[Из песочницы] Как изучают робототехнику школьники Испании
Суть проекта BQ DIY KIT De Robotica
Система KIT De Robotica позволяет научиться и создавать роботов, отличающихся по внешнему дизайну (развитие навыков 3D моделирования, механики) и поведению (программирование сенсоров и систем) из стандартных (набор поставки) и полностью индивидуальных (детали, распечатанные на 3D принтере) компонентов.
KIT De Robotica относится к DIY проектам робототехники для начинающих, так как не требует навыков и приборов пайки. За счет этого и комплексного подхода к проектированию система завоевала популярность в школах Испании.
Что такое KIT De Robotica и почему это именно система? Когда заказываете KIT De Robotica, вы получаете небольшую симпатичную коробку, но это далеко не все. Просто сенсоры, проводки и двигатели можно легко купить по отдельности — и это будет дешевле, но этого будет недостаточно для создания робота. BQ KIT De Robotica включает в себя: базовые сенсоры и компоненты;
онлайн систему визуального программирования;
концепты приботов и инструкции по сборке;
программу управления на базе смартфонов на Android;
блок обучения и развития в виде сайта, видео канала и форума.
Все эти элементы образуют очень симпатичную, настроенную на поддержание у детей интереса к техническому обучению систему. При этом она постоянно развивается за счет растущего сообщества пользователей (в основном преподавателей), которые придумывают новые концепты принтботов, предлагают новые сенсоры и модели поведения роботов. Далее мы рассмотрим все элементы испанской системы.Портал проекта, персонажи и контент
Основной портал проекта находится по адресу http://diy.bq.com/. С самого первого взгляда видно, что этим порталом управляет профессиональная команда. Дизайнеры придумали симпатичных персонажей: парня, девушку и профессора, выбрали отличное сочетание цветов, очень много объектов анимировано, в общем красиво.
Персонажи и контент
Парень помогает делать роботов и является персонажем всех инструкций по сборке принтботов:
[embedded content]
Инструкции сделаны максимально понятно и красочно, не во всех случаях они дают быстрый ответ, предлагая сначала самому разобраться и решить задачу.
Девушка рассказывает о других возможностях комплекта робототехники и показывает, как еще использовать сенсоры. Кстати, у неё есть реальный прототип, ведущая видео канала и блога Анита:
[embedded content]
Профессор помогает по физике в отдельном разделе и участвует в загрузке примеров кода на плату на странице с описанием принтботов или отдельных компонентов набора.
Видео руководства
Пожалуй, самым сложным в адаптации портала к России будет найти ведущего (ведущую) на видео руководства. Простой русской озвучкой тут не обойтись. Анита ведет видео уроки просто шикарно, постоянно придумывая какие-то театрализованные моменты. Именно такими эмоциями и подачей можно привлечь или как минимум не оттолкнуть молодую аудиторию:
[embedded content]
Форум
На форуме можно задавать вопросы и делиться наработками по улучшению роботов, как это сделала девочка:
[embedded content]
Понятно, что сейчас проект полностью на испанском и только готовится к переводу на русский, но для ознакомления и восприятия основных принципов вполне достаточно машинного перевода браузеров и встроенного перевода титров на канале YouTube. Качество перевода будет несколько выше, если вы выберете с испанского на английский, а не на русский. Правда, мне кажется, что посмотрев 3–4 раза видео, можно начать понимать и испанский.
Набор базовых сенсоров и компонентов
Комплект собран по принципу «необходимо и достаточно» для создания одного робота, способного выполнять несколько функций (движение и захват легких объектов) и реагировать светом и звуком, на изменение окружающих условий, а так же быть управляемым по Bluetooth.
Состав комплекта легко найти на коробке и крышке. Итак, для создания робота понадобятся:
Батарейный отсек на 8 батареек АА;
мозг будущего робота, плату Feduino UNO;
2 датчика IR (инфракрасный);
кнопка нажимаемая;
2 световых датчика;
модуль Bluetooth и USB кабель;
реостат;
2 светодиода на плате;
2 сервомотора мини;
2 серводвигателя непрерывного вращения.
Все эти компоненты упакованы и помещены в маленькие, имеющие цветовую, цифровую и графическую маркировку коробочки. Такой скрупулезный подход к дизайну упаковки обусловлен предназначением комплекта для образовательных учреждений. Преподаватель может выдавать как весь комплект целиком, так и отдельно по элементам, например, плата и сервопривод. Такой принцип хранения очень хорошо подойдет для кружков и занятий роботехникой в школе, когда после занятия детям будет нужно убрать все по своим местам. Сделать это будет очень просто. Всего 13 мини-коробок и одна инструкция по подключению, которую можно использовать как базовую подсказку или инструкцию на занятиях:
Для учебных заведений (оптовая покупка) доступны к заказу дополнительные сенсоры из стандартного набора (например, сервоприводы) и продвинутые сенсоры, как, например, ультразвуковой. Дополнительные сенсоры и моторы могут понадобиться для более сложных роботов, как, например, краб. Инструкция к которому уже была показаны выше:
Средство программирования
Средством программирования является сайт http://bitbloq.bq.com, из вкладки которого мы узнаем, с помощью каких инструментов он был создан программистами BQ: 
Для начала, нужно пройти короткую регистрацию. Это необходимо для возможности индивидуальной настройки интерфейса (выбор языка и набора модулей) и сохранения ваших примеров кода в приватной области облачного хранилища.
Облачное хранилище постепенно заполняется примерами программирования сенсоров, которые можно использовать на уроках (при ознакомлении с набором) и полными проектами программирования роботов.
Для более быстрого ознакомления с возможностями посмотрите короткое видео:
[embedded content]
Для корректной работы нужен браузер хром и плагин Codebender. Так же работает в Яндекс браузере.
Концепция принтботов
Для создания робота в BQ KIT De Robotica используется не стандартный конструктор, а элементы, напечатанные на 3D принтере. Это позволяет подойти к проектированию функциональности и дизайна робота максимально свободно и индивидуально.
BQ разработало два базовых притбота, на которые дано большинство примеров — головастик и жук на фотографиях выше, и постоянно собирает информацию о модификациях и новых принтботах от сообщества. Так появились гораздо более сложные притботы краб и бульдозер.
[embedded content]
Никто не запрещает использовать дополнительно элементы стандартных конструкторов, краски или любые другие доступные средства — это же настоящий DIY. Например, в притботе бульдозер используются гусеницы от одного из наборов LEGO. Кстати, их можно напечатать, используя FilaFlex пластик (на подобие резины):
Очень легко совмещать детали (шестеренки и блоки) из наборов LEGO техник и придумывать и печать какие-то элементы, которых просто не может быть в стандартных конструкторах, например, уникальный панцирь краба:
Такой подход не сложен для совсем маленьких мейкеров, потому что они получают уже разработанную систему и уникален для опытных, желающих придать индивидуальность своим творениям. Кроме того, это развивает навыки 3D моделирования.
На 2-х базовых моделях можно научиться, какие части робота мы должны обязательно предусмотреть. Например, крепление батарейного блока и сенсоров, балансеры, отверстия для прокладки проводов и так далее.
В более сложных моделях нужно предусмотреть, как робот будет соприкасаться с поверхностями, сможет ли он ездить только по ровной поверхности или его можно будет запустить на траве, земле, гальке:
[embedded content]
Для школ и кружков где еще нет 3D принтеров BQ поставляет готовый комплект деталей, распечатанный на BQ WITBOX и других элементов, необходимых для сборки (болты, шайбы, резиновые накладки):
Средство управления роботом
Как мы с вами узнали, робота можно запрограммировать на постоянное движение с реагированием на данные с сенсоров. Простейшим из них является движение по черной линии. Если же вы хотите получить полный контроль над роботом, вам понадобится установить на робота плату Bluetooth и запрограммировать его на получение инструкций через неё.
В системе KIT De Robotica было принято решение использовать для управления роботом приложение для Android RoboPad, которое вы можете найти в Google Play. Это выглядит вполне естественно, учитывая, что BQ выпускает массу Android устройств и имеет собственный штат программистов. Кроме того, не нужно носить с собой отдельный пульт, достаточно смартфона.
Приложение содержит интерфейс для управления двумя типами роботов, головастиком и жуком. Понятно, что внешне это могут быть любые роботы, в которых используются два (тип головастик) и четыре (тип жук) сервопривода.
[embedded content]
На экране есть так же кнопка перехода в автоматический режим. Это может быть использовано в робо соревнованиях, когда часть задания нужно исполнить в ручную, а попав на участок карты с черными полосами, просто перейти в автоматический режим.
Крайне полезным является режим программирования интерфейса и команд управления роботом с планшета. Без кода, одни стрелочки.
[embedded content]
The end. В чем изюминка BQ и почему эта система даст прикурить многим отечественным роботоконструкторам? В заключении еще раз перечислим основные фишки, которые побудили нас начать поставки комплектов KIT De Robotica в Россию и поддержать этот проект, делая его полноценной системой роботосозидания на русском языке: — Это уже красиво. Все материалы и сама концепция выглядит красиво и привлекательно.— Это не скучно. Разработанные персонажи и дизайн направлены на широкую аудиторию. Мы надеемся, что потребителями комплектов станут не только дети опытных российских мейкеров, но и масса других детей, у которых нет таких мощных созидательных примеров дома.— Это система. Комплект, программирование, управление и 3D печать отлично сочетаются в единую систему и мы готовимся предоставить её для российских школ и кружков.— Это индивидуально. Применяя 3D печать возможность создавать полностью своих роботов, делать их уникальными как по дизайну, так и по поведению.— Это просто. Визуальные средства программирования позволяют задействовать их для обучения младших групп школьников, при этом можно переключиться на текстовый язык и начать осваивать его.— Это нужно. Мы верим, что дети должны постигать основы робототехники, как основы для созидательного мышления и проектирования более сложных систем. Сталкиваясь с трудностями и получая маленькие победы при проектировании маленьких роботов, они научаться не боятся сложностей. Не все, но лучшие начнут ставить более амбициозные цели и смогут их достичь.
Будем рады, если вы захотите поддержать проект, став ведущим видео подсказок, создавая примеры кода и сохраняя его в общих папках или начнете создавать новых уникальных принтботов.
