоколем серого цвета. Электромотор Электромотор постоянного тока преобразует электрическую энергию в механическую энергию вращательного движения. Мотор используется совместно с понижающим редуктором, который уменьшает скорость двигателя и одновременно увеличивает его крутящий момент (силу тяги). Промышленная вакуумная присоска Вакуумная присоска FISCHERTECHNIK Условное обозначение вакуумной присоски B Вакуумный насос Вакуумный насос используется в нашей модели для захвата деталей. Промышленные насосы дорогостоящее оборудование, поэтому для наших целей подойдет более простое устройство для создания вакуума. Оно состоит из двух цилиндров, у которых поршневые штоки соединены между собой. Подключите штуцер A (см. рисунок справа) к компрессору через электромагнитный клапан, а штуцер B A к присоске. Если при включенном компрессоре открыть клапан, то оба поршня начнут выдвигаться вперед, так как они соединены между собой. Если в этот момент присоска плотно прилегает к поверхности детали, то воздух засасывается в цилиндр через штуцер В, создавая вакуум в присоске. Вакуумная присоска способна поднимать грузы и может использоваться как на плоских, так и на слегка изогнутых поверхностях. Задание 2: Управление с помощью программы, составленной в ROBO Pro Уровень 2 Световой барьер, расположенный в конце приемного накопителя, используется для определения наличия или отсутствия детали. При наличии детали захват подбирает ее с помощью вакуумной присоски и помещает поверх датчика цвета для определения цвета детали. После определения цвета деталь помещается в соответствующий карман. Карман 1 предназначен для белых деталей, карман 2 для красных, а карман 3 для голубых. 11

13 Включить компрессор и лампу Счетчик импульсов от кнопки, подключенной к входу C1 Подсказка Перед составлением программы определите последовательность действий, необходимых для решения задачи: = Включить компрессор и лампу, подключенную к выходу O3. = Выдержка времени, чтобы компрессор набрал достаточно давления. = Манипулятор поворачивается, пока не сработает концевой выключатель I1. Мотор вращается против часовой стрелки. = Световой барьер проверяет наличие детали в накопителе. = Деталь захватывается и переносится к датчику цвета для распознавания. Для точного позиционирования используется счетчик импульсов на входе C1D. = Проверка цвета с помощью датчика на входе I3. = Манипулятор переносит деталь в нужный карман в зависимости от цвета детали. Для точного позиционирования используется счетчик импульсов на входе C1D. = Возврат манипулятора в исходное положение до срабатывания концевого выключателя I1. Пример законченной программы для этого задания можно открыть с помощью этого символа ball obstacle course_1.rpp Подпрограмма распознавания цвета Помимо основной программы, вы можете также создавать подпрограммы. Они помогают упорядочить общую структуру вашей основной программы. После написания подпрограмм их можно скопировать в другие программы. Подпрограмма Для работы с подпрограммами необходимо переключиться на второй уровень сложности ROBO Pro. Сведения о подпрограммах и возможностях их использования приведены в Главе 4 интерактивной справки ROBO Pro. Точка входа в подпрограмму Рассмотрим готовую подпрограмму распознавания цвета в качестве примера. В основной программе переход к подпрограмме распознавания цвета обозначен зеленым прямоугольником. Точка выхода из подпрограммы Внимание! Чтобы подпрограмму можно было использовать в основной программе, сначала следует составить её в отдельной вкладке ROBO Pro. Для правильного выполнения функции распознавания цвета вам, возможно, потребуется заменить значения, указанные в примере подпрограммы, на значения, которые вы получили в процессе выполнения Задания 1. Подпрограмма распознавания цвета Условное обозначение подпрограммы распознавания цвета 12

14 Трасса для шарика с манипулятором и вакуумным захватом P2 P3 Эта модель американских горок снабжена вакуумным захватом, который автоматически возвращает шарики на точку старта после скатывания их в нижнюю конечную точку маршрута. Постройте модель, воспользовавшись инструкцией по сборке, и подключите электрические и пневматические компоненты, как показано на принципиальной схеме. В ходе сборки обратите внимание на P1 точность установки деталей, шланговых соединений и подключения электрических компонентов. Это поможет вам избежать сбоев в работе модели. P4 P2 P1 Концевые точки трассы Задание 1: Возврат шарика Уровень 2 Составьте программу, которая возвращает шарик с помощью вакуумного захвата из конечных точек трассы P1 или P2. Местонахождения шарика определяется двумя световыми барьерами. После захвата шарик переносится в точку P3 и устанавливается там. Оттуда шарик скатывается к воротам и попадает на один из двух желобов трассы, которые приводят его к конечной точке маршрута. Программа должна предусматривать непрерывную работу модели. Подсказка Как и в предыдущих задачах для программирования, здесь необходимо в первую очередь определить, в какой последовательности будут выполняться действия. Также следует решить, какие части программы нужно прописать в подпрограмме. = Включить компрессор и лампы в световых барьерах с задержкой по времени 2 секунды. = Перемещение манипулятора в исходное положение до срабатывания датчика на входе I1. Мотор вращается против часовой стрелки. = Проверка двух световых барьеров. = Захват шарика. = Перенос и установка шарика в точку P3. Для точного позиционирования используется счетчик импульсов. = Возврат манипулятора в исходное положение и ожидание поступления сигнала от световых барьеров. Пример законченной программы для этого задания можно вызвать с помощью этого символа ball obstacle course_1.rpp Задание 2: Задействовать все возможное маршруты Уровень 2 Используйте световые барьеры, чтобы определить, в какой конечной точке (P1 или P2) находится шарик, затем перенесите его в точку старта (P3 или P4) с помощью манипулятора. Для выбора точки старта руководствуйтесь следующим правилом: если шарик находится в точке P1, то он переносится в точку P3. Если шарик в точке P2, то он переносится в точку P4. 13

15 Пример законченной программы для этого задания можно вызвать с помощью этого символа ball obstacle course_2.rpp Подсказка Для точного определения положения манипулятора следует использовать команду «счетчик импульсов». Необходимые настройки выполняются в окне свойств команды, которое можно открыть, кликнув по команде правой кнопкой мыши. Если окажется, что манипулятор не попадает на шарик из-за того, что он находится между двумя импульсами, то вы можете подкорректировать позицию конечной точки маршрута, немного передвинув один или несколько строительных блоков. Сведения об использованных командах приведены в Главах 3 и интерактивной справки ROBO Pro. Переменные Задание 3: Два шарика на трассе Уровень 3 В этот раз по трассе катятся два шарика. Манипулятор должен равномерно распределять шарики по стартовым участкам трассы. Для этого следуйте следующим правилам: Шарики, оказавшиеся в конечных точках трассы (P1 или P2), перемещаются поочередно в точки старта (P3 или P4). Если шарики одновременно присутствуют в обеих точках финиша (P1 и P2), то они также перемещаются в точки старта поочередно. Дополните вашу программу, чтобы выполнить эти условия. Подсказка Решить эту задачу можно за счет использования переменных. Сведения о переменных и их применении приведены в Главе 5 интерактивной справки ROBO Pro. Для работы с переменными необходимо переключить ROBO Pro на третий уровень сложности. Решение Создайте переменную (Pos1-Pos4) для каждой из четырех позиций P1, P2, P3 и P4. Для позиции, занятой шариком, установите значение соответствующей ей переменной равное 1. Так вы сможете запомнить последнюю позицию перемещения. Пример Первый шарик Переменная Значение Переменная Значение Шарик в точке P1 Pos1 1 Pos2 0 Шарик в точке P3 Pos3 1 Pos4 0 Второй шарик Теперь шарики находятся в точках P1 и P2. Поскольку Pos1 был установлен в 1 первым шариком, то робот должен перемещается в точку P2. Тогда переменная Pos1 становится равной 0, а Pos2 = 1. Так как во время первой операции в переменную Pos3 мы записали 1 и перенесли шарик в точку P3, то в этот раз он перемещается в точку P4. Теперь переменная Pos1 становится равной 0, а Pos2 = 1. Если задание кажется слишком сложным, то мы рекомендуем открыть и изучить пример законченной программы с помощью этого символа ball obstacle course_3.rpp Попробуйте понять принцип работы устройства. Обратите внимание на завершающую последовательность действий. 14

16 Пинбол-машина Пришло время сыграть в настоящий пинбол! Постройте модель, воспользовавшись инструкцией по сборке. Подключите электрические и пневматические компоненты, как показано на принципиальной схеме. В ходе сборки обратите внимание на точность установки деталей, шланговых соединений и подключения электрических компонентов. Это поможет вам избежать сбоев в работе модели. Перед программированием модели ознакомьтесь с технической информацией о цилиндре, расположенным под игровым полем, и дополнительных исполнительных механизмах и датчиках. Данная модель оснащена специальным цилиндром, который используется в качестве емкости для хранения сжатого воздуха, необходимого для управления флипперами (рычагами) при быстром многократном нажатии кнопок. Цилиндр в качестве емкости для сжатого воздуха Шарик выстреливается в игровое поле пружинным механизмом, расположенным в правой части модели. Его принцип действия такой же, как в пусковом механизме реального автомата для игры в пинбол. Пусковой механизм Две кнопки слева и справа в нижней части модели предназначены для управления двумя клапанами, которые подают сжатый воздух в цилиндры, соединенные с флипперами. Световой барьер фиксирует потерю шарика при его попадании в пространство между флипперами или его проскакивание мимо неправильно расположенного флиппера. Этот световой барьер также используется для подсчета количества оставшихся попыток в одной игре. Система управления Еще один световой барьер и датчик цвета предназначены для подсчета набранных очков. Световой барьер фиксирует прохождение шарика, а датчик цвета измеряет расстояние до шарика. В пояснении к программе этот процесс описан более подробно. Световой барьер, фиксирующий прохождение шарика Счет и количество оставшихся шариков выводятся на дисплей контроллера ROBO TX. Для управления дисплеем используются две красные кнопки рядом с дисплеем. Бесконтактный сенсор на базе датчика цвета Запись и отображение измеренных значений 15

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎