gambar – roboconstructor.ru
Pasemon sing kondhang kandha, nalika ana ibu sing isih enom karo anak ing tangane, takon marang wong wicaksana lan takon ing umur pira dheweke kudu miwiti nggedhekake turunane, wong tuwa kasebut mangsuli yen dheweke wis telat nganti pirang-pirang taun. . Kahanan karo milih panggilan masa depan meh padha. Iku angel kanggo nuntut kesadaran saka karep lan kapentingan saka bayi, nanging wis ing sekolah menengah kabeh jinis spesialisasi diwiwiti, lan ing wektu iki bakal luwih apik kanggo ngerti arah kanggo mindhah anak diwasa. Nanging siji-sijine perkara sing wis dingerteni meh mesthi yaiku sajrone dekade sabanjure, saka 30 nganti 80% profesi bakal otomatis otomatis.
Robotika, cybernetics, lan pangerten algoritma minangka sakumpulan katrampilan, sing paling mungkin, wong ora bakal ngadhepi prospek sing ora jelas. Mesthi, paling kamungkinan, ing podo karo panggantos saka angkatan kerja karo robot, konsep income dhasar unconditional uga bakal berkembang, nanging iku ora kamungkinan sing pengin mangsa kuwi kanggo anak.
Saiki ana akeh cara kanggo cepet nuduhake pamirsa sing enom lan kasengsem babagan dhasar pemrograman lan robotika. Kabeh mau murah, cukup gampang disinaoni, lan sajrone sawetara jam menehi pangerten babagan dhasar algoritma lan konsep piranti cybernetic. Nanging ing ruang kelas, gampang nemoni kekurangan platform kasebut - resistensi nyandhang winates (lan ayo padha ngadhepi, "resistensi bodho") saka papan roti, antarmuka piranti lunak sing ora ramah kanggo bocah umur 11-12 taun, lan relatif cilik. unsur "game".
Pabrikan set pendidikan sing paling misuwur, LEGO Education, wis berjuang karo kabeh kekurangan kasebut luwih saka rong puluh taun. Kita, mesthi, ngomong babagan platform MINDSTORMS Education EV3. Saka Mindstorms RCX diprodhuksi ing awal 90s kanggo paling modern MINDSTORMS Education EV3 Komplek, prinsip tatanan platform tetep padha. Iki adhedhasar "bata cerdas", mikrokomputer kanthi layar lan port I / O sing kabeh komponen liyane disambungake. Kaya ing sistem robot apa wae, piranti periferal dipérang dadi sensor lan efektor. Kanthi bantuan sensor, robot ngerteni jagad ing saubengé, lan amarga efektor, bisa ditanggepi miturut program sing wis diprogram. Komponen platform disambungake bebarengan karo kabel prasaja tanpa soldering, lan struktur mechanical diwatesi mung dening kekuatan bagean plastik lan bayangan saka desainer.
Kita nganggep kemungkinan solusi kasebut ing umum, nanging saiki kita pengin luwih rinci babagan LEGO MINDSTORMS Education EV3.
EV3
LEGO MINDSTORMS Education EV3 digawe kompatibel karo bagean Lego Technic. Iki tegese platform bisa digunakake kanggo nggawe macem-macem desain lan malah luar biasa, saka prasaja "mobil" lan "tangan robot" kanggo conveyor Komplek utawa malah "pemecah kubus Rubik". Sakbenere sembarang set Lego Technic bisa digunakake minangka sumber bagean kanggo proyèk, lan ora bakal ana masalah ngganti spare parts rusak. Ya, dheweke ora katon kasar kaya kit konstruksi aluminium Soviet lawas, nanging ing praktik kasebut malah luwih kuwat tinimbang produk logam. Paling ora ing koleksiku, sing diwiwiti taun 1993, ora ana bagean sing rusak sing durung ditemokake.
MINDSTORMS Education EV3 Basic Educational Set dilengkapi 541 potongan Lego Technic. Bisa dituku minangka set sumber daya khusus kaya (utawa lawas 9648, diprodhuksi kanggo NXT), utawa mung konstruktor jinis gedhe (2800 bagean) utawa (meh 4000 bagean), lan, wis diputer cukup karo model utama, digunakake minangka "bata" kanggo nyobi cybernetic. Ing babagan siji potongan, Lego luwih dhisik tinimbang set liyane ing kene - mung 3-5 rubel saben potongan.
Ya, yen ana sing duwe koleksi lawas sing kalebu puluhan ewu bagean, mula sampeyan ora kudu kuwatir babagan sumber daya.
Gambar saka layanan Brickset (database interaktif kanggo pamilik kit konstruksi Lego sing ngidini sampeyan ngumpulake macem-macem statistik) dening penulis
Nanging, iki mung ditrapake kanggo unsur "pasif" kayata balok, gembong utawa pin nyambungake. Sensor lan efektor, mesthi, luwih larang, nanging ana luwih saka cukup ing kit dhasar. Mindstorms EV3 dilengkapi karo telung motor (loro luwih gedhe lan luwih kuat lan siji servo kompak), sepasang sensor tutul (jinis tombol "pinter"), sensor ultrasonik, gyroscopic lan werna (uga bisa digunakake ing mode sensor cahya) . Kajaba iku, kompatibilitas karo sensor saka robot Lego Education generasi sadurunge, Mindstorms NXT, dijaga (kalebu, contone, sensor tingkat gangguan).
Nanging ayo bali menyang "bata cerdas", jantung sistem. Iki pancen "bata" sing rada bobot lan akeh, dilengkapi layar LCD monokrom 178x128 (ora mung menu ditampilake, nanging uga kabeh jinis gambar khusus sajrone operasi) kanthi warna lampu latar sing bisa diganti. Nggunakake kabel kanthi konektor RJ-12 standar, sensor lan efektor disambungake menyang (nganti papat piranti saben jinis), ana slot kanggo microSDHC lan port USB.
Sing terakhir bisa digunakake kanggo ngundhuh program kasebut dhewe lan kanggo nganyari perangkat kukuh. Nanging, mikrokontroler ora kekurangan antarmuka nirkabel, yen pengin, sampeyan bisa ndownload program liwat Wi-Fi (mbutuhake modul eksternal) utawa Bluetooth (built-in). Uga, yen kita ngrakit robot sing dikontrol remot, kita bisa "nyetir" nggunakake komunikasi nirkabel saka smartphone utawa tablet.
Nang "bata pinter" urip 300 prosesor ARM MHz, 16 megabyte memori permanen (lan pramila kertu migunani) lan 64 megabyte RAM. Ora ketompo carane andhap asor iki nomer bisa katon, ana luwih saka cukup daya kanggo nglakokaké malah kalkulus paling ekstensif sing sampeyan, utawa malah luwih supaya anak ing proses learning, bisa nulis. Lan yen sampeyan mbandhingake karo prosesor 48 MHz saka generasi sadurunge NXT, sing bubar umur sepuluh taun, kemajuan cukup katon. Nanging, iku ora bisa ngandika sing NXT slows mudhun sembarang noticeably ing proses mecahaken masalah khas.
Kajaba iku, ana port kaping papat kanggo motor, sing dhewe minangka ekspansi fungsionalitas sing mbenerake upgrade.
Port USB saiki ndhukung mode host, iki ngidini sampeyan ora mung nyambungake adaptor Wi-Fi, nanging uga nyambungake sawetara blok EV3 menyang siji robot kompleks. Bener, tingkat tugas dadi "ora bocah cilik".
Pungkasan, MINDSTORMS Education EV3 saiki duwe dhukungan baterei. Tinimbang enem baterei AA, sampeyan bisa nginstal baterei lithium-ion sing kalebu sajrone rong setengah jam ampere. Mesthi, ora ana sing nglarang panggunaan baterei AA jinis eneloop, nanging kudu dicopot kanggo ngisi daya ndadekake panggunaan ing ngisor rata-rata. Lan rega sepasang kit eneloop kanthi pangisi daya cukup dibandhingake karo baterei merek.
Oh ya, ana speaker gedhe lan banter sing saiki ora mung bisa nyuwara lagu retro saka jaman 8-bit, nanging uga muter swara sing luwih nyenengake.
Saiki ayo goleki efektor saka set dhasar. Loro-lorone minangka motor sing kuat sing padha karo sing wis digunakake ing NXT, piranti oblong sing ngembangake torsi serius amarga gear reduksi internal.
Yen motor diblokir, kopling mekanik diwenehake, sing wiwit slip yen gesekan luwih gedhe tinimbang sing diwilang, dadi angel banget kanggo ngobong motor.
Ana sensor sudut rotasi kanthi resolusi siji derajat (motor ngandhani controller ing sudut apa sumbu saiki diputer) lan kemampuan kanggo nyinkronake rotasi kabeh motor sing disambungake kanthi akurat.
Katelu, supaya disebut-M-servo drive (motor medium-ukuran) mrodhuksi telu kurang torsi, nanging kacepetan rotasi meh kaping pindho minangka dhuwur.
Kanggo sensor, sampeyan ora kudu mbatesi dhewe karo sing ditawakake LEGO Education (sanajan ana ing atap kanggo proyek pendidikan apa wae), sawetara perusahaan pihak katelu ngasilake sensor sing kompatibel lan kadhangkala cukup eksotis. Kode sumber firmware lan spesifikasi hardware kanthi lengkap .
Piranti lunak
Kita wis ngomong akeh babagan hardware, nanging nyatane, ora mung siji-sijine sing nemtokake efektifitas kelas robotika. Iku ngarsane software saestu intuisi ing macem-macem platform (Mac, PC, piranti seluler) lan ndadekake LEGO MINDSTORMS Education EV3 platform pilihan kanggo sinau, utamané antarane sekolah dhasar lan menengah, kanggo bocah-bocah umur sepuluh.
Layar sambutan app ing iPad
Visualisasi algoritma ing piranti lunak LEGO MINDSTORMS Education EV3 asli mung ing tingkat paling dhuwur - mung sawetara menit cukup kanggo nguwasani jinis interaksi utama pamblokiran logis (kondisi transisi, daur ulang, lan sapiturute) banjur nambah kanthi bertahap. kompleksitas program. Mesthi, ana proyek pendidikan sing wis siap kanggo puluhan model robot sing beda-beda, lan yen sampeyan pengin, sampeyan bisa nemokake ewu program menarik ing komunitas online.
Conto program ing aplikasi iPad
Pangguna lanjut bisa nginstal LabVIEW utawa RobotC - "otak" LEGO MINDSTORMS Education EV3 kompatibel karo paket kasebut. Sayange, ora bisa ngekspor proyek lawas kanggo NXT tanpa konversi tambahan.
Saka sudut pandang pendhidhikan, kapentingan luwih akeh . Iki ngidini sampeyan nyimpen notebook elektronik kanggo siswa, amarga guru bisa ngevaluasi sukses siswa tartamtu saka versi aplikasi kasebut lan ngawasi kemajuane. Kajaba iku, sampeyan bisa nggunakake ora mung bahan pendidikan sing kasedhiya ing piranti lunak (sing ana akeh), nanging uga nggawe dhewe nggunakake editor konten sing dibangun.
Video tutorial Editor Konten EV3
Versi desktop uga nduweni sarana ngrekam data kanthi kemampuan kanggo program area grafik gumantung saka nilai ambang. Dadi, saiki guru bisa kanthi gampang nduduhake operasi teknologi modern ing omah sing cerdas, umpamane.
Mikrokomputer EV3 bakal ngumpulake data saka sensor ing wektu nyata lan, gumantung saka latar mburi suhu, miwiti program model siji utawa liyane. Nalika suhu dhuwur, penggemar diuripake, lan nalika suhu kurang, pemanas bakal urip. Lan siswa bakal bisa ngrekam lan nganalisa data, ngrampungake model kasebut.
Data Logging
Keterbukaan perangkat kukuh "bata cerdas" wis main peran: ana pilihan alternatif sing ndhukung basa pemrograman sing paling populer (welasan). Umumé, panggunaan EV3 bisa "disambungake" menyang proyek pendidikan sing ana gandhengane karo pemrograman, amarga sawetara perkara sing nyenengake minangka kesempatan kanggo ndeleng karya algoritma dhewe "ing hardware."
Akeh sing ngarepake manawa sandhungan ing crita iki bisa uga regane. Pancen, kanggo set dhasar sampeyan kudu mbayar 29 rubel, ditambah 900 liyane kanggo ngisi. Nanging, jumlah iki kalebu bagean lan elektronik kanggo karya nyaman loro siswa, uga piranti lunak dhasar lengkap karo 2 pelajaran siap-digawe (sing wiwit Januari 500 gratis kanggo loro individu lan organisasi). Mesthi, peralatan tambahan lan kit misi bisa nambah biaya, nanging kanthi alesan. Dadi kit kanggo 48 siswa, kalebu dhasar lan sumber set LME EV2016, pangisi daya, lunak lan , bakal biaya 174. Cukup ditrima kanggo nglengkapi, contone, bunder ing sekolah.
Ya, luwih larang tinimbang platform kaya Arduino sing prasaja. Nanging kesempatan, uga tingkat keterlibatan, luwih dhuwur. Kurikulum berbasis EV3 bisa direncanakake kanthi aman ing saindhenging sekolah menengah lan ngluwihi. Kajaba iku, kanthi nggunakake LEGO MINDSTORMS Education EV3 sing nyukupi, mung bakal "urip" sawetara kit sing prasaja amarga kuwalitas mekanik, gampang diganti lan kasedhiyan bagean (ing praktikku, mung siji kabel RJ-12 sing kudu diganti ing 10 taun- NXT lawas).
Akibaté, kita ndeleng proyek sing meh mbukak-sumber sing didhukung dening perusahaan raksasa kanthi kabeh bonus sing dibutuhake ing kahanan kasebut - siklus urip sing dawa, kasedhiyan suku cadang lan ekstensi, pandhuan resmi lan amatir, komunitas sing maju. Mindstorms wis meh dadi standar ing kelas robotika pendidikan Barat kanggo bocah-bocah, lan pancen apik banget yen diadopsi sacara luas ing Rusia.
Milih dalan
Lan saiki menyang bab utama. Boten kados set WeDo 2.0, EV3 dituju ing sekolah menengah, lan mulane ing bocah-bocah sing luwih tuwa, sing masalah milih profesi mangsa luwih serius.
Nggunakake EV3, saben siswa bakal luwih aktif mbukak kabisan sing padha gawan ing alam, upbringing lan proses pendidikan.
Matématikawan sing lair bakal ngawasi telemetri sensor, kepiye jarak sing ditempuh robot dicathet, kepiye sudut sing nyimpang direkam, lan liya-liyane.
Spesialis IT ing mangsa ngarep, mesthine bakal nyemplungake awake dhewe ing program robot kasebut, nganalisa algoritma sing ditindakake. Lan mesthi bakal nggawe dhewe, ora diwenehake dening instruksi standar.
Anak sing seneng banget babagan fisika bakal bisa nindakake eksperimen visual kanthi bantuan robot, untunge, set kasebut ora duwe masalah karo sensor, kaya bocah ora duwe masalah karo imajinasi.
Sakabèhé, ora preduli apa kapentingan lan mata pelajaran favorit anak ing sekolah, sinau karo set MINDSTORMS EV3 bakal ngidini dheweke luwih jelas disorot lan fokus ing perkembangane ing mangsa ngarep.
Ing urip
Saiki, solusi perusahaan wis digunakake dening siswa kanggo nggawe proyek sing menarik, minangka bagean saka macem-macem kompetisi lan kanggo pangembangan umum. Media nulis babagan pirang-pirang taun iki.
Anak sekolah Astrakhan Ruslan Kazimov lan Mikhail Gladyshev, adhedhasar ing taman teknologi regional, ngembangake simulator robot kanggo rehabilitasi sendi tangan.
foto - rg.ru
Siswa kelas wolu ngginakaken kurang saka rong sasi kanggo ngembangake simulator kasebut. Dheweke nampilake proyek kasebut ing tataran regional kompetisi IX All-Russian proyek ilmiah lan inovatif ing Distrik Federal Kidul, ing ngendi dheweke njupuk Panggonan liya. Ing mangsa ngarep, dheweke ngrancang nggawe prototipe industri - saiki, para pangembang mung nawakake prototipe sing digawe saka set robot pendidikan LEGO MINDSTORMS Education EV3.
Piranti kasebut duplikat gerakan sing ditindakake dening dokter - sendi wiwit bisa digunakake, saéngga mulihake mobilitas ora mung wong-wong mau, nanging uga kelompok otot. Nalika piranti disambungake liwat Bluetooth, ing mangsa ngarep bakal komunikasi nggunakake Internet utawa Wi-Fi.
Ana analog saka piranti kasebut ing pasar, nanging piranti Astrakhan bisa digunakake bebarengan karo sendi pundhak, bangkekan lan sikut. Kajaba iku, iku portabel lan baterei dilakokno. Ana uga kamungkinan remot kontrol, yaiku, pasien bisa nglatih tanpa metu saka omah.
Ing World Robotics Olympiad 2015 (WRO 2015), tim Rusia DRL saka St. Petersburg dianugerahi hadiah khusus kanggo kreativitas saka LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).
Tim DRL Rusia nampilake proyek CaveBot. Wong lanang saka St. Petersburg, kanthi bimbingan pelatih Sergei Filippov, nggawe panjelajah robot sing unik kanggo nemokake wilayah sing durung ditelusuri ing guwa-guwa. Pangembangan kasebut kalebu macem-macem lapangan ilmiah, amarga robot unik ndadekake bisa nindakake tugas kanthi kerumitan sing beda-beda.
Tim kasebut nggawe robot pendakian sing dilengkapi macem-macem sensor kanggo ndeteksi obyek kanggo eksplorasi sabanjure. Data sing diasilake bisa diowahi dadi model 3D ing komputer.
Lan Shubham Banerjee, 13 taun, nggawe Braille digawe saka potongan LEGO kanggo proyek sains sekolah. Mengko, kanthi partisipasi kulawargane, wiwitan digawe kanggo miwiti penemuan kasebut, sing entuk dhukungan finansial saka perusahaan teknologi Intel.
(Foto: Marcio Jose Sanchez, AP)
Gagasan kanggo nggawe printer teka ing Shubham sawise riset Braille ing Internet. Sadhar yen printer ngetik tutul regane $2,000 lan munggah, siswa mutusake nggawe versi sing luwih murah.
Ora suwe sawise penemuan kasebut, bocah-bocah wuta lan wong tuwane wiwit ngubungi Shubham kanthi panjaluk siji - kanggo nggawe printer Braille sing murah, janji bakal "tuku langsung saka rak."
Kaya sing sampeyan ngerteni, panggunaan MINDSTORMS Education EV3 ing proses sinau ngidini siswa nggunakake imajinasi kanthi maksimal, nggawe mekanisme anyar sing luwih akeh sing ora mung mbantu mujudake ide utawa nindakake eksperimen kanthi visual, nanging uga wiwit mutusake. profesi mangsa.
Yen sampeyan duwe pitakon babagan panggunaan solusi kasebut ing proses pendidikan (utawa babagan produk kasebut dhewe), tulisake ing komentar.
Source: www.habr.com