Осваиваем премудрости электроники и робототехники при помощи конструкторов
Создаем из Lego динозавра, получаем уникального домашнего питомца. Еще бы ИИ подключить, отличный охранник квартиры вышел бы
Электроника, робототехника и большинство современных технологий — сложные для изучения темы. Базовое освоение этих направлений может занять не один год, не говоря уже о совершенствовании навыков. Но если попробовать очень хочется, можно начать с относительно простых вещей — специальных обучающих конструкторов. Некоторые из них созданы для детей, что вовсе не мешает и взрослым любителям техники получать дополнительные знания, собирая какую-то нужную для дома систему.
Сейчас есть довольно много образовательных наборов — как от известных производителей (вспомним Lego Mindstorm), так и от никому не известных китайских компаний. Мы в компании Madrobots давно уже имеем дело с подобными системами и сейчас решили рассказать о тех конструкторах и наборах, которые можем порекомендовать.
Образовательный набор Амперка Tetra
Ребята из «Амперки» создали ряд отличных наборов для обучения детей (и взрослых, почему нет?) основам электроники и программирования. Естественно, само по себе программирование обычному ребенку покажется скучным занятием, поэтому здесь нужен особый подход. Это интерактивность, эксперименты и опыты, которые понравятся и детишкам, и их родителям.
Вообще говоря, для набора Амперка Tetra поставлен минимальный возраст в 9 лет и старше, но ничего не мешает дать попробовать его освоить и детям младшего возраста, которые схватывают многие вещи буквально налету.
С набором поставляется книга, в которой описано 96 самых разных заданий. Сам набор состоит из платы Tetra, а также комплекта электронных модулей. Разработчики считают (и мы, в общем-то, с этим согласны), что после выполнения большинства заданий, содержащихся в книге юный гик сможет узнать базовые основы программирования, поймет, как же работает современная электроника и сможет овладеть базовыми элементами алгоритмического мышления.
Аппаратная основа набора — плата, к которой можно подключать всевозможные модули, а программная основа — разработанный в Мичиганском технологическом институте (MIT) язык программирования Scratch.
Базовый набор LEGO Education WeDo 2.0
А этот набор позволяет обучить ребенка робототехнике, вернее, ее основам. Кроме того, WeDo 2.0 дает возможность юным экспериментаторам ставить опыты, моделировать физические законы и явления, изучать флору и фауну. Всего при помощи набора можно разработать 20 проектов.
Обучиться основам программирования здесь тоже можно — WeDo 2.0, вообще говоря, это интуитивно понятная графическая среда программирования. Кстати, по мнению создателей набора, работать с ним могут дети от 7 лет и старше.
В наборе есть обычные детали конструктора Lego (совместимые со всеми остальными стандартными деталями). Также здесь есть программируемый робомодуль СмартХаб 2.0, электромотор и датчики.
Управлять созданными проектами можно при помощи планшетов и телефонов.
Купить базовый набор можно в магазине MadRobots.
Микрокомпьютер micro: bit
В этом году в продаже появилась миниатюрная плата, которая представляет собой вполне полноценный ПК. Правда, для развлечений эта система не годится, ее можно использовать лишь для учебы (разработка Touch Develop, Python, и C++). Возрастная категория, которую определили разработчики — это дети 11–12 лет.
Плата, кстати, совместима со своими старшими братьями и сестрами — Raspberry Pi, Arduino, Galileo и другими мини-ПК. Это уже не интерактивный инструмент, а серьезная плата с неплохими характеристиками:
- MCU — Nordic nRF51822 Bluetooth SoC на базе Cortex M0 core @ 16MHz с 16KB RAM
- 2x пользовательские кнопки, 1x кнопка сброса
- 25x красных настраиваемых LEDs в матрице 5×5
- Сеть — Bluetooth LE
- Датчики — Компас, магентометр, акселерометр
- USB — 1x micro USB порт для программирования
- Расширения — 20-контактный edge коннектор, 5x «колец» по 3V, GND, и 3 цифро/аналоговых I/Os
- Питание — 5V от USB или двух AAA батарей через порт
- Размеры — 4cm x 5cm
По словам разработчиков, на основе этой платформы можно создавать массу интереснейших устройств, включая умные часы, игры, миниатюрных роботов и прочее.
LEGO Mindstorms Education EV3
В анонсе не зря был упомянут LEGO Mindstorms. Это действительно один из лучших образовательных наборов, который позволяет быстро привлечь ребенка или взрослого на сторону технологий. Конструктор позволяет создать робота, и обучить его многим вещам.
Конструктор позволяет одновременно обучить ребенка электронике, программированию и робототехнике. Вместе с конструктором поставляется и образовательная программа Robot Educator, которая содержит 48 мультимедийных уроков по робототехнике. ПО поставляется бесплатно.
Здесь тоже используется графический язык программирования, созданный вместе со специалистами из National Instruments.
В набор входит достаточное количество элементов для создания различных роботов, включая:
- Color Sorter — робот для решения классической задачи по сортировке предметов (в данном случае — Lego деталей) по цвету
- Gyro Boy — робот-сигвей, использующий гироскоп для балансировки
- Puppy — робот-собака, реагирующая на прикосновения и выполняющая простые команды
- Robo-Hand — механический манипулятор.
Несмотря на всю серьезность этого конструктора, дети работают с ним с очень большим интересом.
В России купить LEGO Mindstorms Education EV3 можно приобрести у нас.
ROBOTIS Premium (Bioloid Premium)
Роботехнический конструктор ROBOTIS Premium (Bioloid Premium) позволяет и ребенку, и взрослому освоить сборку и программирование продвинутых роботов с большим количеством степеней свободы. В наборе есть модульные сервоприводы постоянного тока, которые и обеспечивают подвижность собираемых систем.
Кроме того, есть здесь и модули беспроводной связи, включая гироскоп, датчик расстояния и IR-модуль. Поддерживает робот управление через Zigbee. Разработчики оснастили свой набор программным обеспечением RoboPlus для того, чтобы робота можно было обучать новым движениям.
Позаботились они и о наличии ПО, которое дает возможность низкоуровневого программирования на С.
Среди моделей, которые можно собрать при помощи ROBOTIS Premium — гуманоидные роботы, пауки, динозавры и прочие существа. Робот-гуманоид после сборки обладает 16-тью запрограммированными базовыми действиями, в том числе и игровыми для боев с подобными роботами. В скором времени ждите обзор ROBOTIS Premium.
Модульный дрон Airblock
На рынке этого устройства пока нет, и очень зря. Мультикоптер Airblock представляет собой модульное устройство, из которого можно конструировать все, что угодно (ну, почти). Отдельные модули дрона крепятся к центральной платформе и друг к другу при помощи магнитных коннекторов. Благодаря этому систему можно модифицировать в любое время.
Из только что летавшего над гладью воды дрона можно сделать катер на воздушной подушке, который будет быстро плыть по поверхности озера, моря или океана. Для этого нужно добавить лишь несколько дополнительных деталей.
Вместе с дроном разработчики предоставляют специальную среду программирования, которая напоминает язык Scratch, разработанный в MIT. Интерфейс интуитивно понятный, с ним смогут работать и дети, и взрослые.
Срок работы дрона в автономном режиме не слишком велик — всего 6 минут. Устройство оснащено модулем беспроводной связи Bluetooth, который позволяет осуществлять контроль над устройством с телефона или планшета.
Разработчики — компания Makeblock из Шеньчжэня.
Noolite Kit Maxi
Это не совсем конструктор, а набор для превращения своей квартиры в «умную». И речь здесь идет не столько о детях, сколько о взрослых любителях автоматизации и электронных устройств. Noolite Kit Maxi у нас не раз заказывали для своих молодых людей и мужей девушки, говоря, что их половинки очень любят «чего-то там программировать». Отзывы были исключительно хорошие, поэтому мы решили включить набор в этот пост.
Кстати, создавался Noolite Kit Maxi (купить его уже можно в России) нами совместно с компанией Noolite. Можно сказать, что представляем наш совместный проект. Он нам самим так понравился, что почти все сотрудники взяли себе по экземпляру.
Его достоинство — возможность преобразования квартиры в «умную» всего за несколько часов. Интегрируются элементы набора с любыми типами ламп. Плюс все это управляется приложениями, созданными не дядюшкой Али, а разработчиками из Белоруссии.
Что внутри:
- Шесть силовых блоков с максимальной мощностью 300 ватт каждый — это примерно пять 60-ваттных ламп накаливания, или 8 люминесцентных ламп, или полтора десятка светодиодных. В общем, одного блока хватит даже на большую люстру.
- Три настенных пульта, с каждого из которых можно управлять всеми шестью блоками — включать, выключать или регулировать яркость ламп, подключённых к блокам. Если, конечно, они это поддерживают.
- Датчик движения, датчик температуры и влажности — органы чувства вашего умного дома
- Ethernet-шлюз, с помощью которого можно управлять силовыми блоками с компьютера, смартфона или умных часов, (у нас есть нативное приложение для Pebble)
- 24 клеммы Wago, с помощью которых монтаж обходится без пайки и занимает минимум времени.
А вот здесь вы можете узнать, как разрабатывается этот набор и в каких условиях производится.
Если Maxi — это много, можете купить Noolite Kit Mini, здесь чуть попроще, но и чуть дешевле:)
В целом, таких наборов сейчас существует довольно много. Мы привели в качестве примера лишь малую толику. Как видим, обучаться электронике, робототехнике и программированию могут все желающие любых возрастов — было бы желание:)
Напоминаем, что для всех наших читателей действует промо-код GEEK, дающий 5 процентов скидки на любой товар из магазина Madrobots. Вы можете передавать этот код своим друзьям, знакомым и родственникам — такое только приветствуется!
