picha - roboconstructor.ru
Mfano mmoja maarufu unasema kwamba mama mdogo akiwa na mtoto mikononi mwake alimgeukia yule mjuzi na kumuuliza aanze kulea watoto wake akiwa na umri gani, mzee huyo alijibu kuwa alichelewa kwa miaka mingi kama mtoto alikuwa tayari. . Hali ya kuchagua wito wa siku zijazo ni sawa kabisa. Ni ngumu kudai ufahamu wa mielekeo na masilahi ya mtoto kutoka kwa mtoto, lakini tayari katika shule ya upili kila aina ya utaalam huanza, na kwa wakati huu itakuwa nzuri kujua ni mwelekeo gani wa kusonga mtoto mzima. Lakini jambo moja ambalo tayari tunajua kwa hakika ni kwamba katika miongo ijayo, kutoka 30 hadi 80% ya taaluma itakuwa automatiska kikamilifu.
Roboti, cybernetics, na uelewa wa algorithms ni seti ya ujuzi ambayo, uwezekano mkubwa, mtu hatakabiliwa na matarajio kama haya. Kwa kweli, uwezekano mkubwa, sambamba na uingizwaji wa nguvu kazi na roboti, wazo la mapato ya msingi bila masharti pia litakua, lakini hakuna uwezekano kwamba unataka maisha kama haya kwa mtoto wako.
Sasa kuna njia nyingi za kuonyesha haraka watazamaji wachanga na wanaovutiwa misingi ya programu na robotiki. Zote ni za bei nafuu, ni rahisi kujifunza, na ndani ya masaa machache hutoa ufahamu wa misingi ya kanuni na dhana za vifaa vya cybernetic. Lakini katika madarasa ni rahisi kukutana na hasara za majukwaa haya - upinzani mdogo wa kuvaa (na tukabiliane nayo, "upinzani wa idiot" pia) wa bodi za chakula, miingiliano ya programu ambayo si rafiki sana kwa watoto wenye umri wa miaka 11-12, na ndogo kiasi. kipengele cha "mchezo".
Mtengenezaji maarufu wa seti za elimu, LEGO Education, amekuwa akipambana na mapungufu haya yote kwa zaidi ya miaka ishirini. Bila shaka, tunazungumza kuhusu jukwaa la MINDSTORMS Education EV3. Kuanzia Mindstorms RCX iliyotengenezwa mwanzoni mwa miaka ya 90 hadi tata ya kisasa zaidi ya MINDSTORMS Education EV3, kanuni ya uundaji wa jukwaa inabakia sawa. Inategemea "matofali ya akili", kompyuta ndogo yenye skrini na bandari za I / O ambazo vipengele vingine vyote vinaunganishwa. Kama ilivyo katika mfumo wowote wa roboti, vifaa vya pembeni vimegawanywa katika sensorer na athari. Kwa msaada wa sensorer, roboti huona ulimwengu unaozunguka, na shukrani kwa watendaji, humenyuka kwa mujibu wa programu iliyopangwa. Vipengele vya jukwaa vinaunganishwa pamoja na nyaya rahisi bila soldering, na miundo ya mitambo ni mdogo tu kwa nguvu za sehemu za plastiki na mawazo ya wabunifu.
Tulizingatia uwezekano wa suluhisho kama hilo kwa ujumla, lakini sasa tunataka kukaa kwa undani zaidi juu ya LEGO MINDSTORMS Education EV3.
EV3
LEGO MINDSTORMS Education EV3 imefanywa iendane na sehemu za Lego Technic. Hii ina maana kwamba jukwaa linaweza kutumika kuunda miundo mbalimbali na hata ya ajabu, kutoka kwa "magari" rahisi na "mikono ya roboti" hadi visafirishaji changamano au hata "vitatuzi vya mchemraba vya Rubik." Takriban seti yoyote ya Lego Technic inaweza kutumika kama chanzo cha sehemu za miradi, na hakutakuwa na tatizo la kubadilisha vipuri vilivyoharibika. Ndio, hawaonekani kuwa wa kikatili kama kit cha zamani cha ujenzi wa alumini ya Soviet, lakini kwa mazoezi wanageuka kuwa na nguvu zaidi kuliko bidhaa za chuma. Angalau katika mkusanyiko wangu, ambao ulianza mwaka wa 1993, hakuna sehemu moja iliyovunjika bado imegunduliwa.
Seti ya Msingi ya Elimu ya MINDSTORMS EV3 inakuja na vipande 541 vya Lego Technic. Inaweza kununuliwa kama rasilimali maalum iliyowekwa kama (au 9648 ya zamani, iliyotengenezwa kwa NXT), au aina kubwa tu ya ujenzi (sehemu 2800) au (karibu sehemu 4000), na, baada ya kucheza vya kutosha na mfano mkuu, tumia kama "matofali" kwa majaribio ya cybernetic. Kwa upande wa kipande kimoja, Lego ni mbele sana ya seti nyingine hapa - tu rubles 3-5 kwa kipande.
Naam, ikiwa mtu ana mkusanyiko wa zamani unaojumuisha makumi ya maelfu ya sehemu, basi huwezi kuwa na wasiwasi kuhusu rasilimali wakati wote.
Picha ya skrini kutoka kwa huduma ya Brickset (hifadhidata shirikishi ya wamiliki wa vifaa vya ujenzi vya Lego inayokuruhusu kukusanya takwimu anuwai) na mwandishi.
Hata hivyo, hii inatumika tu kwa vipengele vya "passiv" kama vile mihimili, magurudumu au pini za kuunganisha. Sensorer na athari, bila shaka, ni ghali zaidi, lakini kuna zaidi ya kutosha katika kit msingi. Mindstorms EV3 huja kamili ikiwa na motors tatu (mbili kubwa na zenye nguvu zaidi na servo moja kompakt), jozi ya vitambuzi vya kugusa (aina ya vitufe vya "smart"), ultrasonic, gyroscopic na vitambuzi vya rangi (inaweza pia kufanya kazi katika hali ya sensorer nyepesi) . Zaidi, utangamano na sensorer kutoka kwa kizazi cha awali cha robots za Elimu ya Lego, Mindstorms NXT, hudumishwa (hii inajumuisha, kwa mfano, sensor ya kiwango cha kelele).
Lakini hebu turudi kwenye "matofali ya smart", moyo wa mfumo. Kwa kweli hii ni "matofali" yenye uzito na yenye nguvu, yenye skrini ya LCD ya monochrome ya 178x128 (sio tu orodha inayoonyeshwa juu yake, lakini pia kila aina ya picha maalum wakati wa operesheni) na rangi ya backlight inayoweza kubadilika. Kutumia waya zilizo na kiunganishi cha kawaida cha RJ-12, sensorer na athari huunganishwa nayo (hadi vifaa vinne vya kila aina), kuna slot kwa microSDHC na bandari ya USB.
Mwisho unaweza kutumika wote kupakua programu zenyewe na kusasisha firmware. Walakini, kidhibiti kidogo hakijanyimwa miingiliano isiyo na waya; ikiwa inataka, unaweza kupakua programu kupitia Wi-Fi (inahitaji moduli ya nje) au Bluetooth (iliyojengwa ndani). Pia, ikiwa tunakusanya roboti inayodhibitiwa na mbali, tunaweza "kuiongoza" kwa kutumia mawasiliano ya wireless kutoka kwa simu mahiri au kompyuta kibao.
Ndani ya "matofali ya smart" huishi processor ya ARM ya 300 MHz, megabytes 16 ya kumbukumbu ya kudumu (na ndiyo sababu kadi ni muhimu) na megabytes 64 za RAM. Haijalishi jinsi nambari hizi zinaweza kuonekana kuwa za kawaida, kuna nguvu zaidi ya kutosha ya kutekeleza hata algoriti nyingi ambazo wewe, au hata zaidi mtoto katika mchakato wa kujifunza, unaweza kuandika. Na ukilinganisha na processor ya 48 MHz ya NXT ya kizazi kilichopita, ambayo hivi karibuni iligeuka umri wa miaka kumi, maendeleo yanaonekana kabisa. Walakini, haiwezi kusemwa kuwa NXT inapunguza kasi yoyote dhahiri katika mchakato wa kutatua shida za kawaida.
Zaidi ya hayo, bandari ya nne ya motors imeonekana, ambayo yenyewe ni upanuzi mkubwa wa utendaji ambao unahalalisha uboreshaji.
Bandari ya USB sasa inasaidia hali ya mwenyeji, hii hukuruhusu sio tu kuunganisha adapta ya Wi-Fi, lakini pia kuunganisha vitalu kadhaa vya EV3 kwenye roboti moja ngumu. Kweli, kiwango cha kazi kinakuwa "sio kitoto" kabisa.
Hatimaye, MINDSTORMS Education EV3 sasa ina uwezo wa kutumia betri. Badala ya betri sita za AA, unaweza kufunga betri ya lithiamu-ioni iliyojumuishwa kwa saa mbili na nusu za ampere. Kwa kweli, hakuna mtu anayekataza matumizi ya betri za AA za eneloop, lakini hitaji la kuziondoa kwa malipo hufanya utumiaji kuwa chini ya wastani. Na bei ya jozi ya vifaa vya eneloop na chaja ni sawa kabisa na betri yenye chapa.
Ndio, kuna spika kubwa na kubwa ambayo sasa haiwezi tu kupiga sauti za retro kutoka enzi ya 8-bit, lakini pia kucheza sauti za kupendeza zaidi.
Sasa hebu tuangalie athari kutoka kwa seti ya msingi. Mbili kati yao ni motors zenye nguvu sawa na zile ambazo tayari zimetumika katika NXT, vifaa vya mviringo ambavyo huendeleza shukrani kubwa ya torque kwa gia ya kupunguza ndani.
Ikiwa motor imezuiwa, clutch ya mitambo hutolewa, ambayo huanza kuteleza ikiwa msuguano ni mkubwa kuliko ule uliohesabiwa, kwa hivyo ni ngumu sana kuchoma gari.
Kuna sensor ya pembe ya mzunguko na azimio la digrii moja (motor inamwambia mtawala kwa pembe gani mhimili wake umezungushwa kwa sasa) na uwezo wa kusawazisha kwa usahihi mzunguko wa motors zote zilizounganishwa.
Ya tatu, inayoitwa M-servo drive (motor ya ukubwa wa kati) hutoa torque mara tatu, lakini kasi yake ya mzunguko ni karibu mara mbili zaidi.
Kuhusu vitambuzi, sio lazima ujiwekee kikomo kwa zile zinazotolewa na LEGO Education (ingawa zinapatikana kwa mradi wowote wa kielimu), kampuni kadhaa za wahusika wengine hutoa vitambuzi vinavyooana na wakati mwingine vya kigeni kabisa. Msimbo wa chanzo cha programu dhibiti na vipimo vya maunzi kwa ukamilifu .
Programu
Tumezungumza mengi juu ya vifaa, lakini kwa kweli, sio jambo pekee linaloamua ufanisi wa madarasa ya robotiki. Ni uwepo wa programu angavu kweli kwenye majukwaa mengi (Mac, PC, vifaa vya rununu) na hufanya LEGO MINDSTORMS Education EV3 kuwa jukwaa la chaguo la kujifunza, hasa kati ya shule ya msingi na sekondari, kwa watoto wenye umri wa miaka kumi.
Skrini ya kukaribisha programu kwenye iPad
Taswira ya algorithms katika programu asili ya LEGO MINDSTORMS Elimu EV3 iko katika kiwango cha juu kabisa - kwa dakika chache tu inatosha kujua aina kuu za mwingiliano wa vizuizi vya kimantiki (hali ya mpito, kitanzi, nk) na kisha kuongeza hatua kwa hatua. utata wa programu. Kwa kweli, kuna miradi ya kielimu iliyotengenezwa tayari kwa mifano kadhaa ya roboti, na ikiwa unataka, unaweza kupata maelfu ya programu za kupendeza kwenye jamii za mkondoni.
Mfano wa programu katika programu ya iPad
Watumiaji mahiri wanaweza kusakinisha LabVIEW au RobotC - "akili" za LEGO MINDSTORMS Education EV3 zinaoana kikamilifu na vifurushi hivi. Kwa bahati mbaya, haitawezekana kusafirisha miradi ya zamani ya NXT bila ubadilishaji wa ziada.
Kwa mtazamo wa kielimu, ni ya kupendeza zaidi . Inakuwezesha kuweka daftari za elektroniki kwa wanafunzi, shukrani ambayo mwalimu anaweza kutathmini mafanikio ya mwanafunzi fulani kutoka kwa toleo lake la maombi na kufuatilia maendeleo yake. Zaidi ya hayo, unaweza kutumia sio tu vifaa vya elimu vinavyopatikana kwenye bodi ya programu (ambayo kuna mengi), lakini pia uunda yako mwenyewe kwa kutumia mhariri wa maudhui yaliyojengwa.
Video za mafunzo ya Kihariri Maudhui cha EV3
Toleo la eneo-kazi pia lina matumizi ya kurekodi data na uwezo wa kupanga maeneo ya grafu kulingana na maadili ya kizingiti. Hiyo ni, sasa mwalimu anaweza kuonyesha kwa urahisi uendeshaji wa teknolojia za kisasa ndani ya nyumba ya smart, kwa mfano.
Kompyuta ndogo ya EV3 itakusanya data kutoka kwa vitambuzi kwa wakati halisi na, kulingana na mandharinyuma ya halijoto, itazindua mpango mmoja au mwingine wa mfano. Wakati hali ya joto ni ya juu, shabiki hugeuka, na wakati hali ya joto iko chini, heater inageuka. Na wanafunzi wataweza kurekodi na kuchambua data, kukamilisha mfano.
Uwekaji Data
Uwazi wa firmware ya "matofali smart" tayari imecheza jukumu lake: kuna chaguzi mbadala zinazounga mkono lugha maarufu za programu (kadhaa kati yao). Kwa ujumla, matumizi ya EV3 yanaweza "kushikamana" kwa mradi wowote wa elimu unaohusiana na programu, kwa kuwa mambo machache yanapendeza kama fursa ya kuona kazi ya algorithms ya mtu mwenyewe "katika vifaa."
Wengi wanatarajia kuwa kikwazo katika hadithi hii kinaweza kuwa bei. Hakika, kwa kuweka Msingi utalazimika kulipa rubles 29, pamoja na mwingine 900 kwa malipo. Walakini, kiasi hiki ni pamoja na sehemu na vifaa vya elektroniki kwa kazi ya starehe ya wanafunzi wawili, pamoja na programu kamili ya msingi iliyo na masomo 2 yaliyotengenezwa tayari (ambayo tangu Januari 500 ni bure kabisa kwa watu binafsi na mashirika). Bila shaka, vifaa vya ziada na vifaa vya utume vinaweza kuongeza gharama, lakini ndani ya sababu. Kwa hivyo seti ya wanafunzi 48, ikijumuisha msingi na rasilimali huweka LME EV2016, chaja, programu na , itagharimu 174. Inakubalika kabisa kwa kuandaa, kwa mfano, mduara shuleni.
Ndio, ni ghali zaidi kuliko majukwaa rahisi kama Arduino. Lakini fursa, pamoja na kiwango cha ushiriki, ni cha juu zaidi. Mtaala unaotegemea EV3 unaweza kupangwa kwa usalama kote katika shule ya upili na kuendelea. Kwa kuongezea, kwa matumizi ya kutosha ya LEGO MINDSTORMS Education EV3 "itaishi" kwa urahisi vifaa kadhaa rahisi kwa sababu ya sifa za kiufundi, uingizwaji rahisi na upatikanaji wa sehemu (katika mazoezi yangu, kebo moja tu ya RJ-12 ilihitaji uingizwaji katika miaka 10- NXT ya zamani).
Kama matokeo, tunaona mradi wa chanzo wazi unaoungwa mkono na kampuni kubwa na bonasi zote zinazohitajika katika hali kama hiyo - mzunguko wa maisha marefu, upatikanaji wa vipuri na viendelezi, miongozo rasmi na ya wasomi, jamii iliyoendelea. Dhoruba ya akili imekuwa kama kiwango katika madarasa ya elimu ya roboti ya Magharibi kwa watoto, na itakuwa nzuri sana kuona ikipitishwa sana nchini Urusi.
Kuchagua njia
Na sasa kwa jambo kuu. Tofauti na seti za WeDo 2.0, EV3 inalenga shule ya sekondari, na kwa hiyo kwa watoto wakubwa, ambao suala la kuchagua taaluma ya baadaye ni kubwa zaidi.
Kutumia EV3, kila mwanafunzi ataweza kufunua kikamilifu uwezo ambao ulikuwa asili kwake kwa asili, malezi na mchakato wa elimu.
Mwanahisabati aliyezaliwa atafuatilia kwa karibu telemetry ya sensorer, jinsi umbali uliosafirishwa na roboti umeandikwa, jinsi pembe ambayo inapotoka imeandikwa, na kadhalika.
Mtaalamu wa IT wa baadaye, bila shaka, atajiingiza katika kupanga roboti, kuchambua algorithms ambayo inasonga. Na hakika ataunda yake mwenyewe, sio iliyotolewa na maagizo ya kawaida.
Mtoto anayependa sana fizikia ataweza kufanya majaribio ya kuona kwa msaada wa roboti; kwa bahati nzuri, seti hazina shida na sensorer, kama vile mtoto hana shida na mawazo.
Kwa ujumla, haijalishi ni mambo gani anayopenda mtoto wako na masomo anayopenda shuleni, kujifunza kwa seti za MINDSTORMS EV3 kutamruhusu kuangaziwa kwa uwazi zaidi na kulenga ukuaji wake katika siku zijazo.
Katika maisha
Kwa sasa, suluhisho za kampuni tayari zinatumiwa na wanafunzi kuunda miradi ya kupendeza, kama sehemu ya mashindano anuwai na kwa maendeleo ya jumla. Vyombo vya habari viliandika kuhusu idadi yao mwaka huu.
Watoto wa shule ya Astrakhan Ruslan Kazimov na Mikhail Gladyshev, walio katika bustani ya teknolojia ya kikanda, walitengeneza simulator ya roboti kwa ajili ya ukarabati wa viungo vya mikono.
picha - rg.ru
Wanafunzi wa darasa la nane walitumia chini ya miezi miwili kutengeneza simulator. Waliwasilisha mradi wao katika hatua ya kikanda ya shindano la IX All-Russian la miradi ya kisayansi na ubunifu katika Wilaya ya Shirikisho la Kusini, ambapo walichukua nafasi ya pili. Katika siku zijazo, wanapanga kuunda mfano wa kiviwanda - kwa sasa, wasanidi programu wanatoa tu mfano uliotengenezwa kutoka kwa seti ya roboti ya elimu ya LEGO MINDSTORMS Education EV3.
Kifaa kinarudia harakati zilizofanywa na daktari - viungo huanza kufanya kazi, na hivyo kurejesha uhamaji wa sio wao tu, bali pia vikundi vya misuli. Wakati vifaa vimeunganishwa kupitia Bluetooth, katika siku zijazo vitawasiliana kwa kutumia Mtandao au Wi-Fi.
Kuna mifano ya kifaa kama hicho kwenye soko, lakini kifaa cha Astrakhan kinaweza kufanya kazi wakati huo huo na viungo vya bega, mkono na kiwiko. Kwa kuongeza, inaweza kubebeka na inaendeshwa na betri. Pia kuna uwezekano wa udhibiti wa kijijini, yaani, mgonjwa anaweza kutoa mafunzo bila kuondoka nyumbani.
Katika World Robotics Olympiad 2015 (WRO 2015), timu ya Urusi DRL kutoka St. Petersburg ilitunukiwa tuzo maalum ya ubunifu kutoka LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).
Timu ya DRL ya Urusi iliwasilisha mradi wa CaveBot. Vijana kutoka St. Petersburg, chini ya uongozi wa kocha Sergei Filippov, waliunda mvumbuzi wa kipekee wa roboti kugundua maeneo ambayo hayajagunduliwa kwenye mapango. Maendeleo hayo yanashughulikia nyanja mbali mbali za kisayansi, kwani roboti ya kipekee hufanya iwezekane kufanya kazi za ugumu tofauti.
Timu iliunda roboti ya kupanda yenye vihisi mbalimbali ili kutambua vitu kwa ajili ya uchunguzi unaofuata. Data inayotokana inaweza kubadilishwa kuwa mifano ya 3D kwenye kompyuta.
Na Shubham Banerjee mwenye umri wa miaka 13 aliunda Braille iliyotengenezwa kutoka vipande vya LEGO kwa mradi wa sayansi ya shule. Baadaye, kwa ushiriki wa familia yake, mwanzo uliundwa ili kuzindua uvumbuzi, ambao ulipata msaada wa kifedha kutoka kwa shirika la teknolojia la Intel.
(Picha: Marcio Jose Sanchez, AP)
Wazo la kuunda kichapishi lilikuja kwa Shubham baada ya kutafiti Braille kwenye Mtandao. Kwa kutambua kwamba vichapishi vya kuandika kwa mguso vinagharimu $2,000 na zaidi, mwanafunzi huyo aliamua kutengeneza toleo la bei nafuu zaidi.
Mara tu baada ya uvumbuzi huo, watoto vipofu na wazazi wao walianza kuwasiliana na Shubham kwa ombi moja - kutengeneza printa ya bei nafuu ya Braille, na kuahidi "kuinunua moja kwa moja kwenye rafu."
Kama unaweza kuona, matumizi ya MINDSTORMS Education EV3 katika mchakato wa kujifunza inaruhusu wanafunzi kutumia mawazo yao kwa kiwango cha juu, kuunda mifumo mpya zaidi na zaidi ambayo sio tu kusaidia kutambua mawazo au kuibua kufanya majaribio yoyote, lakini pia kuanza kuamua taaluma yao ya baadaye.
Ikiwa una maswali kuhusu matumizi ya ufumbuzi huu katika mchakato wa elimu (au kuhusu bidhaa wenyewe), waandike kwenye maoni.
Chanzo: mapenzi.com