Министерство транспорта российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЙ

Кафедра «Мехатроника в автоматизированных производствах»

КОМПЬЮТЕРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для подготовки бакалавров по направлению 221000.62 «Мехатроника и робототехника»

по дисциплине «Компьютерное управление мехатронных систем»

Составитель: Энгельгардт В.В.

САМАРА 2014

УДК 681.3.07

Компьютерное управление мехатронных систем: Методические указания к выполнению лабораторных работ для подготовки бакалавров по направлению 221000.62 «Мехатроника и робототехника» по дисциплине «Компьютерное управление мехатронных систем»/ Составитель В.В. Энгельгардт — Самара: СамГУПС, 2014. – 13 с.

Утверждено на заседании кафедры «Мехатроника в автоматизированных производствах» 30.09.11, протокол № 3.

Печатается по решению редакционно-издательского совета академии.

Методические указания посвящены изучение общих основ программирования Lego Mindstorm EV3.

Материал предназначен для подготовки бакалавров по направлению 221000.62 «Мехатроника и робототехника» 220100 «Системный анализ и управление» очной и заочной форм обучения.

Составитель: Энгельгардт Владислав Викторович, старший преподаватель кафедры «Мехатроника в автоматизированных производствах»

Рецензенты: к.т.н., доцент, профессор кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на ж.д. транспорте» СамГУПС Гуменников В.Б.

Редактор: Егорова И.М.

Компьютерная верстка:

Подписано в печать Формат 60х90 1/16

Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п.л.

Тираж 100 экз. Заказ №

Самарская государственная академия путей сообщения, 2014

1. Введение

Робототехника вошла в мир в 60-е годы как одно из передовых направлений машиностроения. Ее фундаментом были механика и вычислительная техника, электроника и энергетика, измерительная техника, теория управления и многие другие, научные и технические дисциплины. В начале XXI века робототехника и мехатроника пронизывают все без исключения сферы экономики. Высокопрофессиональные специалисты, обладающие знаниями в этой области, необычайно востребованы. Готовить таких специалистов, с учетом постоянного роста объемов информации, необходимо непрерывно.

Уникальность робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одно целое, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого.

Таким образом, для профессиональных ступеней образования востребовано и перспективно обучение, направленное на формирование и развитие конструкторских, исследовательских, технико-ориентированных компетенций обучаемых. При этом, одним из принципов построения методической системы профессиональной подготовки должен являться принцип преемственности при продвижении по этапам обучения.

Данные методические указания содержат шесть лабораторных работ, выполнение которых позволит студенту освоить основы формирование практических умений и навыков использования базового набора LEGO MINDSTORMS EducationEV3, принципов построения программ, построения алгоритмов. Также в методических указаниях содержат краткие теоретические сведения о составе компонентов и системе программирования базового набора LEGO MINDSTORMSEducationEV3.

Данный методически материал ставит перед собой следующие задачи:

-показать принципы проектирования и разработки программ для робото-технических систем;

-сформулировать единый подход к построению алгоритмов для мехатронных устройств;

-получить представление о структуре и подходах использующихся в языке программирования LEGO MINDSTORMS.