Як вивчають робототехніку школярі Іспанії


 
 Суть проекту BQ DIY KIT De Robotica
 
Система KIT De Robotica дозволяє навчитися і створювати роботів, що відрізняються за зовнішнім дизайном (розвиток навичок 3D моделювання, механіки) і поведінці (програмування сенсорів і систем) із стандартних (набір поставки) і повністю індивідуальних (деталі, роздруковані на 3D принтері) компонентів.
 
KIT De Robotica відноситься до DIY проектам робототехніки для початківців, так як не вимагає навичок і приладів пайки. За рахунок цього і комплексного підходу до проектування система завоювала популярність в школах Іспанії.
 
 

Що таке KIT De Robotica і чому це саме система?

Коли замовляєте KIT De Robotica, ви отримуєте невелику симпатичну коробку, але це далеко не все. Просто сенсори, проводки і двигуни можна легко купити окремо — і це буде дешевше, але цього буде недостатньо для створення робота. BQ KIT De Robotica включає в себе:
 
     
  • базові сенсори і компоненти;
  •  
  • онлайн систему візуального програмування;
  •  
  • концепти пріботов та інструкції по збірці;
  •  
  • програму управління на базі смартфонів на Android;
  •  
  • блок навчання та розвитку у вигляді сайту, відео каналу і форуму.
  •  
Всі ці елементи утворюють дуже симпатичну, налаштовану на підтримання у дітей інтересу до технічного навчання систему. При цьому вона постійно розвивається за рахунок зростаючого спільноти користувачів (в основному викладачів), які придумують нові концепти прінтботов, пропонують нові сенсори і моделі поведінки роботів. Далі ми розглянемо всі елементи іспанської системи.
 
 
Портал проекту, персонажі і контент
 
 
Основний портал проекту знаходиться за адресою http://diy.bq.com/ . З самого першого погляду видно, що цим порталом управляє професійна команда. Дизайнери придумали симпатичних персонажів: хлопця, дівчину і професори, вибрали відмінне поєднання кольорів, дуже багато об'єктів анімоване, загалом красиво.
 
 Персонажі і контент
 
 Хлопець допомагає робити роботів і є персонажем усіх інструкцій по збірці прінтботов:
 
  
Інструкції зроблені максимально зрозуміло і барвисто, не у всіх випадках вони дають швидку відповідь, пропонуючи спочатку самому розібратися і вирішити задачу.
 
 Дівчина розповідає про інші можливості комплекту робототехніки і показує, як ще використовувати сенсори. До речі, у неї є реальний прототип, ведуча відео каналу та блогу Аніта:
 
  
Професор допомагає з фізики в окремому розділі і бере участь у завантаженні прикладів коду на плату на сторінці з описом прінтботов або окремих компонентів набору.
 
 Відео керівництва
 
Мабуть, найскладнішим в адаптації порталу до Росії буде знайти ведучого (провідну) на відео керівництва. Простий російською озвучкою тут не обійтися. Аніта веде відео уроки просто шикарно, постійно придумуючи якісь театралізовані моменти. Саме такими емоціями і подачею можна залучити або як мінімум не відштовхнути молоду аудиторію:
 
  
 Форум
 
На форумі можна задавати питання і ділитися напрацюваннями щодо поліпшення роботів, як це зробила дівчинка:
 
  
Зрозуміло, що зараз проект повністю на іспанською та тільки готується до перекладу на російську, але для ознайомлення і сприйняття основних принципів цілком достатньо машинного перекладу браузерів і вбудованого перекладу титрів на каналі YouTube. Якість перекладу буде трохи вища, якщо ви виберете з іспанської на англійську, а не на російську. Правда, мені здається, що подивившись 3-4 рази відео, можна почати розуміти і іспанська.
 
 
Набір базових сенсорів і компонентів
 
 
Комплект зібраний за принципом «необхідно і достатньо» для створення одного робота, здатного виконувати декілька функцій (рух і захоплення легких об'єктів) та реагувати світлом і звуком, на зміну навколишніх умов, а так само бути керованим по Bluetooth.
 
 
 
Склад комплекту легко знайти на коробці і кришці. Отже, для створення робота знадобляться:
 
     
  • Батарейний відсік на 8 батарейок АА;
  •  
  • мозок майбутньої робота, плату Feduino UNO;
  •  
  • 2 датчика IR (інфрачервоний);
  •  
  • кнопка натискається;
  •  
  • 2 світлових датчика;
  •  
  • модуль Bluetooth і USB кабель;
  •  
  • реостат;
  •  
  • 2 світлодіода на платі;
  •  
  • 2 сервомотора міні;
  •  
  • 2 серводвігателя безперервного обертання.
  •  
 
 
 
Всі ці компоненти упаковані і поміщені в маленькі, мають колірну, цифрову та графічну маркування коробочки. Такий скрупульозний підхід до дизайну упаковки обумовлений призначенням комплекту для освітніх установ. Викладач може видавати як весь комплект цілком, так і окремо за елементами, наприклад, плата і сервопривід. Такий принцип зберігання дуже добре підійде для гуртків та занять роботехніки в школі, коли після заняття дітям буде потрібно прибрати все по своїх місцях. Зробити це буде дуже просто. Всього 13 міні-коробок і одна інструкція по підключенню, яку можна використовувати як базову підказку або інструкцію на заняттях:
 
 
 
Для навчальних закладів (оптова купівля) доступні до замовлення додаткові сенсори зі стандартного набору (наприклад, сервоприводи) і просунуті сенсори, як, наприклад, ультразвуковий. Додаткові сенсори і мотори можуть знадобитися для більш складних роботів, як, наприклад, краб. Інструкція до якого вже була показані вище:
 
 
 
 
Засіб програмування
Засобом програмування є сайт http://bitbloq.bq.com , з вкладки якого ми дізнаємося, за допомогою яких інструментів він був створений програмістами BQ:
 
 
 
Для початку, потрібно пройти коротку реєстрацію. Це необхідно для можливості індивідуальної настройки інтерфейсу (вибір мови та набору модулів) та збереження ваших прикладів коду в приватній області хмарного сховища.
 
Хмарне сховище поступово заповнюється прикладами програмування сенсорів, які можна використовувати на уроках (при ознайомленні з набором) і повними проектами програмування роботів.
 
Для більш швидкого ознайомлення з можливостями подивіться коротке відео:
 
  
Для коректної роботи потрібен браузер хром і плагін Codebender. Так само працює в Яндекс браузері.
 
 
Концепція прінтботов
 
 
Для створення робота в BQ KIT De Robotica використовується не стандартний конструктор, а елементи, надруковані на 3D принтері. Це дозволяє підійти до проектування функціональності та дизайну робота максимально вільно та індивідуально.
 
 
 
 
BQ розробило два базових прітбота, на які дано більшість прикладів — пуголовок і жук на фотографіях вище, і постійно збирає інформацію про модифікаціях і нових прінтботах від спільноти. Так з'явилися набагато складніші прітботи краб і бульдозер.
 
  
Ніхто не забороняє використовувати додатково елементи стандартних конструкторів, фарби або будь-які інші доступні засоби — це ж справжній DIY. Наприклад, в прітботе бульдозер використовуються гусениці від одного з наборів LEGO. До речі, їх можна надрукувати, використовуючи FilaFlex пластик (на подобу гуми):
 
 
 
Дуже легко поєднувати деталі (шестерінки і блоки) з наборів LEGO технік і придумувати і друк якісь елементи, яких просто не може бути в стандартних конструкторах, наприклад, унікальний панцир краба:
 
 
 
Такий підхід не складний для зовсім маленьких мейкерів, тому що вони отримують вже розроблену систему і унікальний для досвідчених, бажаючих додати індивідуальність своїм витворам. Крім того, це розвиває навички 3D моделювання.
 
На 2-х базових моделях можна навчитися, які частини робота ми повинні обов'язково передбачити. Наприклад, кріплення батареї і сенсорів, балансери, отвори для прокладки проводів і так далі.
 
 
 
У складніших моделях потрібно передбачити, як робот буде стикатися з поверхнями, чи зможе він їздити тільки по рівній поверхні або його можна буде запустити на траві, землі, гальці:
 
  
Для шкіл та гуртків де ще немає 3D принтерів BQ поставляє готовий комплект деталей, роздрукований на BQ WITBOX та інших елементів, необхідних для збірки (болти, шайби, гумові накладки):
 
 
 
 
Засіб управління роботом
 
 
Як ми з вами дізналися, робота можна запрограмувати на постійний рух з реагуванням на дані з сенсорів. Найпростішим з них є рух по чорній лінії. Якщо ж ви хочете отримати повний контроль над роботом, вам знадобиться встановити на робота плату Bluetooth і запрограмувати його на отримання інструкцій через неї.
 
В системі KIT De Robotica було прийнято рішення використовувати для управління роботом додаток для Android RoboPad, яке ви можете знайти в Google Play . Це виглядає цілком природно, враховуючи, що BQ випускає масу Android пристроїв і має власний штат програмістів. Крім того, не потрібно носити з собою окремий пульт, достатньо смартфона.
 
 
 
Додаток містить інтерфейс для управління двома типами роботів, пуголовком і жуком. Зрозуміло, що зовні це можуть бути будь-які роботи, в яких використовуються два (тип пуголовок) і чотири (тип жук) сервоприводу.
 
  
На екрані є так само кнопка переходу в автоматичний режим. Це може бути використано в робо змаганнях, коли частина завдання потрібно виконати в ручну, а потрапивши на ділянку карти з чорними смугами, просто перейти в автоматичний режим.
 
Вкрай корисним є режим програмування інтерфейсу і команд управління роботом з планшета. Без коду, одні стрілочки.
 
  
 

The end. У чому родзинка BQ і чому ця система дасть прикурити багатьом вітчизняним роботоконструкторам?

У висновку ще раз перерахуємо основні фішки, які спонукали нас почати поставки комплектів KIT De Robotica до Росії і підтримати цей проект, роблячи його повноцінною системою роботосозіданія російською мовою:
 
 - Це вже красиво. Всі матеріали і сама концепція виглядає красиво і привабливо.
 - Це не нудно. Розроблені персонажі і дизайн спрямовані на широку аудиторію. Ми сподіваємося, що споживачами комплектів стануть не тільки діти досвідчених російських мейкерів, а й маса інших дітей, у яких немає таких потужних творчих прикладів будинку.
 - Це система. Комплект, програмування, управління і 3D друк відмінно поєднуються в єдину систему і ми готуємося надати її для російських шкіл і гуртків.
 - Це індивідуально. Застосовуючи 3D друк можливість створювати повністю своїх роботів, робити їх унікальними як за дизайном, так і по поведінці.
 - Це просто. Візуальні засоби програмування дозволяють задіяти їх для навчання молодших груп школярів, при цьому можна переключитися на текстовий мову і почати освоювати його.
 - Це потрібно. Ми віримо, що діти повинні опановувати основи робототехніки, як основи для творчого мислення і проектування складніших систем. Стикаючись з труднощами і отримуючи маленькі перемоги при проектуванні маленьких роботів, вони навчаться не бояться складнощів. Не всі, але кращі почнуть ставити більш амбітні цілі і зможуть їх досягти.
 
Будемо раді, якщо ви захочете підтримати проект, ставши провідним відео підказок, створюючи приклади коду і зберігаючи його в загальних папках або почнете створювати нових унікальних прінтботов.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.