attÄls ā roboconstructor.ru
Labi zinÄmÄ lÄ«dzÄ«bÄ teikts, ka, kad jauna mÄte ar bÄrnu rokÄs vÄrsÄs pie gudrÄ un jautÄja, kurÄ vecumÄ viÅai jÄsÄk audzinÄt savu atvasi, vecais vÄ«rs atbildÄja, ka viÅa ir nokavÄjusi tik daudz gadu, cik bÄrns jau bija. . SituÄcija ar nÄkotnes aicinÄjuma izvÄli ir diezgan lÄ«dzÄ«ga. Ir grÅ«ti no mazuļa prasÄ«t savu tieksmju un intereÅ”u apzinÄÅ”anos, taÄu jau vidusskolÄ sÄkas visdažÄdÄkÄs specializÄcijas, un Å”ajÄ laikÄ bÅ«tu jauki jau zinÄt, kÄdÄ virzienÄ virzÄ«t pieauguÅ”o bÄrnu. TaÄu viena lieta, ko mÄs jau zinÄm gandrÄ«z droÅ”i, ir tÄda, ka nÄkamajÄs desmitgadÄs no 30 lÄ«dz 80% profesiju bÅ«s pilnÄ«bÄ automatizÄtas.
Robotika, kibernÄtika un algoritmu izpratne ir prasmju kopums, ar kuru palÄ«dzÄ«bu, visticamÄk, cilvÄks nesaskarsies ar tik neskaidrÄm izredzÄm. Protams, visticamÄk, paralÄli darbaspÄka aizstÄÅ”anai ar robotiem attÄ«stÄ«sies arÄ« beznosacÄ«juma pamatienÄkumu jÄdziens, taÄu diezin vai vÄlaties tÄdu nÄkotni savam bÄrnam.
Tagad ir daudz veidu, kÄ Ätri parÄdÄ«t jaunai un ieinteresÄtai auditorijai programmÄÅ”anas un robotikas pamatus. Visi no tiem ir lÄti, diezgan viegli apgÅ«stami un dažu stundu laikÄ sniedz izpratni par kibernÄtisko ierÄ«Äu algoritmu un koncepciju pamatiem. TaÄu klasÄs ir viegli sastapties ar Å”o platformu trÅ«kumiem - maizes dÄļu ierobežoto nodilumizturÄ«bu (un, atzÄ«simies, arÄ« āidiotisku izturÄ«buā), programmatÅ«ras saskarnes, kas nav Ä«paÅ”i draudzÄ«gas bÄrniem vecumÄ no 11 lÄ«dz 12 gadiem, un salÄ«dzinoÅ”i nelielu. "spÄles" elements.
SlavenÄkais mÄcÄ«bu komplektu ražotÄjs LEGO Education cÄ«nÄs ar visiem Å”iem trÅ«kumiem jau vairÄk nekÄ divdesmit gadus. MÄs, protams, runÄjam par MINDSTORMS Education EV3 platformu. SÄkot ar 90. gadu sÄkumÄ ražoto Mindstorms RCX un beidzot ar modernÄko MINDSTORMS Education EV3 kompleksu, platformas veidoÅ”anas princips paliek nemainÄ«gs. TÄ pamatÄ ir āinteliÄ£entais Ä·ieÄ£elisā, mikrodators ar ekrÄnu un I/O portiem, kuriem ir pievienoti visi pÄrÄjie komponenti. TÄpat kÄ jebkurÄ robotu sistÄmÄ, perifÄrijas ierÄ«ces ir sadalÄ«tas sensoros un efektoros. Ar sensoru palÄ«dzÄ«bu robots uztver apkÄrtÄjo pasauli un, pateicoties efektoriem, reaÄ£Ä uz to atbilstoÅ”i ieprogrammÄtajai programmai. Platformas sastÄvdaļas ir savienotas kopÄ ar vienkÄrÅ”iem kabeļiem bez lodÄÅ”anas, un mehÄniskÄs konstrukcijas ierobežo tikai plastmasas detaļu izturÄ«ba un dizaineru izdoma.
EV3
LEGO MINDSTORMS Education EV3 ir saderÄ«gs ar Lego Technic daļÄm. Tas nozÄ«mÄ, ka platformu var izmantot, lai radÄ«tu plaÅ”u un pat neticamu dizainu klÄstu, sÄkot no vienkÄrÅ”Äm "automaŔīnÄm" un "robotiskÄm rokÄm" lÄ«dz sarežģītiem konveijeriem vai pat "Rubika kubu risinÄtÄjiem". Praktiski jebkuru Lego Technic komplektu var izmantot kÄ detaļu avotu projektiem, un nebÅ«s problÄmu nomainÄ«t bojÄtÄs rezerves daļas. JÄ, tie neizskatÄs tik brutÄli kÄ vecais padomju alumÄ«nija konstrukcijas komplekts, taÄu praksÄ tie izrÄdÄs pat stiprÄki par metÄla izstrÄdÄjumiem. Vismaz manÄ kolekcijÄ, kas aizsÄkÄs 1993. gadÄ, vÄl nav atklÄta neviena salauzta detaļa.
MINDSTORMS Education EV3 pamatizglÄ«tÄ«bas komplektÄ ir 541 Lego Technic detaļa. Var iegÄdÄties kÄ specializÄtu resursu komplektu, piemÄram
Nu, ja kÄdam ir veca kolekcija, kurÄ ir desmitiem tÅ«kstoÅ”u detaļu, tad par resursiem nemaz nebÅ«s jÄuztraucas.
EkrÄnuzÅÄmums no pakalpojuma Brickset (interaktÄ«va datubÄze Lego konstruÄÅ”anas komplektu Ä«paÅ”niekiem, kas ļauj apkopot dažÄdus statistikas datus), ko izveidojis autors
TomÄr tas attiecas tikai uz āpasÄ«viemā elementiem, piemÄram, sijÄm, riteÅiem vai savienojoÅ”Äm tapÄm. Sensori un efektori, protams, ir daudz dÄrgÄki, taÄu pamatkomplektÄ to ir vairÄk nekÄ pietiekami. Mindstorms EV3 komplektÄ ir trÄ«s motori (divi lielÄki un jaudÄ«gÄki un viens kompakts servo), pÄris skÄrienjutÄ«gie sensori (sava āāveida "viedÄs" pogas), ultraskaÅas, žiroskopiskie un krÄsu sensori (var darboties arÄ« gaismas sensora režīmÄ) . TurklÄt ir saglabÄta saderÄ«ba ar iepriekÅ”ÄjÄs paaudzes Lego Education robotu ā Mindstorms NXT sensoriem (ieskaitot, piemÄram, trokÅ”Åu lÄ«meÅa sensoru).
Bet atgriezÄ«simies pie āviedÄ Ä·ieÄ£eļaā, sistÄmas sirds. Å is patieÅ”Äm ir diezgan smags un apjomÄ«gs āÄ·ieÄ£elisā, kas aprÄ«kots ar 178x128 vienkrÄsainu LCD ekrÄnu (tajÄ tiek parÄdÄ«ta ne tikai izvÄlne, bet arÄ« visa veida pielÄgoti attÄli darbÄ«bas laikÄ) ar mainÄmu fona apgaismojuma krÄsu. Izmantojot vadus ar standarta RJ-12 savienotÄju, tam tiek pievienoti sensori un efektori (lÄ«dz ÄetrÄm katra veida ierÄ«cÄm), ir slots microSDHC un USB ports.
PÄdÄjo var izmantot gan paÅ”u programmu lejupielÄdei, gan programmaparatÅ«ras atjauninÄÅ”anai. TomÄr mikrokontrollerim nav liegtas bezvadu saskarnes, ja vÄlaties, varat lejupielÄdÄt programmas, izmantojot Wi-Fi (nepiecieÅ”ams ÄrÄjais modulis) vai Bluetooth (iebÅ«vÄts). TÄpat, ja komplektÄjam tÄlvadÄ«bas robotu, varam to āstÅ«rÄtā, izmantojot bezvadu sakarus no viedtÄlruÅa vai planÅ”etdatora.
āViedajÄ Ä·ieÄ£elÄ«ā atrodas 300 MHz ARM procesors, 16 megabaiti pastÄvÄ«gÄs atmiÅas (un tÄpÄc karte ir noderÄ«ga) un 64 megabaiti RAM. NeatkarÄ«gi no tÄ, cik pieticÄ«gi Å”ie skaitļi Ŕķistu, ir vairÄk nekÄ pietiekami daudz jaudas, lai izpildÄ«tu pat visplaÅ”Äkos algoritmus, ko varat uzrakstÄ«t jÅ«s vai vÄl jo vairÄk bÄrns mÄcÄ«bu procesÄ. Un, ja salÄ«dzina ar iepriekÅ”ÄjÄs paaudzes NXT 48 MHz procesoru, kuram nesen apritÄja desmit gadi, progress ir diezgan jÅ«tams. TomÄr nevar teikt, ka NXT tipisku problÄmu risinÄÅ”anas procesÄ manÄmi bremzÄ.
TurklÄt ir parÄdÄ«jies ceturtais pieslÄgvieta motoriem, kas pats par sevi ir ievÄrojams funkcionalitÄtes paplaÅ”inÄjums, kas attaisno jauninÄÅ”anu.
USB ports tagad atbalsta resursdatora režīmu, kas ļauj ne tikai pievienot Wi-Fi adapteri, bet arÄ« savienot vairÄkus EV3 blokus vienÄ sarežģītÄ robotÄ. Tiesa, uzdevumu lÄ«menis kļūst pilnÄ«gi ānebÄrnÄ«gsā.
Visbeidzot, MINDSTORMS Education EV3 tagad ir pieejams akumulatora atbalsts. SeÅ”u AA bateriju vietÄ varat ievietot komplektÄcijÄ iekļauto litija jonu akumulatoru divarpus ampÄrstundÄm. Protams, neviens neaizliedz izmantot eneloop tipa AA baterijas, taÄu nepiecieÅ”amÄ«ba tos izÅemt uzlÄdÄÅ”anai padara lietojamÄ«bu zem vidÄjÄs. Un eneloop komplektu pÄra cena ar lÄdÄtÄju ir diezgan salÄ«dzinÄma ar zÄ«mola akumulatoru.
Ak, jÄ, ir liels, skaļŔ skaļrunis, kas tagad var ne tikai ÄÄ«kstÄt 8 bitu laikmeta retro melodijas, bet arÄ« atskaÅot patÄ«kamÄkas skaÅas.
Tagad apskatÄ«sim efektorus no pamata komplekta. Divi no tiem ir jaudÄ«gi motori, kas lÄ«dzÄ«gi tiem, kas jau tiek izmantoti NXT, iegarenas ierÄ«ces, kas attÄ«sta nopietnu griezes momentu, pateicoties iekÅ”Äjam reduktora pÄrnesumam.
Ja motors ir bloÄ·Äts, tiek nodroÅ”inÄts mehÄniskais sajÅ«gs, kas sÄk slÄ«dÄt, ja berze ir lielÄka par aprÄÄ·inÄto, tÄpÄc motoru ir diezgan grÅ«ti sadedzinÄt.
Ir rotÄcijas leÅÄ·a sensors ar viena grÄda izŔķirtspÄju (motors paziÅo kontrollerim, kÄdÄ leÅÄ·Ä« tÄ ass paÅ”laik ir pagriezta) un iespÄja precÄ«zi sinhronizÄt visu pievienoto motoru rotÄciju.
TreÅ”Ä, tÄ sauktÄ M-servo piedziÅa (vidÄja izmÄra motors) rada trÄ«s reizes mazÄku griezes momentu, bet tÄ grieÅ”anÄs Ätrums ir gandrÄ«z divas reizes lielÄks.
RunÄjot par sensoriem, jums nav jÄierobežo sevi ar LEGO Education piedÄvÄtajiem (lai gan tie ir cauri jumtam jebkuram izglÄ«tÄ«bas projektam), vairÄki treÅ”o puÅ”u uzÅÄmumi ražo saderÄ«gus un dažreiz diezgan eksotiskus sensorus. PilnÄ«bÄ programmaparatÅ«ras pirmkods un aparatÅ«ras specifikÄcijas
Programmatūra
MÄs esam daudz runÄjuÅ”i par aparatÅ«ru, bet patiesÄ«bÄ tas nav vienÄ«gais, kas nosaka robotikas nodarbÄ«bu efektivitÄti. TÄ ir patiesi intuitÄ«vas programmatÅ«ras klÄtbÅ«tne vairÄkÄs platformÄs (Mac, PC, mobilÄs ierÄ«ces) un
Lietotnes sveiciena ekrÄns iPad
Algoritmu vizualizÄcija vietÄjÄ LEGO MINDSTORMS Education EV3 programmatÅ«rÄ ir vienkÄrÅ”i visaugstÄkajÄ lÄ«menÄ« - pietiek tikai dažu minÅ«Å”u laikÄ apgÅ«t galvenos loÄ£isko bloku mijiedarbÄ«bas veidus (pÄrejas nosacÄ«jumi, cilpa utt.) un pÄc tam pakÄpeniski palielinÄt programmu sarežģītÄ«ba. Protams, ir gatavi izglÄ«tÄ«bas projekti desmitiem dažÄdu robotu modeļu, un, ja vÄlaties, tieÅ”saistes kopienÄs varat atrast tÅ«kstoÅ”iem interesantu programmu.
Programmas piemÄrs iPad lietojumprogrammÄ
PieredzÄjuÅ”i lietotÄji var instalÄt LabVIEW vai RobotC ā LEGO MINDSTORMS Education EV3 āsmadzenesā ir pilnÄ«bÄ saderÄ«gas ar Ŕīm pakotnÄm. DiemžÄl vecos projektus NXT nevarÄs eksportÄt bez papildu konvertÄÅ”anas.
No izglÄ«tÄ«bas viedokļa tas rada daudz lielÄku interesi
EV3 satura redaktora apmÄcÄ«bas video
Darbvirsmas versijÄ ir arÄ« datu ierakstÄ«Å”anas utilÄ«ta ar iespÄju programmÄt diagrammas apgabalus atkarÄ«bÄ no sliekÅ”Åa vÄrtÄ«bÄm. Tas ir, tagad skolotÄjs var viegli demonstrÄt moderno tehnoloÄ£iju darbÄ«bu, piemÄram, viedÄs mÄjas ietvaros.
Mikrodators EV3 reÄllaikÄ apkopos datus no sensoriem un atkarÄ«bÄ no temperatÅ«ras fona palaidÄ«s vienu vai otru modeļu programmu. Kad temperatÅ«ra ir augsta, ventilators ieslÄdzas, un, kad temperatÅ«ra ir zema, ieslÄdzas sildÄ«tÄjs. Un studenti varÄs ierakstÄ«t un analizÄt datus, pabeidzot modeli.
Datu reÄ£istrÄÅ”ana
āViedÄ Ä·ieÄ£eļaā programmaparatÅ«ras atvÄrtÄ«ba jau ir spÄlÄjusi savu lomu: ir alternatÄ«vas iespÄjas, kas atbalsta populÄrÄkÄs programmÄÅ”anas valodas (desmitiem no tÄm). KopumÄ EV3 izmantoÅ”anu var āpiesaistÄ«tā jebkuram izglÄ«tÄ«bas projektam, kas saistÄ«ts ar programmÄÅ”anu, jo tikai dažas lietas ir tik patÄ«kamas kÄ iespÄja redzÄt savu algoritmu darbu āaparatÅ«rÄā.
Daudzi sagaida, ka klupÅ”anas akmens Å”ajÄ stÄstÄ var bÅ«t cena. PatieÅ”Äm, par pamata komplektu jums bÅ«s jÄmaksÄ 29 900 rubļu, kÄ arÄ« vÄl 2 par uzlÄdi. TaÄu Å”ajÄ summÄ iekļautas detaļas un elektronika Ärtam divu skolÄnu darbam, kÄ arÄ« pilnvÄrtÄ«ga pamata programmatÅ«ra ar 500 gatavÄm nodarbÄ«bÄm (kas kopÅ” 48. gada janvÄra ir pilnÄ«gi bez maksas gan privÄtpersonÄm, gan organizÄcijÄm). Protams, papildu aprÄ«kojums un misijas komplekti var palielinÄt izmaksas, bet saprÄtÄ«gi. TÄtad komplekts 2016 skolÄniem, ieskaitot pamata un resursu komplektus LME EV8, lÄdÄtÄjus, programmatÅ«ru un
JÄ, tas ir ievÄrojami dÄrgÄks nekÄ vienkÄrÅ”as Arduino lÄ«dzÄ«gas platformas. TaÄu iespÄjas, kÄ arÄ« iesaistÄ«Å”anÄs lÄ«menis ir daudz augstÄks. Uz EV3 balstÄ«to mÄcÄ«bu programmu var droÅ”i plÄnot visÄ vidusskolÄ un Ärpus tÄs. TurklÄt, pareizi izmantojot LEGO MINDSTORMS Education EV3, tas vienkÄrÅ”i "pÄrdzÄ«vos" vairÄkus vienkÄrÅ”us komplektus, pateicoties mehÄniskajÄm Ä«paŔībÄm, vieglai nomaiÅai un detaļu pieejamÄ«bai (manÄ praksÄ 12 gadu laikÄ bija jÄnomaina tikai viens RJ-10 kabelis). vecais NXT).
RezultÄtÄ mÄs redzam gandrÄ«z atvÄrtÄ pirmkoda projektu, ko atbalsta milzu uzÅÄmums ar visiem bonusiem, kas nepiecieÅ”ami Å”ÄdÄ situÄcijÄ - ilgs dzÄ«ves cikls, rezerves daļu un paplaÅ”inÄjumu pieejamÄ«ba, oficiÄlie un amatieru ceļveži, attÄ«stÄ«ta kopiena. Mindstorms ir kļuvis gandrÄ«z par standartu Rietumu izglÄ«tojoÅ”ajÄs robotikas nodarbÄ«bÄs bÄrniem, un bÅ«tu patieÅ”Äm forÅ”i redzÄt to plaÅ”i pieÅemtu KrievijÄ.
Ceļa izvÄle
Un tagad pie galvenÄ. AtŔķirÄ«bÄ no WeDo 2.0 komplektiem, EV3 ir paredzÄts vidusskolniekiem, tÄtad arÄ« vecÄkiem bÄrniem, kuriem nÄkotnes profesijas izvÄles jautÄjums ir nopietnÄks.
Izmantojot EV3, katrs skolÄns varÄs aktÄ«vÄk atklÄt tÄs spÄjas, kas viÅam piemita dabÄ, audzinÄÅ”anÄ un izglÄ«tÄ«bas procesÄ.
Dzimis matemÄtiÄ·is rÅ«pÄ«gi uzraudzÄ«s sensoru telemetriju, kÄ precÄ«zi tiek fiksÄts robota nobrauktais attÄlums, kÄ tiek fiksÄts leÅÄ·is, par kÄdu tas novirzÄs, un tÄ tÄlÄk.
TopoÅ”ais IT speciÄlists, protams, iedziļinÄs robota programmÄÅ”anÄ, analizÄjot algoritmus, pÄc kuriem tas pÄrvietojas. Un viÅÅ” noteikti radÄ«s savu, kas nav paredzÄts standarta instrukcijÄs.
BÄrns, kurÅ” aizraujas ar fiziku, ar robota palÄ«dzÄ«bu varÄs veikt vizuÄlus eksperimentus, par laimi, komplektiem nav problÄmu ar sensoriem, tÄpat kÄ bÄrnam nav problÄmu ar iztÄli.
KopumÄ neatkarÄ«gi no tÄ, kÄdas ir jÅ«su bÄrna intereses un iecienÄ«tÄkie mÄcÄ«bu priekÅ”meti skolÄ, mÄcÄ«Å”anÄs ar MINDSTORMS EV3 komplektiem ļaus viÅu turpmÄk skaidrÄk izcelt un koncentrÄties uz savu attÄ«stÄ«bu.
DzÄ«vÄ
Å obrÄ«d uzÅÄmuma risinÄjumus jau izmanto studenti, veidojot interesantus projektus gan dažÄdu konkursu ietvaros, gan vispÄrÄjai attÄ«stÄ«bai. Par vairÄkiem no tiem Å”ogad rakstÄ«ja mediji.
AstrahaÅas skolÄni Ruslans Kazimovs un Mihails GladiÅ”evs, kas atrodas reÄ£ionÄlajÄ tehnoloÄ£iju parkÄ, izstrÄdÄja robotizÄtu simulatoru roku locÄ«tavu rehabilitÄcijai.
foto - rg.ru
AstotÄs klases skolÄni simulatora izstrÄdei pavadÄ«ja nedaudz mazÄk par diviem mÄneÅ”iem. ViÅi prezentÄja savu projektu IX Viskrievijas zinÄtnisko un novatorisko projektu konkursa reÄ£ionÄlajÄ posmÄ Dienvidu federÄlajÄ apgabalÄ, kur ieguva otro vietu. NÄkotnÄ viÅi plÄno izveidot industriÄlo prototipu ā pagaidÄm izstrÄdÄtÄji piedÄvÄ tikai prototipu, kas izgatavots no LEGO MINDSTORMS Education EV3 izglÄ«tojoÅ”Ä robota komplekta.
IerÄ«ce dublÄ Ärsta veiktÄs kustÄ«bas - locÄ«tavas sÄk darboties, tÄdÄjÄdi atjaunojot ne tikai to, bet arÄ« muskuļu grupu mobilitÄti. KamÄr ierÄ«ces ir savienotas, izmantojot Bluetooth, turpmÄk tÄs sazinÄsies, izmantojot internetu vai Wi-Fi.
TirgÅ« ir Å”Ädas ierÄ«ces analogi, taÄu AstrahaÅas ierÄ«ce var darboties vienlaikus ar plecu, plaukstas un elkoÅa locÄ«tavÄm. TurklÄt tas ir pÄrnÄsÄjams un darbojas ar akumulatoru. PastÄv arÄ« tÄlvadÄ«bas pults iespÄja, tas ir, pacients var trenÄties, neizejot no mÄjÄm.
Pasaules robotikas olimpiÄdÄ 2015 (WRO 2015) Krievijas komandai DRL no SanktpÄterburgas tika pieŔķirta speciÄlbalva par radoÅ”umu no LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).
Krievijas DRL komanda prezentÄja CaveBot projektu. PuiÅ”i no SanktpÄterburgas trenera Sergeja Filippova vadÄ«bÄ radÄ«ja unikÄlu robotu pÄtnieku, lai atklÄtu neizpÄtÄ«tus apgabalus alÄs. IzstrÄde aptver dažÄdas zinÄtnes jomas, jo unikÄlais robots ļauj veikt dažÄdas sarežģītÄ«bas uzdevumus.
Komanda uzbÅ«vÄja kÄpÅ”anas robotu, kas aprÄ«kots ar dažÄdiem sensoriem, lai noteiktu objektus turpmÄkai izpÄtei. IegÅ«tos datus datorÄ var pÄrvÄrst 3D modeļos.
Un 13 gadus vecais Shubham Banerjee radīja
(Foto: Marcio HosÄ SanÄess, AP)
Ideja izveidot printeri Å ubemam radÄs pÄc Braila raksta izpÄtes internetÄ. Apzinoties, ka skÄrienrakstÄ«Å”anas printeri maksÄ 2,000 USD un vairÄk, students nolÄma izgatavot lÄtÄku versiju.
DrÄ«z pÄc izgudrojuma akli bÄrni un viÅu vecÄki sÄka sazinÄties ar Shubham ar vienu lÅ«gumu - izgatavot lÄtu Braila printeri, solot to "nopirkt tieÅ”i no plaukta".
KÄ redzams, MINDSTORMS Education EV3 izmantoÅ”ana mÄcÄ«bu procesÄ Ä¼auj skolÄniem maksimÄli izmantot savu iztÄli, radot arvien jaunus mehÄnismus, kas palÄ«dz ne tikai realizÄt idejas vai vizuÄli veikt jebkÄdus eksperimentus, bet arÄ« sÄk izlemt viÅu nÄkotnes profesija.
Ja jums ir jautÄjumi par Å”o risinÄjumu izmantoÅ”anu izglÄ«tÄ«bas procesÄ (vai par paÅ”iem produktiem), rakstiet tos komentÄros.
Avots: www.habr.com