Робототехніка Lego Mindstorms. LEGO – більше ніж конструктор. Частина 3.
Який найвідоміший конструктор в світі? Ми вже знаємо з попередніх статей 🙂 – звичайно Lego! А яка найвідоміша платформа для навчання робототехніці? Звичайно Lego Mindstorms! Давайте розберемося чому.
Можете глянути дві попередні частини статті: «LEGO Конструювання. Чому діти так люблять грати та конструювати з Lego. Частина 1.» та друга – «Винахідник з LEGO. Вісім причин, чому заняття з лего зроблять вашу дитину розумнішою. Частина 2.»
Lego Mindstorms: робототехніка для всіх
Ідея додати до стандартних деталей Lego електронний програмований блок, датчики і електродвигуни, зробити програмування простим і зрозумілим дітям і розробити спеціальний конструктор для створення роботів оживила не тільки Lego-конструкції, але і всю компанію. З 1991 року 11 років поспіль компанія зазнавала збитків. І саме робототехнічні напрямок врятувало ситуацію.
Вперше робототехнічний конструктор Lego Mindstorms був представлений в 1998 році. У 2006 році вийшла друга версія конструктора – NXT, і на початку 2013 року з’явився EV3 (скорочення від Evolution 3).
Серцем конструктора є мікрокомп’ютер (мікроконтролер), він же P-brick, або Р-цегла (від Programmable brick – програмований цегла). Стандартні деталі Lego (балки, шестерні, осі, колеса) мало змінюються з розвитком конструктора, найбільші зміни зазнає саме мікрокомп’ютер.
Першу версію конструктора комплектували мікрокомп’ютером RCX, другу – NXT, а в складі сучасної версії – EV3.
З розвитком конструктора виробник дотримується політики забезпечення сумісності, тобто деталі від старих версій можуть використовуватися спільно з новим конструктором. Так, наприклад, датчики від NXT-версії можуть використовуватися з EV3. Розвиток конструктора в ногу з часом – це перш за все розвиток мікрокомп’ютера і середовища програмування. Важливою відмінністю сучасного блоку EV3 є те, що він працює на вільно розповсюджуваної операційної системи Linux.
Lego WeDo: робототехніка для дітей 6-9 років
Робототехнічний конструктор Lego Mindstorms призначений для дітей від 10 років (хоча можна використовувати його і раніше). Для дітей молодшого віку, які цікавляться робототехнікою, Lego випускає набір WeDo.
Сьогодні цей набір досить активно впроваджується в Україні в освітню робототехніку для дошкільнят і молодших школярів.
Такий конструктор дозволяє зібрати і запрограмувати за допомогою комп’ютера безліч базових моделей за інструкцією, а також придумувати свої. У наборі деталі, сумісні зі стандартними цеглинками Lego.
Склад набору Lego Education WeDo:
– 158 будівельних елементів;
– USB Lego-комутатор;
– мотор;
– датчик нахилу;
– датчик відстані.
Через комутатор здійснюється управління датчиками і моторами за допомогою програмного забезпечення WeDo. Через роз’єми комутатор підключений до джерела живлення, яке подається на мотори і здійснюється обмін даними між датчиками і комп’ютером.
LEGO Education в початку 2016 року випустила нову версію освітнього конструктора робототехніки для дітей WeDo 2.0 (якої ми користуємося на заняттях в АРТ ЛЕГО в місті Львів). До складу базового набору Lego WeDo 2.0 входять нові версії комутатора, датчиків нахилу і руху, двигуна. На жаль, новий конструктор не сумісний з моторами і датчиками Lego WeDo попередньої версії, т.к його мікропроцесор (СмартХаб) має інші роз’єми підключення. СмартХаб WeDo 2.0 підключається до комп’ютера або планшета по протоколу Bluetooth 4.0.
Lego Education WeDo – не тільки конструктор, але повне методичне забезпечення, готове до впровадження в навчальний процес. Це дуже добрий початок для занять робототехнікою.
Ви можете записати своїх дітей на школу робототехніки Lego WeDo 2.0 у нас в АРТ ЛЕГО Львів.
LEGO Education Spike Prime – робототехніка для дітей 9-12 років
Весною 2019 року Lego Education анонсувала новий робототехнический набір Spike Prime. Конструктор орієнтований на школярів 5-7 класів. У наборі три двигуни, три датчика і блок Smart Hub з шістьма портами, динаміком, світловий матрицею 5 × 5, 6-осьовим гіроскопом, акумулятором. Зв’язок Smart Hub з додатком через Bluetooth. Додаток SPIKE використовує мову програмування Scratch.
LEGO MINDSTORMS EV3 – робототехніка для дітей-підлітків 10-14 років
Конструктор був розроблений для двох цільових аудиторій: для домашнього користування (діти і любителі) і для використання в освітніх установах (учні та викладачі). Для кожної групи створено базовий набір – відповідно версія коробки Lego EV3 і освітня версія Lego EV3.
Склад освітньої версії лего-коробки Lego Mindstorms EV3 (яку ми використовуємо на заняття в АРТ ЛЕГО Львів):
– 1 мікрокомп’ютер EV3;
– 2 великих мотора;
– 1 середній мотор;
– 2 сенсора дотику;
– 1 колірної сенсор;
– 1 ІК датчик;
– 1 ІК приймач;
– 594 будівельних елементів;
– набір RJ12 кабелів.
Коротко опишемо те, що входить в комплект для навчання. Природно – сам робот, що складається з різних модулів, які треба збирати між собою. За традицією, всі деталі з’єднуються один з одним без необхідності використання додаткових інструментів – вам знадобляться тільки руки. Це великий плюс, адже таке тренування моторики для дітей вкрай важлива. З іншого боку – якщо це може зібрати маленька дитина, то підлітку це буде дуже легко і ніяких додаткових навичок він не придбає. Тому робототехнічний набір не володіє перевагою над звичайним конструктором Lego.
Друге, що повинно входити в комплект – програмне забезпечення LEGO MINDSTORMS EV3. Природно, ніхто не зважиться навчати дітей відразу писати програмний код. Тому розумним рішення було зробити графічну оболонку, в якій не потрібно знати ніякого синтаксису – просто складай блоки в логічний ланцюжок.
Такі заняття з Лего навчать дитину структурувати свої думки і бажання, навчать думати його наперед і закладуть ази програмування на початковому етапі розвитку. Як мінус самого Лего варто відзначити, що подальшого розвитку в даному напрямку не передбачено. Адже якщо дитина захоче програмувати всерйоз – блоки йому точно не знадобляться. Комп’ютерний код – ось що потрібно для подальшого розвитку. Саме тому АРТ ЛЕГО створили школу програмування для дітей у місті Львів.