Робот “МейзРаннер-2”

Робот "МейзРаннер-2" — это универсальная модель, созданная на основе набора LEGO Spike Prime, предназначенная для двух задач: следования по линии и прохождения лабиринтов. Его конструкция и программное обеспечение разработаны для обеспечения точности, гибкости и адаптивности в различных условиях.

Конструкция:  
Робот имеет компактное шасси, обеспечивающее устойчивость и манёвренность. Два мотора, расположенные по бокам, приводят в движение колёса, позволяя роботу плавно перемещаться вперёд, назад и поворачивать. В передней части установлены два датчика отраженного света, которые используются для отслеживания линии. Датчики расположены на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы охватывать ширину линии и её границы. Для навигации в лабиринте робот оснащён датчиком расстояния, установленным спереди, который сканирует пространство перед собой, и датчиком касания, реагирующим на физический контакт со стенами. Центральный блок Spike Prime, размещённый в верхней части конструкции, управляет всеми системами, обрабатывает данные с датчиков и координирует движение.

Принцип работы:  
1. Движение по линии: Два датчика отраженного света анализируют контраст между линией и окружающей поверхностью. Если оба датчика фиксируют линию, робот движется прямо. Если один из датчиков (левый или правый) теряет линию, робот корректирует траекторию, поворачивая в сторону, где линия всё ещё видна. Если оба датчика теряют линию, робот останавливается или выполняет поиск линии, в зависимости от заданной программы.  
2. Прохождение лабиринта: Датчик расстояния постоянно измеряет расстояние до препятствий впереди. Если расстояние становится меньше заданного порога (например, 10 см), робот останавливается, поворачивает в сторону и ищет альтернативный путь. Датчик касания срабатывает при столкновении со стеной, что позволяет роботу скорректировать направление движения, отъехав назад и повернув в другую сторону. Комбинация этих датчиков обеспечивает надёжную навигацию в лабиринте, даже при сложных поворотах и тупиках.

Программирование: 
Робот программируется в среде LEGO Spike Prime, которая поддерживает как блочное программирование, так и язык Python. Программа включает несколько ключевых блоков:  
- Настройка пороговых значений для датчиков отраженного света, чтобы адаптироваться к различным условиям освещения и типам поверхности.  
- Алгоритм управления моторами для плавного следования по линии с использованием пропорционального регулирования (PID-контроллер).  
- Логика для лабиринта: при срабатывании датчика расстояния или касания робот выполняет заранее заданные действия (например, поворот на 90 градусов).  
- Возможность переключения между режимами (движение по линии или лабиринт) через кнопку на центральном блоке.

Преимущества:
- Использование двух датчиков отраженного света обеспечивает точное и стабильное движение по линии, даже на изогнутых трассах.  
- Датчик расстояния и датчик касания делают робота эффективным для прохождения лабиринтов, минимизируя риск столкновений.  
- Компактная конструкция позволяет роботу маневрировать в узких пространствах.  
- Программа легко настраивается под разные задачи, что делает робота универсальным для образовательных и соревновательных целей.

Возможности улучшения:
- Добавление дополнительных датчиков (например, гироскопа) для более точной ориентации в лабиринте.  
- Оптимизация алгоритма для повышения скорости движения по линии.  
- Использование цветных датчиков для распознавания цветных линий или меток в лабиринте.

.