Согласно последним опросам родителей, проведенным социологами в нашей стране, все большую популярность завоевывают конструкторы по робототехнике для детей, причем не только среди школьников старших классов, но и среди 4-5-летних малышей.
Сейчас на отечественном рынке представлен огромный выбор комплектов, которые рассчитаны на детей самых разных возрастов, с разным уровнем подготовки и знаний.
Особенности конструкторов
Все объединяет не только функция игры, но и обучения. Конструкторы для школьников зачастую сопровождаются рабочими тетрадями, учебниками, глоссариями, методическими материалами для учителя. Комплекты для младших групп, в частности для дошкольников, не рассчитаны на использование серьезных педагогических материалов, однако, и в этом случае ребенок не просто играет, а изучает в доступной форме механизмы, физические законы.
Бесспорно, робот-конструктор для детей четырех - шести лет не предлагает сбор и программирование человекоподобного андроида. На начальных этапах робототехника - это изучение моделей, работа с простейшими моторами и т. д.
Возрастные группы
Сегодня роботы-конструкторы выпускаются для детей в возрасте от четырех до пятнадцати лет. Продуманный набор соответствует уровню знаний юного конструктора или инженера: чем старше ребенок, тем сложнее ему предлагаются модели. Большинство производителей предлагают модели для следующих возрастных групп:
От 4 до 6 лет
Простые модели с яркими и крупными деталями и увлекательным содержанием. Обычно, в этом случае малышу предлагают собрать самолетики, машинки, животных, чтобы получить первое представление о том, что такое механизм. Задача таких конструкторов для малышей состоит в том, чтобы развить мелкую моторику ребенка, усидчивость, внимание, изобретательность, обучить работе в команде.
От 7 до 9 лет
Робот-конструктор по робототехнике для младших школьников становится более сложным. Это можно сказать как о самих моделях, так и об изучаемых темах. Дети более подробно знакомятся с физическими законами и явлениями, начинают изучать работу различных датчиков. По этой причине такие наборы с успехом используются на уроках физики. Многие комплекты предлагают не только построить машинку, но и заставить ее двигаться: ехать по линии, отъезжать от края стола.
От 10 до 15 лет
Программируемый робот для старших школьников, подразумевает практически полное погружение в робототехнику (исключая моделирование и печать деталей, хотя набор от Fischertechnik позволяет собрать настоящий 3D-принтер). Работа с механизмами в этом случае сочетается с программированием - комплекты могут поставляться с программируемыми платами, чтобы будущий инженер мог увидеть, как они функционируют, и попробовать задать команды самостоятельно.
LEGO
Один из самых популярных и известных в мире брендов является и признанным лидером в образовательном роботостроении. Во многих школах на занятиях используются именно его комплекты, которые отличаются универсальностью, широким набором материалов для педагогов, наличием рабочих тетрадей.
Известный бренд предлагает несколько линеек для детей разных возрастов. Для самых маленьких подойдут «Первые механизмы» (5+) или «Простые механизмы» (7+). Занятия с этими конструкторами не требуют серьезных знаний в роботостроении, наборы лишь знакомят детей с тем, что такое и как функционирует механизм. Будущий инженер-конструктор узнает, как работают рычаги, зубчатые колеса и многое другое.
Линейки WeDo и WeDo 2
Эта игрушка робот программируемый, позволит ребятам от 7 до 10 лет собрать первый настоящий механизм. Комплекты состоят из множества деталей для тела робота, а также самые разные датчики (наклона, движения), дидактические материалы, программное обеспечение.
В отдельную группу следует выделить конструкторы, в которых подробно разбираются темы, связанные не только с физическими явлениями, но и с некоторыми другими дисциплинами, технологией, к примеру. К таким наборам можно отнести «Возобновляемые источники энергии», «Пневматику» и другие.
MINDSTORMS Education EV3
Это самые сложные из предлагаемых LEGO конструкторов, которые предназначены для учащихся средней школы. Комплекты позволяют создать полноценного сборного программируемого робота, имеющего различные датчики, который способен взаимодействовать с другими роботами от этого производителя.
Huna
Южнокорейские специалисты, разрабатывая программируемые конструкторы для детей, придерживаются правила — «От простого к сложному». Уже детям с шести — восьмилетнего возраста бренд предлагает собрать несложные механизмы с двигателем, датчиками, которые определяют расстояние, звуковым сопровождением. В основу таких комплектов заложены знакомые всем малышам модели: герои сказок (к примеру, Паровозик Томас или персонажи из «Трех поросят»), машинки, животные. Каждый комплект оснащен понятной инструкцией, которая поможет ребенку (конечно, с помощью взрослых) собрать интересную движущуюся модель.
MRT (My Robot Time)
Ребят постарше заинтересует эта линейка, в которой можно подобрать комплекты посложнее. Во все наборы входит мотор, датчики и прочие необходимые элементы. Главной особенностью программируемых роботов от Huna является возможность соединения деталей по всем шести сторонам.
Интересной разработкой компании стали наборы для совместной, групповой работы: ребята могут построить зоопарк и даже город или пофантазировать на темы «Новый год и Рождество», «Мечты и реальность».
Fischertechnik (Германия)
Не уступает конкурентам и этот немецкий производитель, который подготовил наборы для детей разных возрастных групп. К примеру, для начинающих изобретателей в возрасте от пяти лет создан «Набор для малышей», а также «Супернабор для малышей».
Каждый такой комплект позволит ребенку построить несколько моделей самолетов, машинок, подъемный кран и другие понятные и знакомые объекты.
Младшим школьникам компания Fischertechnik предлагает решить более сложные задачи. К примеру, построить машину, двигающуюся от солнечных батарей или трактор с дистанционным управлением. Бренд разработал наборы для изучения оптических явлений, пневматики, топливных элементов, законов динамики, различных двигателей. Эти и другие подобные образовательные конструкторы помогут ребятам в игровой форме ознакомиться с различными сторонами школьного курса физики, но, главное, - применить теоретические знания на практике.
Engino (Кипр)
Бренд, известный огромным ассортиментом самых различных образовательных интерактивных программируемых роботов. Кроме того, компания Engino предлагает оригинальную серию для девочек: детали конструкторов выполнены в пастельных тонах, а сами модели ближе прекрасной половине человечества.
Mechanical Science и Discovering Stem
Нельзя не отметить и эти серии от компании Engino. С их помощью ребенок наглядно изучит различные физические явления — работу рычагов, кривошипов, клиньев, познакомится с законами Ньютона и солнечной энергии. Stem расшифровывается как Science (наука), Technology (технология), Engineering (инженерное дело) и Mathematics (математика). Этим областям и посвящены конструкторы.
Makeblock (Германия)
Самые интересные конструкторы-роботы, производимые этой компанией, - это, бесспорно, те, что можно использовать по назначению после сборки. К примеру, Airblock Drone или Laserbot гравировщик, которые позволяют собрать катер или дрон на воздушной подушке. Наборы укомплектованы всем необходимым для полноценной работы устройства. Например, юному гравировщику потребуется лазерная головка, программное обеспечение, кронштейны и многое другое.
Silverlit — программируемый робот (36 функций)
Эта технологичная уникальная игрушка от китайских производителей является настоящим чудом. Программируемый робот обладает тридцатью шестью функциями, а в комплекте с ним идет еще и небольшой робот. Основной герой комплекта умеет:
- выполнять последовательные действия (не более тридцати шести за один цикл), из которых наиболее интересны повороты, удар ногой, ходьба вперед и назад, выражение обеспокоенности, танцы, обхождение препятствий;
- реагировать на громкие звуки. При хлопке в стороне от робота Silverlit, он издает звук;
- охранять помещение: робот предупреждает знаками ребенка о том, что перед ним появилось какое-то препятствие;
- общаться со своей мини-копией Maxi Pals, подавая световые сигналы;
- сверкать глазами, поворачивать голову, шевелить суставами ног и рук;
- удерживать нетяжелые предметы в руках.
Роботы от Silverlit изготовлены из качественных материалов. В комплект входит дистанционный пульт управления, который для удобства можно закрепить на спине робота. Программируемый робот Silverlit небольшого размера. В комплект поставляются батарейки, но только к основному, большому роботу Maxi Pals.
Эта игрушка заинтересует детей с пяти лет. Выглядят роботы очень симпатично — оригинальные космонавты, одетые в оригинальные скафандры. Игрушка имеет особый датчик, позволяющий обходить препятствия и сканировать пространство.
Конструкторы-роботы человекоподобные, программируемые
Наверное, совсем скоро роботы-андроиды станут незаменимыми помощниками домашних хозяек: они смогут готовить пищу и убирать в доме. Пока такие модели используют лишь в развлекательных или образовательных целях.
Darwin-mini
Элементы робота от компании Robotic совместимы с конструктором серии Dream, того же бренда. Рост робота составляет 26,95 см, семнадцать сервомоторов используется для движений. Передвигается он со скоростью 24 см/сек, аккумулятор рассчитан на полчаса непрерывной работы.
В комплект набора входит модуль Bluetooth. А вот гироскопического и других датчиков в этом комплекте нет. Контроллер с открытой платформой управляет роботом. Она оборудована четырьмя портами, к которым подключаются дополнительные датчики-светодиоды, которые в комплект не входят, но могут понадобиться для выполнения некоторых дополнительных задач.
Для сборного программированного робота применяется бесплатное ПО RoboPlus. Поведение робота можно запрограммировать с помощью редактора RoboPlus Task, а более сложные движения — используя программу RoboPlus Motion.
Bioloid Premium Kit
Комплект от известной корейской компании Robotics. Помимо трех можно собрать из предлагаемого комплекта 26 различных механизмов. Комплект рассчитан на детей старшего и среднего школьного возраста.
Собранный робот имеет: гироскоп, два инфракрасных датчика препятствий, 18 сервомоторов, инфракрасный датчик расстояния. Кроме того, в конструкцию включены датчики напряжения, температуры, микрофон. В комплекте входит пульт дистанционного управления.
Наборы роботов конструкторов для мальчиков позволяют собирать сразу несколько моделей роботов из одного набора. В каждом наборе вы найдёте подробную пошаговую инструкцию по сборке каждой модели. Большой конструктор, состоящий полностью из металлических деталей (около 1000 штук), включает дополнительные моторчики, датчики, сервоприводы – все, что необходимо для того, чтобы роботы-модельки оживали в детских руках. Можно собрать металлическую гонку F1, шатл, робота-футболиста, робота-бойца (1), робота-уборщика, робота-боулингиста, робота-сборщика бумажных стаканов, робота-змею, робота-мотоцикла, боевого робота (2), робота-борца, робота-машину, робота-игрока в гольф, робота-руку, робота с вращающимся барабаном, робота-бульдозер с клешнями, робота-руку на подставке, робота-джип. Некоторые блоки состоят из алюминия и пластика, если они не несут на себе важную функцию в моделях роботов. Остальные металлические детали способны выдерживать довольно сильное давление и механические повреждения. Детские игры – это супердинамичные мероприятия, особенно в том случае, если в одном месте собирается несколько ребят. Если ваш ребенок интересуется конструированием – набор HUNA TOP 2 явится для него настоящим профессиональным конструктором, который займет в его комнате важное и почетное место.
Где купить конструкторов роботов для школы и дома? В нашем интернет - магазин представлен очень широкий ассортимент конструкторов. Наша компания работает с огромным спектром российских и зарубежных поставщиков робототехники. Несмотря на то, что все роботы и наборы для сборки в данный момент производятся за рубежом, мы стараемся максимально близко соответствовать качественным и новаторским запросам наших клиентов. HunaRobo MRT3 – конструктор в оригинальном названии HunaRobo My Robot Time 3 – идеально подходит для детей старше семи лет. Из 667 деталей конструктора можно собрать от роботов-внедорожников до танков. В конструкторе используется прочный пластик, отвечающий нормам сохранения окружающей среды, он безопасен для ребенка и его здоровья. Набор робо-конструктора HunaRobo MRT3 уникален двумя платами в комплекте, одну из которых модно программировать, другую – нет. Таким образом, следуя инструкции внутри набора, можно собрать любую из моделей роботов, установить на нее уже запрограммированную плату и постепенно понять, как все работает. Далее, можно заняться и программированием самостоятельно. В инструкции внутри коробки все пошаговые действия детально описаны, поэтому разобраться не составит труда. Особенно в том случае, если у вас уже есть небольшой опыт программирования. В комплекте с ПО, USB-шнуром, двумя материнскими платами, звуковой колонкой, пультом дистанционного управления, несколькими видами двигателей, сенсорами и приемником. Основой конструктора работа являеся материнская плата с микроконтроллером, к которой подключается множество переферейных устройств, таких, например, как сервоприводы, датчики, светодиоды, и, конечно же, динамики. В зависимости от потребностей можно купить набор роботов разного масштаба.
В зависимости от названия конструктора роботов для мальчиков можно выбрать количество собираемых моделей. В инструкции к набору находятся алгоритмы по программированию нескольких десятков моделей роботов разнообразных моделей - от человекоподобных до животных. В базовой программе доступны демонстрационные функции работы модели. Простая инструкция поможет самостоятельно собрать несколько разных моделей (от роботов гоночных до летающих и боевых). Внутри комплекта есть программное обеспечение Rogic – специально разработанное для новичков (с расширением функций: While, Break, If, Loop), имеет графический интерфейс. Блок-схема упростит сборку без изучения разного рода алгоритмов. На основе комплектации набора можно собрать как самого простого робота с минимальными функциями, так и робота, который будет выполнять простые команды. Для пользователей, имеющих запас знаний и фантазию, набор открывает неограниченные возможности в роботостроении. Чтобы расширить возможности комплекта, не стоит покупать дополнительные детали, можно просто приобрести ресурсный набор Roborobo. Таким образом, следуя инструкции внутри набора, можно собрать любую из моделей роботов, установить на нее уже запрограммированную плату и постепенно понять, как все работает. Далее, можно заняться и программированием самостоятельно. В инструкции внутри коробки все пошаговые действия детально описаны, поэтому разобраться не составит труда.
Конструкторы роботы для мальчиков.
Особенно в том случае, если у вас уже есть небольшой опыт программирования. В комплекте с ПО, USB-шнуром, двумя материнскими платами, звуковой колонкой, пультом дистанционного управления, несколькими видами двигателей, сенсорами и приемником. Изобретатели Лего сделали все, чтобы их новая игрушка содержала внутри себя передовые технические качества: операционную систему Linux, возможность воспринимать команды голосом. Робот программируется и обладает мощным микропроцессором, в арсенале робота находится большое количество датчиков для выполнения разных команд и сенсоров. Из 594 деталей можно собрать 5 различных диковинных роботов марсоходов, вездеходов, фантастических скорпионов и драконов. Игровая ценность данной модели – это создание управления собственным роботом. Можно создавать простые программы на программном блоке, использовать бесплатное ПО, использовать инфракрасную систему управления роботом. И главное – управление с помощью iOS и Android устройств через интегрированный в корпус робота чип. Таким образом, с помощью простых ПО, которые можно установить на ваше мобильное устройство бесплатно, робот майндстормс может выполнять самые различные функции: стать настоящим другом в поиске утерянных вещей (с помощью инфракрасного сенсора) или перевозчиком небольших грузов.
Данная статья, рассчитана на тех читателей, которые хотят научить своих детей чему-нибудь полезному. Предлагаю познакомиться с программируемыми роботами Lego, которые помогут развить у вашего ребенка не только навыки конструирования, но и навыки программирования, что очень полезно в век компьютерных технологий. Как показывает практика, программируемые Лего-роботы способны увлечь не только мальчиков, но и девочек.
Состав программируемого конструктора Lego
На данный момент, можно купить конструктор Lego Mindstorms NXT 2.0, который упакован в довольно вместительный пластиковый контейнер.
В набор входит лоток, в который можно поместить детали необходимые для сборки различных конструкций.
В набор консруктора Лего входит лоток, в который можно поместить детали необходимые для сборки различных конструкций
Одной из самых главных составных частей программируемого конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0, является NXT микро-ЭВМ (электронно-вычислительная машина), при помощи которой и осуществляется программирование роботов. На фотографии ниже, можно увидеть один из вариантов собранного робота: в центре конструкции расположена микро-ЭВМ, по бокам прикреплены двигатели (каждый двигатель программируются отдельно), вперед вынесен ультразвуковой датчик, способный определять расстояние до препятствия.
Простейший вариант робота
В комплект конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 входят следующие датчики:
- Датчик касания (Touch Sensors);
- Датчик звука (Sound sensor);
- Световой датчик (Colour Sensor);
- Ультразвуковой датчик.
Датчики (слева на право): ультразвуковой, звуковой и касания
Как программировать робота Lego?
Для программирования робота Lego, существует несколько сред программирования. Одной из самых простых, является Lego Mindstorm NXT — визуальная среда разработки. Благодаря Lego Mindstorm NXT, запрограммировать робота, может даже человек, незнакомый с языками программирования.
Lego Mindstorm NXT — визуальная среда разработки
После того, как разработана программа для робота, ее отправляют в микро-ЭВМ (робота можно подключить к компьютеру при помощи кабеля USB, который входит в комплект конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0). В микро-ЭВМ можно сохранить несколько программ, для выполнения которых, подключение к ПК роботу не нужно, т.е. он будет работать под управлением программы находящейся в памяти микро-ЭВМ.
Какие соревнования Лего-роботов можно проводить?
Естественно, для проведения соревнований, нужны несколько роботов, как минимум два. В видео-ролике ниже, показаны следующие этапы соревнования Лего-роботов:
- Прохождение трассы на время (трасса наклеена черной изолентой на столах);
- Роботы-сумо (в круг ставятся два робота, побеждает тот робот, которому удается вытолкнуть противника за пределы черного круга);
- Куча-мала (в круг ставится несколько роботов, побеждает тот робот, которому удается вытолкнуть за пределы круга всех своих конкурентов).
Самый зрелищный этап — это «Куча-мала» (досмотрите видео до конца ).
Стоит ли покупать программируемый конструктор Лего для девочек?
Если у девочки технический склад ума, то ей вполне можно купить программируемый конструктор типа Lego Mindstorms NXT 2.0. В проводимых мною соревнованиях, участвовали две девочки, причем одна из них исполняла роль конструктора, а вторая — роль программиста.
Заключение
Не давайте своим детям, извиняюсь за выражение, «тупеть». Именно к этому приводит просмотр большинства телевизионных программ и бесцельное шатание по Интернету. Чем раньше наши дети найдут достойное занятие по душе, тем проще им будет определиться с выбором будущей профессии. Возможно, первым шагом в нужном направлении, будет знакомство с программируемыми конструкторами Lego.
Евгений Мухутдинов
Можешь и сам попробовать.
Наверное, ты ждал под заголовком статью о том, как LEGO таинственным способом делает из детей гениев-программистов? На самом деле, важность знания азов программирования в современном мире сложно переоценить.
Почему программированию надо учиться с детства
Достаточно оглянуться вокруг – нас окружают операционные системы на мобильных и настольных гаджетах, “умные дома”, системы виртуальной реальности, самодвижущийся транспорт и многое другое, что еще недавно казалось фантастикой или далеким будущим.
Это имеет самое непосредственное отношение к образованию . Готовила ли тебя школа к использованию современных технологий? И речь не обязательно про информатику. Например, в моей школе наиболее сложным прибором был токарный станок, где на уроке труда мы вытачивали деревянные подсвечники.
Даже при работе с этим аппаратом из 70-х годов требовалось базовое понимание алгоритмов – нужно подготовить деталь, закрепить её, проверить, безопасно ли начинать работу, и только потом включить станок. Звучит элементарно? Для взрослого человека – да , но не для ребят младшего школьного возраста.
Самая главная задача – это увлечь ребенка процессом. Магическое превращение куска дерева в элегантный подсвечник стало достаточным стимулом для начала обучения. Примерно в том же возрасте я записался в ближайший “Юный техник”, где популярность секции “электронные машинки на дистанционном управлении” была столь высока, что очередь на запись была на 2 (два!) года вперед.
Пришлось идти на выжигание, а запах жженой фанеры я до сих пор распознаю с удивительной точностью.
В возрасте постарше я познакомился с первыми ПК, диалап-интернетом и попытался освоить “классическое программирование” при помощи толстой книги “Программирование на C++”. Меня ожидало полное разочарование – более скучной книги я не читал, пожалуй, никогда. “Глава 2” осталась непреодолимым препятствием, которое даже спустя пятнадцать лет наводит на меня зевоту.
Как легко научить ребёнка программировать
Если бы в моем детстве обожаемый мной конструктор LEGO умел то, что умеет сейчас – кто знает, писал бы я сейчас эти строки или занимался бы программированием всерьёз. Знакомит детей одновременно с программированием и с основами робототехники серия конструкторов LEGO Education WeDo, которая представлена различными наборами.
Некоторые из них назвать “умными” можно только условно, но каждый посвящен различными обучающим сценариям.
Программа WeDo 1.2 с дополнением Feature Pack 2 занимает около гигабайта места и бесплатно не распространяется. Её можно приобрести на почти архаичном CD. Будем надеяться, что скоро LEGO будет раздавать и предыдущую версию даром (так как сейчас бесплатно доступна версия ПО 2.0). Все материалы переведены на русский язык, а для WeDo 2.0 доступно также приложение для iOS. Дизайн программ унифицирован, в нём минимум текста и много видеороликов - как развлекательных, так и учебных.
На какие наборы LEGO Education стоит обратить внимание
Что же такого хорошего в первой версии WeDo? Основной набор называется LEGO Education WeDo Construction Set 9580 (LEGO Education 9580 Строительный набор «Перворобот» WeDo) и состоит из 158 элементов. Тут можно найти долгожданную “изюминку” – USB-коммутатор (через него происходит управление моторами и датчиками), управляемый мотор и два датчика.
Работать одновременно можно с тремя (!) наборами. Датчик наклона различает шесть положений – «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон». Датчик расстояния обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см. Мотор же способен крутится по часовой стрелке или против неё, можно настраивать уровень его мощности.
Для управления этими гаджетами и понадобится старое доброе программирование – можно использовать язык програмирования Cкретч , который собственно и был создан как продолжение идей языка Лого и конструктора LEGO. Первые версии Скретча разрабатывались небольшой командой программистов для детей в Массачусетском технологическом институте.
Программы на Скретче состоят из графических блоков, подписи на которых доступны на русском языке. Для программирования сценариев используется “drag-and-drop-подход” – блоки из доступной “палитры блоков” перетаскиваются в область скриптов – так просто, что разберётся даже ребенок. Хотя минуточку, в этом и есть главная фишка!
Каждый из этих элементов (мотор, датчики и взаимодействие между ними), а еще поведения экрана монитора и звуковое сопровождение можно запрограммировать в необходимой последовательности - согласно собственным пожеланиям или при помощи учебных материалов-подсказок.
Учебных материалов тут даже больше, чем нужно. Например, руководство для взрослого (для родителя или учителя) доступно в виде PDF документа, занимающего 177 страниц! «Из коробки» доступны инструкции по сбору двенадцати различных моделей, программировать которые можно подключив USB-коммутатор к компьютеру или ноутбуку, где и исполняется собранный из блоков код. Механизмы разделены согласно учебным задачам:
- “забавные механизмы” (помогают в изучении основ физики)
- “звери” (модели и работа с ними дают понимание того, что система должна реагировать на свое окружение – крокодила можно научить закрывать пасть, а птицу – щебетать или порхать в зависимости от наклона)
- “футбол” (удивительно, но эти модели посвящены математике – подсчёт количества голов)
- “приключения” (наиболее динамичная часть, включающая мини-фигурки в качестве персонажей и водителей для различных механизмов)
Обучение происходит в четыре этапа - это этап установления взаимосвязей (конструирование, рефлексия и развитие). Потому для каждой из инструкций доступны вводная часть, инструкции по сборке, наводящие вопросы и предложение по дальнейшим действиям. Сразу ощущается разница между LEGO и простыми игрушками – после сбора модели интерес к ней не пропадает, всегда есть задел на будущее.
Расширить многообразие возможных роботов-моделей способен отдельный ресурсный набор , с колёсами и ротором.
Деталей в нём вдвое больше, нежели в базовом - 326 элементов, включая дополнительные минифигурки LEGO, для которых (по большей части) и строятся все конструкции - это может быть не только карусель, кран, лифт, механический крокодил, обезьянка-барабанщица, но и куда более сложные и занимательные механизмы. Подрастающему творцу будет еще интереснее возвращаться к набору раз за разом!
Чтобы получить “всё и сразу”, Lego Education WeDo 9580 и ресурсный набор WeDo 9585 можно приобрести одним комплектом, а хранить детали можно в коробке-контейнере.
Используя больше двух наборов WeDo вместе с дополнительными блоками можно усложнять и создавать собственные конструкции, всё ограничивается лишь фантазией (и количеством доступных деталей). В качестве примера приведу настольный робо-теннис:
Совершенно не обязательно использовать набор, требующий компьютера. Если ребенку (или ребенку внутри тебя) около 5-6 лет или больше по душе “чистая механика”, отличным выбором станет набор «Простые механизмы» Lego Simple Machines Set (9689) , где вместо мотора в комплекте колеса, рычаги, ролики и оси, а всего элементов – 204.
При помощи него легко можно изучить процесс передачи движения и преобразования энергии в машине. Постепенно можно переходить к более сложным типам движения, использующих кулачок, червячное и коронное зубчатые колеса. Это даст понимание того, как трение влияет на движение модели.
Впрочем, строить механические конструкции можно и при помощи набора “Перворобот”, просто используя вместо мотора удобную ручку и собственные усилия. Каждый из таких наборов не стыдно подарить учебному заведению в качестве учебного пособия – вместе с методическими материалами они смогут радовать новых учеников каждый год. Ну или целый отряд детишек, собравшийся дома на выходные. :)
Для деток помладше (дошкольного возраста от 3-4 лет) такие наборы не подойдут – на помощь может прийти базовый набор «Моя первая история» Lego StoryTales (45005) , развивающий языковые навыки. Игровой сценарий предлагает ребенку и родителю выступить в качестве рассказчика сказки или истории, а сами детали выступают в роли качестве главных героев, актёров и инвентаря.
При помощи iPad’а и программы StoryVisualizer можно формировать графические комиксы-истории, комбинируя элементы набора с изображением на экране. Кроме того, в комплекте есть карточки с идеями и подсказками для родителей или преподавателей. Сами элементы конструктора тут крупнее (это сделано для безопасности), а в комплекте их 106.
Судя по отзывам в интернете, это работает – детям нравится как и сам конструктор LEGO, так и то что он “растёт” вместе с ними.
Научи детей программированию с помощью LEGO
Каждый, кто хоть раз заходил на современный сервер, где дети играют в Minecraft, понимает – иногда лучше сохранить минимальный контроль за развлечениями и обучением, и “оффлайновый” конструктор LEGO для этого подходит как нельзя лучше.
Потому серия Education от LEGO - это конструктор, способный подарить ребенку не только удовольствие от игры, но и крайне полезные знания и навыки. Детский «безъязыковой» графический интерфейс почти не содержит надписей, а видеоинструкции основаны на принципе «смотри и делай как я».
Роботы-конструкторы – идеальная возможность, чтобы совместить игру и обучение простейшим навыкам программирования. Именно поэтому они пользуются столь большой популярностью в мире.
Различаются они не только производителями, но и способами и возможностями программирования, типами крепежей, а также материалами.
Большинство упрощенных (для новичков) и роботов имеют в комплекте специальное программное обеспечение, которое позволяет без труда задать команды своему творению. В более совершенных моделях придется для начала изучить, основанные на С, языки.
LEGO Mindstorms
Конструктор выпускается в двух типах:
- детский;
- продвинутый.
В детском вложено всего лишь несколько моторов, лампочек, а также инструкция с возможными вариантами сборки. Но с LEGO часто инструкция оказывается уже не нужна после первой сборки, и в дело вступает фантазия.
Стоит заметить, хоть программирование этих роботов возможно, блоков управления в этом наборе не предусмотрено, это означает, что робот будет всегда соединен с компьютером при помощи кабеля USB.
Продвинутый же набор открывает намного больший простор для фантазии. Он существует в нескольких вариантах и поколениях (на данный момент поколений три). Они отличаются количеством деталей, наличием дополнительных микрокомпьютеров, а также различными датчиками и другими приборами. Микрокомпьютеры этой серии оснащены операционной системой Linux. Эти схемы поддерживают не только специальные языки программирования, но и C++, C и даже Python.
Для удобства перепрограммирования робота можно воспользоваться официальной программой от LEGO, которая позволит настраивать элементы при помощи интуитивно понятного интерфейса.
Лего держит пальму первенства в роботах-конструкторах уже более десяти лет. Устраиваются соревнования по созданию , где главным призом чаще всего оказывается бюджетное место в престижном ВУЗе.
LEGO Mindstorms – один из 17 вариантов сборки
HUNA
Это сравнительно новый бренд, родом из южной Кореи, который постепенно набирает популярность в кругах юных кибернетиков. Типов наборов HUNA существует два. Их принципиальное отличие заключается в том, что, в одном случае детали выполнены из пластика, а в другом – из металла. Но в то же время их можно комбинировать, так как принцип соединения частей у них общий.
Узнать больше об увлекательных металлических конструкторах для мальчиков можно .
Пластиковые наборы HUNA предназначены для детей, возрастом от шести лет, так как не требуют знания даже основ программирования.
В качестве “мозга” железных комплектов выступает контроллер Arduino, на котором уже стоит специальная прошивка. Среда программирования тут – обычный C-образный язык для Arduino, но для большего удобства его визуализировали.
За счет Arduino, а также более продвинутых систем, данные наборы специализируются на аудитории, достигшей пятнадцати лет. То есть, тех, кто уже перерос Mindstorms.
Makeblock
Следующим конструктором в нашем списке является китайский Makeblock. Как и в предыдущем случае, здесь используется электроника Arduino. Количество продаваемых наборов на официальном сайте просто огромное. Вы можете найти как дешевые комплекты обычных машинок, так и достаточно серьёзные наборы, которые позволяют создать своими руками 3D-принтер.
Все детали Makeblock выполнены из алюминия, на который электростатическим методом нанесена краска (примерно, как и на автомобили). Таким образом, вероятность того, что со временем детали будут выглядеть неказисто, стремится к нулю.
Из интересных моделей следует заметить те, которые выполняют рисунки, среди них:
- mScara – робо-рука, на которую можно вместо маркера поставить лазер;
- mSpider – он рисует в вертикальных плоскостях, подобно пауку перемещаясь на ниточках;
- mCar – машинка, которая рисует маркером там, где она ездит.
Также для этих роботов имеется специальное ПО, которое позволяет создать рисунок любой сложности. Для этого достаточно загрузить его в графический редактор программы.
#Структор
Этот конструктор производится в России и отличается от других тем, что его детали выполнены из вспененного ПВХ. Их толщина составляет пять миллиметров, что позволяет создавать небольшие, но достаточно прочные конструкции.
А тот факт, что ПВХ – мягкий материал, позволяет решить вечную проблему конструкторов – детали не такие, как их хочется видеть. В данном случае все решается обычным канцелярским ножом или скальпелем.
Достоинства ПВХ:
- низкая стоимость;
- простота обработки – достаточно лишь вооружиться ножом, карандашом и линейкой;
- высокая прочность;
- влагоустойчивость;
- пожаробезопасность – температура возгорания листового ПВХ превышает 400 градусов Цельсия.
Малую прочность конструкции производители предлагают решить двумя способами. Первый – просто склеить детали. Лучше всего для таких целей подойдет специальный клей “Космофен”. Второй способ – объединить #Структор с советским (или аналогичным) железным конструктором.
#Структор от “Амперка”
Хоть детали от такого обращения долго не проживут, вы всегда сможете купить лист пластика и вырезать новые. Чертежи деталей находятся в свободном доступе, да и фантазию никто не исключал.
Управление элементами #Структор производится на Arduino. А благодаря универсальности материала, из которого изготовлены элементы конструктора, любой датчик, сервопривод или мотор легко внедряются в конструкцию.
Vex
Фирма известна в основном благодаря своим вибророботам. Но немногие в курсе, что она также производит наборы по созданию полноценных роботов. Наборы предназначены для детей от десяти лет. Но благодаря широкому ассортименту продукции их также можно использовать в школах или университетах.
Если какого-то элемента будет недоставать, всегда можно приобрести его отдельно. На сайте производителя имеется масса различных датчиков, моторов и других элементов конструктора. Кроме того, покупая дополнительные детали, можно повысить сложность изделий.
Только в наборах корейской компании Vex встречаются коробки передач или колеса Илона.
Программирование происходит на одной из нескольких сред. Всего среды три. Первая представляет собой экран, где вместо прописывания команд просто перетаскиваются блоки. Вторая же – классические блок-схемы, как на уроках информатики. Третья среда очень похожа на ПО от LEGO – то же перетаскивание блоков с командами и значениями.
Примечательной особенностью является также наличие ПО VEX Assembler. Это 3D редактор, в котором вы можете придумать и испытать своего робота до того, как начнете его строить вживую.
VEX Robotics by HEXBUG
FischerTechnik
Комплекты конструкторов производит немецкая компания. Линейка ROBOTICS, которая и открывает для детей мир роботов, насчитывает шесть наборов. Все они предлагают создать несколько роботов, которые выполняют те или иные функции. Как и со всеми конструкторами, веселье начинается в тот момент, когда все инструкции уже перепробованы.
Чтобы не было недостатка в деталях и электронных компонентах отдельно можно приобрести наборы расширения, дистанционное управление и многое другое.
Отдельного внимания заслуживают контроллеры, продающиеся отдельно. Хоть их стоимость сопоставима со стоимостью целого набора, границы, которые они открывают, с легкостью перекрывают этот факт.
В продаже имеется два типа контроллеров:
- Robo TX;
- Robo TXT.
Высокая цена за них обусловлена тем, что это не просто контроллеры, а настоящие микрокомпьютеры с поддержкой Wi-Fi, Bluetooth и довольно мощной “начинкой” для своих малых размеров. Для повышения производительности эти контроллеры могут быть совмещены в одну сеть.
Программирование происходит на бесплатной программе Robo Pro. Все команды задаются при помощи логических блоков, что позволяет обучить ребенка азам программирования в игровой форме.
ТРИК
Конструктор родом “рожденный” в России.
Его производители решили помочь любителям робототехники, которые используют советские металлические конструкторы. Поэтому все детали имеют отверстия с теми же десятью миллиметрами, что и железные конструкторы.
Этот конструктор на рынке новичок, но уже зарекомендовал себя как универсальный и очень удобный.
На данный момент имеется четыре типа наборов:
- стартовый;
- образовательный;
- школьный;
- соревновательный.
Их различие в количестве деталей и электроники. Во всех наборах вы найдете микроконтроллер, микрофон и видеокамеру или датчики, светодиоды и колеса.
Микроконтроллер ТРИК работает на Linux и имеет на борту процессор с 24 мегагерцами и целые 256 Мбайт оперативной памяти. Также ее можно расширить за счет Flash-карты.
Набор для сборки ТРИКС
Создатели данного конструктора решили не привязывать контроллер к одной среде программирования. Поэтому он поддерживает C, C++, Python и даже Java. Для тех, кто только изучает программирование, имеется специальная среда программирования, предназначенная для контроллера ТРИК.
Так как контроллер поддерживает множество команд, для удобства управления имеется приложение для смартфонов под управлением Android. Команды передаются при помощи Wi-Fi.
MOSS
Американская компания, придумавшая MOSS, пошла нестандартным путем – она отказалась от проводов.
Вместо них используются детали кубической формы, которые имеют цветные грани. Их назначение следующее:
- Зеленые – передача электричества от аккумулятора.
- Красные – вход данных.
- Коричневые грани – выход данных.
- Голубые – эти грани передают и электричество и данные. Они нужны для того, чтобы соединять детали при помощи гибкого элемента.
Да, конструкция довольно сложна, но если в ней разобраться, фантазию в создании роботов будет уже не остановить. А понять в чем суть в ней, может и ребенок 8 лет, на которого конструктор и рассчитан. Модули соединяются межу собой при помощи металлических шаров, крепящихся на магниты. Магниты эти расположены на углах модулей.
Robo Wunderkind от MOSS
Программирование микроконтроллеров можно совершать на двух программах. Первая представляет собой визуализатор с дополнительными параметрами. Она подойдет для тех, кто не очень хорошо разбирается в C-коде.
Вторая же программа направлена на тех, кто хорошо в нем разбирается. Она компилирует ваш код и переносит его в контроллер. Обе эти программы работают на Windows и Mac OS, но не поддерживаются Linux.
Для удаленного правления роботом MOSS существует сразу несколько программ для мобильных устройств. Это и пульты управления, экспорт данных с датчиков, рисование графиков и многое другое. Все программы доступны для iOS, а некоторые и для Android.
Для детей дошкольного возраста можно выбрать набор для сборки без электротехнической составляющей, например, .
Стоит заметить, что в обзоре не учитывались конструкторы, стоимостью свыше ста тысяч рублей, а также те, которые требуют какой-либо пайки.
Робот MECCANO, управляемый с помощью смартфона или планшета
Видео
Данное видео подробно расскажет Вам о программируемых роботах: какие они бывают и какой лучше выбрать.
Чтобы выбрать конструктор, нужно определиться, для кого он:
- LEGO Mindstorms лучше всего подойдет ребенку, который увлекается роботами. А так как у большинства детей есть обширная коллекция LEGO, фантазия ребенка будет поистине безграничной.
- Если вы разыскиваете конструктор для себя, то стоит обратить внимание на ТРИК или #Структор, так как они оба совместимы с советским железным конструктором, а второй к тому же, еще, и выполнен из ПВХ.
- Но, так или иначе, эти конструкторы очень сильно улучшат способности вашего ребенка к логическому мышлению, а также подготовят его к тому, что будет ждать его в школе или институте.
Не лишним будет, перед покупкой , подробно изучить каждый понравившийся набор для сборки. А также подумать над тем, чтобы отдать ребенка в клуб радиолюбителей, если данная тематика ему нравится.
