Датчики LEGO EV3: какие бывают и как их программировать

Какие датчики есть в EV3

LEGO Mindstorms EV3 выпускался в двух версиях: образовательной (набор 45544) и домашней (31313). Набор датчиков у них разный, и это важно, если вы берёте готовые инструкции или уроки.

Все датчики подключаются к портам 1–4 на блоке EV3 обычными кабелями из набора. Блок распознаёт датчик автоматически, поэтому в программе достаточно выбрать порт.

Датчик касания

Самый простой датчик — кнопка с подпружиненным штоком. У него три состояния: нажат, отпущен и щелчок (нажат и отпущен). С него удобно начинать: дети сразу видят связь между действием и реакцией робота.

• кнопка «Старт» — робот ждёт нажатия и только потом едет;
• бампер — робот едет вперёд, упирается в стену и отъезжает;
• счётчик — программа считает, сколько раз нажали кнопку.

Датчик цвета

Главный датчик для движения по линии. Работает в трёх режимах:

Для движения по линии датчик ставят низко, примерно в 5–10 мм от поля и перпендикулярно ему. Порог считают так: измеряют отражённый свет над чёрным и над белым и берут среднее. Если робот ездит в другом кабинете или при другом освещении, порог нужно измерить заново.

Ультразвуковой датчик

Определяет расстояние до препятствия по отражённому ультразвуку — как летучая мышь. Измеряет примерно от 3 до 250 см, показания можно получать в сантиметрах или дюймах. Ещё есть режим «присутствие»: датчик слушает, работает ли рядом другой ультразвуковой датчик.

• Хорошо видит твёрдые ровные поверхности: стены, коробки, кубики.
• Хуже видит мягкие и наклонные предметы — ткань, поролон, углы под наклоном: звук отражается в сторону.
• Два ультразвуковых датчика рядом мешают друг другу — на соревнованиях это частая причина «странного» поведения робота.

Гироскоп

Гироскоп измеряет, на сколько градусов повернулся робот, и скорость вращения — до 440 градусов в секунду. Точность по углу — около ±3°. Он нужен для точных поворотов: поворот «по моторам» зависит от покрытия и заряда батареи, а гироскоп измеряет реальный угол.

Гироскоп калибруется в момент подключения. Если в это время робот двигался или его держали в руках, показания начинают «уплывать» — угол меняется, хотя робот стоит. Что делать:

1. Поставьте робота на стол и не трогайте его.
2. Отсоедините и снова подключите кабель гироскопа (или переключите режим датчика в программе).
3. В начале каждой программы сбрасывайте угол в ноль.
4. Во время поворота останавливайте моторы чуть раньше нужного угла — робот докатится по инерции.

Инфракрасный датчик

Входит в домашний набор 31313 вместо ультразвукового датчика и гироскопа. Режимы:

• Приближение — условное расстояние до предмета от 0 до 100; 100 — это примерно 70 см.
• Маяк — направление и удалённость инфракрасного маяка: робот может ехать за ним.
• Пульт — датчик принимает нажатия кнопок на маяке, и робота можно вести как радиоуправляемую машину.

Если в кабинете образовательные наборы, а инструкция рассчитана на инфракрасный датчик, его обычно можно заменить ультразвуковым: блок программы придётся поменять, но логика останется той же.

Как программировать датчики

Какую бы среду вы ни выбрали — EV3 Lab, EV3 Classroom или Python, — с датчиком работают тремя приёмами:

Перед программированием покажите детям окно «Порты» в EV3 Lab или панель устройств в EV3 Classroom: там видно текущее значение каждого датчика. Пусть поводят датчиком цвета над полем и запишут числа — так понятнее, откуда берётся порог.

Какую программу ставить на компьютеры кабинета в 2026 году, разобрали в статье «Программы для LEGO EV3 и SPIKE Prime».

Задачи для уроков

Задачи из этой таблицы — основа соревнований «Траектория», «Сумо» и «Кегельринг»: начав с них, группу удобно готовить к первым состязаниям.

Готовые материалы

Чтобы не собирать уроки по датчикам с нуля, возьмите готовые модули с презентациями и инструкциями.

Модуль Lego Mindstorms EV3 «1-й уровень»1 200 ₽Набор инструкций «163 проекта Lego EV3»2 000 ₽Проект соревновательной робототехники EV3600 ₽

Все материалы — на странице LEGO Mindstorms EV3. Первое занятие курса можно скачать бесплатно.

Вопросы и ответы