Как сделать из лего робота инструкция в картинках

Что мне потребуется?

В первую очередь — микроконтроллер. Он станет мозгом будущего робота. Можно сказать, что микроконтроллер — это крошечный компьютер, размещенный на одной микросхеме. У него есть процессор, оперативная и постоянная память и даже периферийные устройства: интерфейсы ввода и вывода данных, различные таймеры, передатчики, приспособления, которые инициируют работу двигателей. Набор устройств зависит от конкретной модели. Именно микроконтроллер будет получать информацию от внешнего мира через датчики движения, фотокамеры и прочие приспособления, анализировать ее и побуждать робота совершать в ответ какие-то действия.

image

Микроконтроллер нужно будет установить на печатную плату, запитать его, подсоединить все необходимые устройства (датчики, лампочки, двигатели), а еще собрать из подручных материалов корпус робота. Все детали, которые для этого нужны, можно купить в любом магазине радиотехники.

Если у вас нет профильного образования или опытного наставника, который подробно объяснит, что именно и в какой последовательности устанавливать (и как пользоваться паяльником!), готовьтесь к долгой и кропотливой работе: придется перерыть интернет вдоль и поперек и испортить множество деталей.

Кто ещё не знаком с конструктором «Лего»? Наверное, уже не найти такого человека. Конструктор совсем недавно вошёл в нашу жизнь и навсегда завоевал любовь и интерес. Недаром в деталях «Лего» предусмотрено столько вариантов фигур, что полёт фантазии не имеет границ. Это просто неоценимо для развития мышления и моторики детей. Да и взрослые не откажутся повозиться с конструктором.

image

Конструктор для всей семьи

Собирать различные предметы из конструктора — хорошее занятие для всей семьи. Фантазия детей не знает пределов, головки маленьких выдумщиков всегда полны новых идей. Многие мальчишки собирают из конструктора фигурки любимых героев мультфильмов, трансформеров, и такая проблема, как сделать робота из «Лего», для них не является трудной.

Сообщества любителей роботов

Возникли целые группы, сообщества, проводятся выставки и соревнования. Конечно же, роботы из «Лего» могут быть самыми разнообразными, причём не только по форме. Как известно, фирма, выпускающая конструкторы «Лего», включила в комплекцию деталей разнообразные блоки управления, моторчики, с помощью которых можно делать шагающего человечка-робота, выполняющего определённые действия, а запускается все это с помощью специальных и несложных компьютерных программ.

Идеи для робота

Существуют даже школы, обучающие тому, как сделать робота. Из «Лего» строить и собирать научат даже самого маленького ученика. Компанией предусмотрены пакеты деталей по сборке настоящих роботов. Мы можем видеть самые разнообразные планки, штанги, оси, электронные датчики и моторчики, а также другие составляющие конструктора.

А сердцем всего конструктора-робота является особое устройство под названием «кирпич». Это процессор будущего робота. Если говорить образно, то его мощность подобна процессору смартфона. Звучит довольно впечатляюще, не правда ли?

В чём заключается работа процессора? На входных разъёмах идёт считывание информации с разных датчиков. Это может быть датчик движения, цвета, например, расстояния или гироскопа. А на выходе отдаются соответствующие команды относительно скорости или мощности движения. На самой коробочке находится экран и несколько кнопок для регулировки действий.

Собираем робота

Если вы твёрдо настроены создать робота, выполняющего определённые действия и движения, надо выбрать специализированный набор конструктора с конкретными деталями и двигателями для этой игрушки. Именно в таком наборе и будет находиться «кирпич». В инструкции по сборке пошагово расписаны все действия относительно того, как сделать робота из «Лего».

Для более удобного ознакомления следует установить лэптоп для просмотра роликов по обучению и программированию. Сама среда программирования достаточно понятна и создана для быстрой сборки блок-системы.

Операторы имеют вид квадратов разных цветов — можно задавать необходимые параметры будущего робота, соединяя между собой квадратики, создавая особую систему. И при нажатии всего лишь одной кнопки через USB передаются заданные параметры. Если вы не представляете образно, как сделать робота из «Лего», тогда сначала попробуйте это на компьютере. Создавая специальную программу по работе робота, сделайте его прототип и, поработав с операторами программы, отрегулируйте возможные неточности и недочёты.

Джиробой — базовый робот для новичков

Одним из более популярных роботов «Лего» является Джиробой. Его широко рекламируют в видеороликах на «Ютубе», и готовая модель представлена в офисе компании, продающей конструкторы «Лего». Это базовый вариант, который подойдёт для начинающих сборщиков роботов. На ногах Джиробоя, параллельно друг другу, расположены колёса. Благодаря действию гироскопа робот устойчиво держится на них, даже если его толкнуть — он не упадёт.

Благодаря действию установленных датчиков робот регулирует своё движение. Достаточно показать цветную пластину, и он, согласно установленной программе, будет двигаться в определённом порядке. Например, зелёная пластинка сигнализирует движение вперёд, красная – стоять, а вот жёлтая и синяя поворачивают его в разные стороны. Проще не бывает.

Следуем указаниям инструкции

Для начала надо создать основу конструкции. О том, как сделать из «Лего» робота, подробно расписано в инструкции. Нельзя уклоняться от неё и действовать на своё усмотрение и вкус — можно совершить массу ошибок и в итоге забросить конструктор на дальние полки антресолей.

Начинаем собирать тело робота, а потом просто загружаем соответствующую программу для работы датчиков. На первый взгляд ничего проще не может быть. Но в тексте инструкции 120 шагов, которые должны быть выполнены точно. Без терпения и усидчивости не обойтись, собирая конструкции «Лего». Как сделать маленького робота? Следует обострить своё внимание и наблюдательность, поскольку сотни мельчайших деталей способны привести в замешательство.

Инвестиция времени в развитие детей

Не стоит бояться мелких вещей и жалеть своё время, поскольку вы инвестируете потраченные на сборку часы в общение с ребёнком и его развитие. Это неоценимый вклад в будущее детей. Такие конструкторы отлично развивают мышление, логику, усидчивость и терпение. Если ребёнок предложит вам сделать робота из «Лего», смело беритесь за дело и погружайтесь в интереснейший мир трансформеров.

Опубликовано 15.02.2021 — 6:09 —

Конспект занятия по робототехнике с применением конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0

на тему: «Робот — шпион»

Скачать:

Вложение Размер

Рефлексия. Педагог: Сейчас проверим, всё ли мы сделали правильно, и если это так,  то наш робот подаст сигнал при движении. Поздравляю вас всех! Робот-шпион ожил,  а это значит, что ошибок нет! Молодцы! 

Спасибо, юные инженеры. Я надеюсь, что кто-нибудь из вас обязательно станет  инженером–конструктором. Мы с вами сегодня сделали большое, доброе дело – помогли нашим друзьям. Желаю всем добра! Ведь недаром говорят «Доброта спасет  мир!».

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

«Изготовление модели простейшего робота «Веселая лягушка» из конструктора LEGO Education WeDo »

Современный этап развития общества характеризуется ускоренными темпами освоения техники и технологий, поэтому в наши дни очень актуально развитие робототехники, одного из важнейших направлений научно-…

Конспект занятия с детьми подготовительной к школе группы по робототехнике на основе конструктора LEGO Education WeDo «В сафари — парке»

интересное занятие по робототехнике на основе конструктора LEGO Education WeDo . может быть использовано как  итоговое….

Рабочая программа дополнительного образования по робототехнике на базе конструктора Lego Euycation WeDo

Рабочая программа для кружка по робототехнике для детей 5-7 лет…

Рабочая программа кружка дополнительного образования по робототехнике «РОБОТОША» На базе конструктора LEGO Education WeDo 9580 (Подготовительная группа)

Программа дополнительного образования «РОБОТОША» является  программой технической направленности, созданной на основе сборника методических рекомендаций и практикумов Андрей Корягин: …

Буклет_Интерактивный конструктор Lego Education WeDo

Буклет_Интерактивный конструктор Lego Education WeDo…

Конспект занятия по робототехнике с применением конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0 «Улитка»

Конспект занятия по робототехнике с применением конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0 «Улитка&raquo…

Конспект занятия по робототехнике с применением конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0 на тему «Запуск спутника»

Конспект занятия по робототехнике с применением конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0на тему «Запуск спутника&raquo…

  • Мне нравится

 

Конструкторы LEGO знакомы каждому. За несколько десятилетий наборы разноцветных пластмассовых деталек стали поистине культовыми: дети с удовольствием собирают из них замки, машины и космические корабли, а взрослые – целые настоящие города.

Сегодня LEGO не только развивает мелкую моторику и фантазию. Новый набор LEGO Boost предлагает в буквальном смысле оживить собранный конструктор, используя смартфон или планшет.

То есть, собранный киберкот действительно будет мурчать, робот разговаривать и ездить а гитара выдавать бешеные «соляги».

Как это выглядит? Я собрал своего робота и сейчас всё расскажу.

Что такое LEGO Boost

Lego Boost – это развивающий конструктор, состоящий из 847 деталей. из них можно собрать на выбор одну из 5-ти моделей:

1. Робот Верни 2. Кот Фрэнки 3. Гитара 4000 4. Фабрика роботов 5. Вездеход (M.T.R.4)

Основными элементами каждой модели являются 3 детали: это основной механический блок, датчик определения цветов и расстояния и интерактивный двигатель.

Основной механический блок является «сердцем» LEGO Boost, который приводит собранный конструктор в движение. Именно к нему можно подключить свой iPhone или iPad, чтобы запрограммировать собранную модель на выполнение разных команд и даже общение с владельцем.

К механическому блоку подключаются два других: датчик цвета и расстояния реагирует на внешние раздражители, помогая игрушке объезжать препятствия или следовать своему сценарию поведения при виде определённого цвета, а интерактивный двигатель оживляет конструктор, вращая гусеницы или колёса (смотря что соберёте).

Для программирования конструктора понадобится приложение LEGO Boost Creative Toolbox [скачать в App Store]. Скачать его придётся в обязательном порядке, потому что в коробке с конструктором нет бумажных инструкций – все этапы сборки каждой из 5-ти моделей наглядно показываются в приложении.

Про каждую модель можно написать отдельный обзор, но я расскажу кратко о возможностях каждого робота LEGO Boost:

1. Робот Верни. Отличный собеседник и друг

Робот Верни может ездить и крутиться вокруг своей оси, разговаривать, различать цвета и объезжать препятствия. К роботу можно собрать пушку и стрелять по мишени.

С помощью дополнительных аксессуаров робота можно превратить в танцора, диджея, полицейского или хоккеиста. Чтобы разобраться и попробовать все возможности Верни уйдет не один час.

Верни умеет выражать эмоции с помощью подвижных бровей: удивление, злость и радость. Это просто нужно видеть, чтобы оценить как удивительно точно игрушке удаётся радоваться или грустить при помощи всего лишь нескольких двигающихся деталек.

Вот короткое видео, в котором робот Верни ведет себя неприлично:

Робот не умеет сам двигать руками, однако он может сжать в «пальцах» мелкие предметы и отвезти их из одной точки в другую.

Нет, пиццу не принесет. Может быть, это в следующем поколении LEGO Boost пофиксят 🙂

2. Киберкот Френки. Идеальный питомец без шерсти и неприятных запахов

Киберкот по имени Френки не умеет передвигаться сам, зато может вставать на задние лапы, двигать ушами и вилять хвостом. Френки можно погладить, и он отзовётся довольным мурлыканием, а можно заставить его сыграть на губной гармошке, причём мелодия зависит от цвета, который нужно показать киберкоту.

У Френки тоже есть мимика, правда брови ему нужно двигать руками. Интерактивные элементы заняты в вышеописанных процессах виляния хвостом и вставанием на задние лапы.

Да, мы всё ещё говорим про конструктор LEGO.

3. Гитара 4000. Играет как настоящая

Гитара 4000 является почти настоящим музыкальным инструментом, с помощью которого можно играть музыку. Аккорды зажимать не нужно, вместо этого предлагается передвигать «слайдер» по грифу гитары. Датчик движения отслеживает положение «слайдера» и даёт команды на воспроизведение разных звуков.

Вторая рука тоже нужна, чтобы имитировать удары по невидимым струнам с помощью специального рычажка. Есть даже специальный контроллер для получения звука «тремоло» во время сольных запилов.

Кстати, эта модель может проигрывать не только гитарные звуки, но и любые другие. Так что почему бы не использовать её в качестве сэмпл-машины, чтобы почувствовать себя настоящим диджеем?

4. Фабрика роботов. Для создания своей армии Терминаторов

Это самая сложная модель из всех пяти, но и самая крутая. После сборки фабрика может сама собирать небольших роботов из кубиков LEGO.

Натурально, весь процесс автоматический. Выглядит завораживающе, но лучше всего это может передать видео.

Краткий гайд по созданию армии роботов:

Я жалею, что сначала собрал робота Верни. Надо было собирать вот эту фабрику, чтобы завалить видеороликами, какой LEGO Boost крутой конструктор, весь инстаграм.

5. Вездеход (M.T.R.4). Проедет по любому ковру

Тяжёлая машина на гусеничном ходу с большими колёсами с лёгкостью проедет по заданному маршруту, объезжая препятствия. На вездеход можно собрать дополнительные аксессуары: пушку, ковш, катапульту и даже строительные конусы, которые игрушка будет аккуратно объезжать.

Датчик расстояния здесь выполняет роль обнаружителя предметов: если вездеход с ковшом подъедет к небольшому «грузу», то датчик даст команду игрушке поднять ковш и положить предмет в кузов.

Лучше всего один раз увидеть, как это происходит:

По схожему принципу работают и другие аксессуары вместе с датчиком движения. Если нет доверия датчикам, можно перейти в режим ручного управления: на экране iPhone или iPad появятся виртуальные джойстики, с помощью которых можно управлять движением вездехода и работой ковша, катапульты или пушки.

Как программировать конструктор?

Приложение LEGO Boost напоминает игру, где каждый уровень помогает освоить новые навыки взаимодействия с конструктором. В самом начале можно увидеть всех роботов и выбрать того, кого хочется собрать.

Для программирования готового робота не нужно уметь даже читать и писать: все команды выглядят как разноцветные блоки, которые нужно просто перетащить на временную шкалу в желаемом порядке.

Все блоки команд разделены по типам и цвету. В некоторых случаях можно самому задать время выполнения той или иной команды, а некоторые блоки выполняют случайные действия, что делает робота более «живым» и самостоятельным.

Конструктор LEGO Boost способен воспринимать и интерактивные команды: можно помахать перед роботом рукой, произнести кодовое слово или прикоснуться, чтобы начал выполняться заранее заданный алгоритм. При составлении алгоритмов действий доступны целые циклы, что уже приближает управление игрушкой к настоящему программированию.

Сложно собрать своего робота?

Для взрослого человека сборка любой модели LEGO Boost займёт 2-3 часа. Для ребенка же весь процесс растянется на несколько дней, особенно если чаду еще нет 10-ти лет.

Лично я справился с роботом Верни за 4 часа. И даже без помощи взрослых!

После сборки игрушка получается прочная, можно даже уронить со стола без опаски, что конструкция разлетится на мелкие куски. Правда бить роботом об пол со всего размаху или топтаться по нему ногами я не рекомендую. Это же всё-таки LEGO.

Важно помнить, что основной механический блок работает от 6-ти батареек формата ААА, которых нет в комплекте. Нужно прикупить отдельно.

LEGO Boost стоит всего 9 990 руб., но при этом развивает абстрактное мышление, тренирует коммуникабельность детей, собирающих его вместе, дает базовые навыки профессии программиста, которая становится все более актуальной.

А главное, процесс сборки конструкторов LEGO – это всегда весело, как детям так и взрослым.

🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegram. … и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒 iPhones.ruХочешь — робот, а хочешь — гитара. —>

Микк Сид

@mickmaster

Пишу обо всём, что интересно и познавательно — гаджеты, события, репортажи. Увлекаюсь игрой на барабанах, меломан со стажем.

Чаще всего при обучении детей робототехнике используют платформу LEGO Mindstorms – это конструктор, из деталей которого можно легко создать программируемого робота. Но мы отказались от этой идеи. Расскажем почему, а заодно поговорим о преимуществах и недостатках обучения робототехнике при помощи LEGO Mindstorms.

LEGO Mindstorms – закрытая платформа

Обычно платформы для обучения робототехнике состоят из четырех компонентов: механики, периферийной электроники, управляющего модуля и среды разработки (софта). Одно из свойств закрытых платформ – таких, как «Лего», – несовместимость их компонентов с другими платформами. Очень редко встречаются любители сложностей, которые захотят добавить цельным системам датчики не из комплекта. Поэтому мы будем рассматривать LEGO Mindstorms, не отделяя компоненты друг от друга.

Для младших школьников есть упрощенный вариант набора – Lego EducationWedo. В него входят строительные элементы, мотор, датчик наклона и датчик расстояния. Для учеников средней и старшей школы уже предлагается полная платформа Lego MindStorms, самая современная ее версия – Lego MindStorms Ev3. С ее помощью можно создать как стандартные модели роботов, так и авторские проекты.

image
Выбирать Lego для обучения робототехнике или нет? Нужно разбираться…

Преимущества LEGO Mindstorms

Мы не будем говорить о развитии мелкой моторики, усидчивости, логики или пространственного мышления. Все эти навыки развиваются у детей при использовании любого конструктора. Отметим неоспоримые преимущества в обучении робототехнике, которые есть у LEGO Mindstorms. 

Простое использование

Когда практически ничего не ломается, все легко подключается, то и работать с таким материалом сплошное удовольствие. Свободное программное обеспечение Lego EV3 Basic и текстовая среда программирования Microsoft Small Basic Ev3, специально разработанная для обучения программированию, делают «общение» с роботом комфортным. Все доступно и постигается в короткие сроки. 

Поддержка русского языка, большое число готовых примеров и встроенная справочная система с руководством по сборке и программированию делают робототехнику похожей на игру, которая нравится детям.

Скорость сборки

Все детали конструктора сделаны идеально, а значит, не нужно терять время на решение проблемы, если что-то не подойдет или пойдет не по инструкции.

Собрать фирменные детальки «Лего» намного быстрее, чем детали других конструкторов. На них не надо зажимать заклепки, они открываются сами за счет упругости. Винты у «Лего» заменяет ось с крестообразным сечением. Гайки не нужны – оси держатся за счет продольного трения. Плюс к этому в «Лего» есть спецдетали для сборки некоторых узлов, к примеру дифференциала. Все это значительно ускоряет сборку. 

Корпорация «Лего» проводит множество конференций и мастер-классов для преподавателей, устраивает соревнования и конкурсы для детей и взрослых. Все для того, чтобы через Lego вызвать интерес к робототехнике как можно у большего числа людей.

Недостатки LEGO Mindstorms

Далек от реальной жизни

Соединения, которые используют в «Лего», в реальном мире вы не встретите, также нигде не используется и язык программирования лего-роботов. Идеальные детали, как в «Лего», тоже ребенку во взрослой жизни не попадутся, поэтому переход от лего-роботов к реальной робототехнике будет нелегким. 

Элементы конструктора упрощены для того, чтобы ребенку не пришлось использовать дополнительные инструменты. Но представьте себе роботов в промышленности и на производстве – чтобы создать их, понадобятся навыки не только по программированию, но и по обращению с линейкой, циркулем, паяльником и прочими инструментами.

Нет понимания, как достигнут результат

Все микроэлектронные элементы модуля спрятаны за корпусом. Что видит ребенок? Волшебную коробку, которая неизвестным образом выполняет то, что он делает по инструкции. Все детали даны, осталось только соединить. В итоге ребенок не знает, что и как работает. Результат есть, а ясного понимания, как он получился, нет!

image
Для сравнения: программный блок Lego Mindstorms и рисунок программного блока Arduino (справа) с открытыми микроэлектронными элементами

Каждая инструкция Lego пошагово описывает, что и куда поставить (даже аккумулятор в блок). Детали изображены в реальном размере, нет текста, который бы объяснял что-то, хотя бы называл детали, которые ребенок использует. Конечно, это упрощает работу, но в итоге дети не знают названий деталей, не умеют работать со схемами, не говоря уже о том, что в реальности таких подробных инструкций, дающих ответов на любой вопрос, они вряд ли получат.

image
Инструкции Lego и Arduino. Во втором случае процесс сборки изображен схематично, есть поясняющий текст, названия деталей

Если ребенок не знает, как и что работает, то впоследствии создать что-то свое ему будет затруднительно. Кстати, у лего-модуля всего 8 разъемов, в которые кроме фирменных проводов ничего больше не влезает. Ну и, конечно, датчики и моторы тоже используются только конкретной компании. А значит, пространства для творчества становится все меньше.

Вместо заключения

Для ребенка Lego Mindstorms напоминает игру, не требует он особой технической подготовки и от преподавателя. Принимая все положительные стороны конструктора, скажем, что его можно использовать только как первый шаг на пути к робототехнике. При этом нужно обязательно доносить до детей, что разработки Lego – большой труд множества инженеров, чтобы у них не создавалась иллюзия «волшебства» в робототехнике. Обучение робототехнике включает несколько направлений: программирование, электронику и механику. Дети должны понимать, что и как работает.

image
Обучение робототехнике – это настоящее искусство. Мы стараемся, чтобы наши ученики были увлечены процессом и смогли выйти на высокий уровень

Мы в «Робиксе» принципиально не используем конструкторы типа LEGO, чтобы ребята сразу близко знакомились с настоящей робототехникой.

Наши ученики начинают постигать основы программирования с самого младшего возраста. Они программируют своих роботов на специальном языке SnapJunior – адаптированной версии Snap4Arduino, в которой команды иллюстрированы картинками, а сам язык является хорошим стартом для изучения C и C++. Хорошая база – залог успешного понимания самых сложных вещей.

Мы не только программируем на реальных языках, но и стараемся постигать электронику как можно раньше. Начинаем с младшими учениками с деталей конструктора «Знаток», потом паяем микросхемы на макетных платах. Также используем программный блок Arduino, у которого видны все микроэлектронные элементы.

image
У нас к робототехнике отношение серьезное

Мы учим детей работать с верстаком, паяльником и другими вещами, которые точно пригодятся в будущем. Они самостоятельно моделируют на компьютере детали для своих роботов и распечатывают их на 3D-принтере. Когда ребенок сам проходит весь путь от начала до конца, то создать что-то свое ему будет намного легче.

Наш принцип: больше наглядности – ближе к миру роботов.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий