Аналоги lego education wedo

Обновлено: 01.05.2024

Под катом мы попытались как-то обобщить и систематизировать наш опыт по выбору платформы для занятий с детьми. Если вы организуете кружок робототехники, возможно, вам это будет полезно.
К прошлой серии было много справедливых замечаний, по такому случаю я полностью переработал материал.

Введение

механика;
периферийная электроника;
управляющий модуль;
софт (среда разработки).

Сначала лирическое отступление.
В свое время я был одним из самых счастливых детей в Екатеринбурге, потому что отец привез мне из Германии целый чемодан Лего (тогда в России его еще совсем мало было). И я думаю, это очень здорово повлияло на мое умственное развитие — мелкая моторика, пространственное мышление. Однако у людей есть такое свойство: взрослея они иногда начинают нелюбить ту среду, из которой вышли, так и меня часто упрекают в предвзятости к Лего. Сейчас я все-таки попытаюсь это преодолеть.

Итак, главное достоинство леговской механики — это скорость сборки. Наверно, раз в десять выше, чем на винтах, раза в два выше, чем на заклепках. По большому счету главный соединительный элемент Lego Technic — это та же заклепка, которую не нужно зажимать, раскрывается сама за счет упругости:

Второй элемент — ось с крестообразным сечением:

По сути это заменитель винта, только “гайки” на ней не закручиваются, а держатся за счет продольного трения.
Плюс к этому в Лего есть специальные детали для сборки некоторых специфичных узлов, например, дифференциала. Все это позволяет быстро собирать очень сложные механизмы, и для детей это действительно здорово. Жаль только, что не навсегда мы остаемся детьми, и вот тогда возникает проблема: во взрослой жизни такие соединения нигде не используются, и плавный переход с Лего на что-то другое, насколько мне известно, еще никому не удавалось реализовать. Кроме того, возникает еще одна неприятность, с которой я сам при взрослении столкнулся: в Лего все из коробки подогнано идеально, до микронов, ребенок к этому привыкает, принимает как данность. В реальности для такой точности нужно прикладывать огромные усилия, и я этому уже в студенчестве долго учился, кажется, до сих пор толком не научился.

Управляющий модуль у Лего скучный.

С одной стороны, он очень прочный, почти не ломается, с другой имеет всего 8 разъемов и туда не влезает ничего, кроме кроме фирменных леговских проводов (кстати, насколько я знаю, самая ломкая часть). Разумеется, штатно с ним работают только леговские датчики и моторы.
С точки зрения преподавателя Леговская электроника самая малохлопотная: все легко подключается, почти никогда ничего не ломается, однако и простора для творчества очень мало.

Поскольку Лего — это большая компания, об инфраструктуре она позаботилась: подавляющее число соревнований по робототехнике имеют ограничение — только Лего.

Кроме того проводится множество разных конференций и мероприятий для преподавателей.

Резюме следующее: вещь невероятно классная, это действительно так, однако, как и для всех игрушек, чем раньше ребенок с нее соскочит, тем лучше, по нашему опыту седьмой класс — в самый раз. Так же Лего — единственный конструктор, который не требует от преподавателя серьезной технической подготовки. Ну а еще по идеологии своей он очень похож на Майкрософт, некоторые Майкрософт не любят.

Fischertechnik

По этой причине какие-то простые механизмы на Fischertechnik делать не очень удобно, но зато там есть множество специальных элементов, с которыми можно делать совершенно невероятные вещи: пневмоприводы, хемотроника, ионисторы, электрохимические суперконденсаторы и др. (подробнее см. ссылку выше). Кроме того, есть специализированные наборы, моделирующие то или иное производство.
В целом идеология Fischertechnik повторяет идеологию Лего, все-таки это игрушка, но очень технически продвинутая.

Кроссплатформенные управляющие модули

Сначала немного терминологии. Вся переферийная электроника для взрослой робототехники имеет стандартные разъемы, работает по стандартным протоколам. Fischertechnik, Лего и другие закрытые продукты создает искусственные препятствия для подключения через эти разъемы и протоколы. Продукты по-проще, например, Raspberry, хотя и не являются опенсорсными, но все стандарты поддерживают. Вообще по нашему опыту в данном случае опенсорсность железа не имеет столь большого значения: все разъемы стандартны, среды разработки тоже стандартны и, как правило, опенсорсны, и железная прокладка между ними существенной роли не играет, переход на другую железку никаких проблем не вызовет. Здесь еще можно по-рассуждать о нашей миссии по развитию опенсорсного железа, но для краткости опустим это, к теме не очень относится.

Низкая цена.
Быстрый старт: воткнул USB-провод, открыл среду разработки, загрузил пример, поехали. С Raspberry придется еще помучиться: образ на карточку загрузить, подключиться, настроить автозапуск скриптов и т.д.
Большее удобство подключение периферии (например, на плате уже есть аналоговые входы, к Raspberry АЦП подключить сложно), большое количество разнообразных шилдов.
Низкое энергопотребление.

По сравнению со своими аналогами Raspberry является самой распространенной и дешевой, по характеристикам последняя ее версия аналогам ничем особо не уступает, поэтому мы работаем с ней.

Среди ардуин мы выбрали Uno, поскольку, опять же, самая распространенная и дешевая (в Китае стоит порядка 30 юаней или ~ 300 рублей). Характеристики у нее не самые, но нам вроде хватает.

Конструкторы

Из других конструкторов наиболее популярен Huna (кстати, вроде бы отчасти российская разработка):

Трик предлагает неплохой конструктор, но, опять же, уж очень дорогой.

Общий принцип у всех конструкторов примерно один и тот же: плоские детали и уголки соединяемые винтами, по сути старый советский железный конструктор. При этом у каждого свои особенности: в Мультипло основные детали вырезаны из трехмиллиметрового пластика + маленькие алюминиевые уголки + пластиковые заклепки; в Huna плоский металл дополняется объемными пластиковыми деталями, похожими на Лего; Трик просто очень массивен.

Заключение

Наш выбор — ардуино + Raspberry + Multiplo. Цена самая низкая, простор для творчества самый большой. В то же время от преподавателя требуется очень высокая квалификация.
Вообще мы работаем с детьми с третьего класса, но это скорей исключение, все-таки до седьмого класса нужно что-то другое, типа Лего или Fischertechnik.

Из шести кубиков LEGO размером 2х4 можно собрать 915 миллионов различных комбинаций. Но в LEGO Education конструирование из кубиков — это лишь часть дела. Даже проекты для дошкольников здесь включают в себя программирование, пусть и в простейшей форме.

Мы стремимся к тому, чтобы гибкость программной платформы LEGO Education была сопоставима с ее гибкостью на аппаратном уровне. И в этом нам помогают наши партнеры — Microsoft, Массачусетский технологический университет, Институт интегральных схем общества Фраунгофера, а также разработчики из России. В этом посте мы расскажем о новых инструментах для программирования, с которыми возможности LEGO Mindstorms Education EV3 и WeDo 2.0 становятся шире.

Microsoft MakeCode

MakeCode — это бесплатная браузерная платформа, с помощью которой можно создать программы для множества устройств, от Arduino до роботов в Minecraft. С марта в этом списке и LEGO Mindstorms EV3.

В основном окне MakeCode можно составлять программу для EV3 из блоков. Форма блоков подсказывает, как их нужно выставлять, переменные выставляются списками в окошках внутри. Слева в режиме реального времени идет демонстрация программы. Из цветастого графического редактора одним кликом можно перейти в JavaScript — здесь также будет работать живая демонстрация и выбор функций.

Редактор MakeCode работает из браузера и не требует активного интернет-соединения — целиком загружается в кэш. Созданную программу можно скачать в формате UF2 и сразу загрузить в блок EV3. Или расшарить для просмотра. Экспортируя и импортируя UF2-файлы, можно делать совместные проекты.

Scratch

Scratch — это визуальная среда программирования, разработанная в Массачусетском технологическом университете для младшей и средней школы. Объектами Scratch являются спрайты, у которых можно изменять внешний вид и поведение с помощью скриптов. Программа в Scratch работает на поле размером 480х360 пикселей.

Бета-версия Scratch 3.0

Пока что актуальна вторая версия Scratch, где можно работать только с виртуальными объектами. Но на 2 января 2019 года запланирован релиз Scratch 3.0, которая станет гораздо интересней. В нем появятся расширения для работы с физическими объектами — с устройствами для рисования, записи звука и видео, а также с LEGO Mindstorms EV3 и WeDo 2.0. WeDo 2.0 — это «младший брат» EV3, который позволит использовать LEGO Education уже в начальной школе.

Бета-версия Scratch 3.0 уже доступна, но расширений в ней пока нет. Как и MakeCode, Scratch реализован в виде бесплатного браузерного приложения. Scratch, в принципе, более функционален по сравнению с MakeCode — здесь есть инструменты для работы с графикой и звуком. С другой стороны, сейчас MakeCode гораздо теснее интегрирована с LEGO Education. Но мы еще не видели, как работают расширения Scratch — возможно, эта функция появится только к релизу.

Open Roberta

Open Roberta — это проект института интегральных схем общества Фраунгофера, вдохновленный успехами среды Scratch. Программы, написанные с помощью Open Roberta, имеют собственную семантику и синтаксис и работают через свою прошивку. Ее можно установить на SD-карту и запускать вместо оригинальной прошивки EV3. С одной стороны, это создает дополнительные сложности. С другой — благодаря этому Open Roberta совместима с наборами NXT, которые выпускались до EV3. В этом году в список поддерживаемых систем также добавили WeDo.

«Кодвардс»

Образовательная платформа «Кодвардс» — это не среда программирования, как все описанное выше. Это учебно-методический комплекс, который помогает детям через обучение основам программирования развивать цифровые навыки. Программа «Кодвардс» + LEGO Education рассчитана на школьников 7-12 лет и состоит из 8 уроков, сочетает методические материалы для учителей, а также онлайн-платформу и рабочую тетрадь для учеников. Все полученные знания закрепляются с помощью наборов LEGO Education WeDo 2.0.

Фрагмент демонстрационного урока «Кодвардс»

Для курса был разработан вариант языка CoffeeScript с упрощенным синтаксисом. Он не используется за пределами платформы, поскольку рассчитан исключительно на усвоение общих концепций языков программирования. Сейчас в состав «Кодвардса» входит два модуля программирования и ИКТ по 32 урока, которые сопровождаются двумя практическими модулями по 8 уроков, где школьники работают с LEGO Education WeDo 2.0. Запланирован выход нового модуля с собственной средой разработки (компьютерные игры, дисциплины STEM), рассчитанный на закрепление навыков проектной работы.

Создать дополнительные программные и даже аппаратные компоненты для LEGO Education Mindstorms EV3 вы можете самостоятельно. Для этого мы предоставляем все необходимые ресурсы: пакеты разработки и исходный код фирменной прошивки. WeDo 2.0 также является открытой платформой — вы можете загрузить пакет разработчика для создания ПО, совместимого со смарт-хабом WeDo 2.0, и управления другими компонентами.

У LEGO Education Mindstorms EV3 есть и собственная среда программирования, построенная на нотации LabView — инженерного языка, наиболее распространенного в проектных бюро. А базовое ПО со встроенным языком программирования для WeDo 2.0 можно скачать отсюда.

Конструирование как хобби достаточно широко распространено в нашей стране. Им увлекаются и взрослые, и дети, с интересом создавая из купленных наборов самые разнообразные вещи: начиная от архитектурных шедевров, сцен из мультфильмов и блокбастеров, автомобилей, самолётов и заканчивая магазинами «Перекрёсток» и Звёздами Смерти…

На рынке сегодня присутствует множество видов конструкторов. Деревянные (экологичные!), железные, пластмассовые… Все они в той или иной степени интересны, увлекательны и полезны как для детей и подростков, так и для взрослых.

Но, как нам кажется, в наибольшей степени привлечь внимание могут конструкторы, позволяющие создать робота – аппарат, устройство или машину, способную самостоятельно выполнять различные действия под управлением процессора и программного кода.

Наши эксперты отобрали четыре варианта подобных конструкторов.

Отметим, что мы старались обращать внимание на оригинальные и полноценные конструкторы, которые комплектуются как электронными компонентами, так и строительными элементами. Также мы отбирали именно конструкторы – то есть, наборы, с помощью которых можно собрать не один конкретный вариант, а несколько различных роботов.

LEGO Mindstorms

LEGO Mindstorms, наверное, самый известный широкой аудитории конструктор для создания роботизированных конструкций. В настоящее время на рынке присутствует его третье (не считая NXT 2.0) поколение, а первый LEGO Mindstorms был выпущен в 1998 году.

За это время конструктор развивался, регулярно получая обновление центрального блока в соответствии с требованиями времени. При этом, сохранялась программная обратная совместимость блоков, прочие электронные компоненты конструктора также были обратно совместимы из поколение в поколение. К настоящему времени LEGO Mindstorms имеет огромную базу конкретных наработок и множество реализованных проектов роботизированных устройств.

Ещё одно важное достоинство LEGO Mindstorms – это полная совместимость к другими наборами LEGO. Из обилия их элементов на его базе можно создать устройство любой сложности, размера и функциональности. При этом необходимые «строительные материалы» для проекта всегда легкодоступны в любых количествах.

На рынок LEGO Mindstorms третьего поколения поступил в двух вариантах: EV3 Home (артикул 31313) и Education EV3 Core Set (артикул 45544). В основе обоих лежит новый центральный программируемый блок EV3. Он включает в свою конструкцию процессор TI Sitara AM1808 с архитектурой ARM9 частотой 300 мегагерц, монохромный дисплей с разрешением 178 на 128 точек, порт USB, 64 мегабайта ОЗУ, 16 мегабайт рабочего пространства, слот для карт памяти microSD ёмкостью до 32 гигабайт и модуль Bluetooth. К порту USB можно подключать модули Wi-Fi, а с карт памяти microSD загружать альтернативные программные среды.

Для управления внешними модулями EV3 оборудован 8 портами: 4 вводных для подключения сенсоров и 4 вывода для сервомоторов. Порт USB позволяет синхронизировать несколько (до 4) блоков EV3 через архитектуру master-slave.

Помимо блока EV3 в наборе EV3 Home находятся 3 мотора (2 большей мощности и 1 – меньшей), 1 сенсор касания, 1 цветоопределяющий сенсор, 1 инфракрасный сенсор, дистанционный пульт управления, кабель USB и элементы LEGO из стандартного конструктора линейки Technic в количестве 585 штук.

В наборе Education EV3 Core Set можно найти дополнительный сенсор касания, один гироскопический сенсор, ультразвуковой сенсор, дополнительные провода и аккумулятор. При этом строительных элементов тут чуть меньше – 547 штук.

Базовое программирование блока EV3 можно производить с помощью разработанного компанией National Instruments пакета MyBlocks с графическим интерфейсом и блочной визуализацией алгоритмов.

Более сложные программы для роботов LEGO, собранных на основе конструкторов Mindstorms, можно писать с помощью платного пакета RobotC, среды LabView. Также блок EV3 позволяет устанавливать с карты microSD java-машину lejOS и выполнять программы на Java.

В целом, инструментарий для программирования роботов LEGO Mindstorms крайне широк и, как было уже сказано, отработан на протяжении десятилетий существования конструктора на рынке.

Для тех, кто по принципиальным соображениям не приемлет конструкторы с LEGO-подобным механизмом сборки и ратует за импортозамещение, наверняка будет интересен набор марки «Трик». Он разработан в Санкт-Петербурге в 2014 году и использует механику Meccano (элементы с дырочками под винт М4 с шириной шага 10 миллиметров). Таким образом, он совместим со старыми советскими металлическими конструкторами, их современными аналогами и деталями, напечатанными на 3D-принтере (из модели можно найти на сайте производителя).

Конструктор «Трик» отличается очень серьёзными характеристиками центрального программируемого блока. Его сердцем стали два процессора: центральный TI OMAP-L138 C6-Integra на архитектуре ARM9 с частотой 375 мегагерц и периферийный TI MSP430F5510 с частотой 24 мегагерца. Процессоры дополнены 256 мегабайтами ОЗУ, 16 мегабайтами рабочей памяти и слотом для карт памяти microSD.

Помимо этого слота на корпусе блока мы находим порт USB, 2 интерфейса UART, 2 интерфейса I2C, аудиовход и аудиовыход, 4 порта для подключения двигателей, 19 портов для подключения периферийных модулей и 2 порта BT.656 для подключения видеоматриц VGA. Также на корпусе расположен цветной дисплей с диагональю 2,4 дюйма и разрешением 320 на 240 точек, а внутри – модули Bluetooth и Wi-Fi, динамик на 1 ватт, гироскоп, сенсор ускорения…

Сегодня на рынке представлено пять различных наборов конструктора «Трик»: «Стартовый», «Малый образовательный», «Образовательный», «Учебная пара» и «Олимпиада НТИ». Стоимость их колеблется от 41 до 122 тысяч рублей – в зависимости от количества программируемых блоков, периферийных модулей и элементов конструкции в комплекте. Также по предзаказу доступен набор «Лаборатория».

«Из коробки» программирование роботов, собранных из конструктора «Трик», проходит в среде пакета TRIK Studio – он бесплатно доступен для скачивания на сайте разработчиков. Там же можно найти учебную литературу по нему. Также роботами «Трик» можно управлять с помощью мобильного приложения TRIK Gamepad или настоящего TRIK Gamepad, который продаётся отдельно.

Более глубокое программирования центрального блока «Трик» доступно на JavaScript, Python и Pascal. Наконец, прошивка центрального блока открывает для пользователя возможности программирования на иных языках.

Tinkerbots

Если LEGO Mindstorms и «Трик» рассчитаны на уже достаточно взрослую аудиторию (как минимум – на старших школьников), то конструктор Tinkerbots можно советовать и достаточно юным любителям кибернетических устройств.

Tinkerbots относительно новый конструктор, его с 2015 года производит немецкая компания Kinematics GmbH. В основе конструктора – идея сборки моделей из кубиков-модулей, каждый из которых имеет свою функциональность.

Базовый элемент Tinkerbots – красный кубик Powerbrain с микроконтроллером. В нём находится аккумулятор, платформа Arduino, модуль Bluetooth, динамик и гироскоп. Вовне корпуса выведен порт USB, панель управления с сенсорными кнопками и контактные площадки для подключения к блоку функциональных модулей.

Их обилие для «детского» конструктора впечатляет: тут есть моторы с вращением, сервоприводы, работающие на изгиб, моторы-качели, толкатели и так далее. Сенсоры представлены датчиком инфракрасного излучения и датчиком освещения. Есть панель с солнечной батареей и трёхпалый захват. Добавкой ко всему вышеперечисленному служат строительные кубики и площадки-переходники на сцепление со стандартными элементами LEGO.

На сейте производителя Tinkerbots можно купить стартовый My First Robot и шесть наборов из линеек Robotics или Arduino Specials – по три в каждой. Они отличаются количеством и качеством представленных элементов. На сайте есть отдельная страница, где можно узнать и сравнить наполнение каждого варианта конструктора, что очень удобно.

В России конструкторы Tinkerbots можно найти на разных торговых площадках по цене от 13 тысяч (My First Robot) до 50 тысяч рублей (Sensoric Mega Set).

Управлять и программировать роботов, собранных из конструкторов Tinkerbots можно несколькими способами. Самый простой – через приложение для смартфонов и планшетов. Оно превращает мобильный гаджет в пульт управления, который через канал Bluetooth передаёт команды центральному блоку.

Также можно запрограммировать робота с помощью макроса-движения. Для этого на центральном блоке нажимается кнопка «записи» и пользователь вручную воспроизводит на конструкции нужные движения. После этого запись останавливается. Теперь робот способен бесконечно повторять «заученное» после прикосновения к кнопке запуска.

Наконец, для Tinkerbots доступно программирования в средах, поддерживаемых контроллером Arduino – для этого центральный блок нужно подключить через порт USB к компьютеру.

Makeblock

Поклонники серьёзной работы с микроконтроллерами Arduino и Raspberry Pi наверняка заинтересуются китайским конструктором Makeblock. В 2011 году его разработал инженер Джасен Венг, руководствуясь принципами открытости программного кода, надёжности конструкции робота и универсальности сборки.

В результате получился продукт, сочетающий слегка подправленные дизайном микроконтроллеры Arduino и Raspberry Pi со строительными элементами из анодированного алюминия. Сборка в Makeblock осуществляется с помощью винтов и гаек, однако конструктор не совместим со стандартами Meccano – перфорация в элементах конструкции идёт с шагом 8 миллиметров.

Основная линейка конструкторов Makeblock – mBot – включает три набора: mBot, mBot Ranger и Ultimate 2.0. Также в продаже по отдельности имеются все производимые модули (сенсоры, моторы, центральные блоки, динамики, световые элементы и т.д., а также наборы строительных конструкций.

На своём сайте производитель выложил несколько пакетов программирования с графическим интерфейсом. При этом стандартные среды программирования для платформ Arduino и Raspberry Pi также доступны пользователям Makeblock.

Стоимость конструкторов линейки Makeblock mBot варьируется от 10 до 30 тысяч рублей.

Конструкторы Makeblock отличаются высокой функциональностью и достаточно низкой стоимостью. Роботы, собранные из них, выглядят эстетично и солидно – сказывается металлическая основа, которая, по уверениям, разработчика способна выдерживать нагрузки до 70 килограмм.

Вот встал вопрос что выбрать для дома, пошукал, посмотрел: в классах школ - фигуряет собственно "оригинал" - Лего. А на сайтах по робототехнике вижу очень много Arduino и других клонов. и дешевле и ширше по возможностям, но сильно смахивает на "самодел". вот и озадачился:

Купить Лего - как-то и возможностей маловато, и дороговастенько от 25тыс.руб. . купить Arduino или Rasbery PI . в последнем даже Линукс встроенный . но вот что потом делать с "нестандартом"? Этож ни на конкурс, ни куда.

Кто как решает? В общем, требуется консультация.

Ну не знаю. Если смотреть на собственно управляющие блоки (самого лего, в т.ч. и Техника - уже есть большая дорожная сумка, что называется "под завязку"), то вопрос в цене контроллера, отсека для батареек и разного рода датчиков с проводками . по этой части Ардуино - значительно дешевле, просто "в разы", смотрел на разных алиэкспрессах. Сам контроллер Ардуино УНО - так вообще, за 5 баксов купить можно. А вот купить отдельно моторчики, датчики с контроллером для Лего - не видел ни разу, кроме набора из моторчика, батарейки и концевого выключателя (кнопки) . за около пары тыс.р.

Но, не суть. Меня не столько дешевизна или наоборот дороговизна беспокоит. меня больше беспокоит вопрос "совместимости" с другими классами (не понимаю нафига тему из школьного раздела перенесли!).

Просто в свое время, сам насмотрелся как маститые моделисты, глядя на поделку ребенка, начинают пальцы гнуть: и покрашено не по каталогу, и размерчик детальки на 5 сотых мм. не тот, да и ваще "чё ты сюда притащил? Тебе что япошки в своем наборе наш танк в точности отольют?" . хотя сами же выставляют . окрашенные наборы от той же "Звезды". и смех и грех, только ребенку объяснять трудно, что это просто "дяди не выросли"..

Помогать - ну не моё конечно, но где-то как-то в чем-то . наверное смогу. Насчет горелых деталек - сильно не опасаюсь, пожечь и Лего можно, как понимаю, подход там один и тот же. Да и от моего детства-юности остался ещё "ворох" разных транзисторов, конденсаторов и прочей мишуры (где-то ещё двухлучевой осцилограф стоит, откопать только на чердаке надо).

Беспокоит именно вопрос будущей "совместимости" . потому что моторчиков к тому же Лего у него уже 6шт, и все самодельные, контакты собраны на бельевых кнопках Пару он сам спаял, впрочем как и пару моторов перемотал вручную уже тоже сам. от детских игрушек (F-130 китайские, перемотаны проводом 0.24 вместо бывшего 0.14 . как результат теперь его кран, не Лего, поднимает 250гр, вместо 100 с тем же самым редуктором) жрет правда 1.5А вместо 0.5 .. ничего сложного, только терпение.

То есть, в этом смысле "самоделки" у нас и так уже есть . только без контроллера пока.

Роза Бурганиева, преподаватель робототехники АНО «ЦПИТ «Открытая аудитория» и автор видеоблога «LEGO WeDo 2.0 Для учителей», протестировала новый конструктор LEGO Education Spike Prime и сравнила его электронику с LEGO WeDo 2.0.

В прошлом году компания LEGO Education анонсировала новый робототехнический набор Spike Prime. Это образовательное решение, разработанное для ведения учебной STEAM-деятельности в 5–7 классах основной школы. В России конструктор в продаже с 2020 года.

Восторг детей при первой распаковке LEGO Spike Prime: «О! Какой огромный смартхаб! Сколько датчиков! Смотри-смотри, здесь есть фонарик и глаза робота!»… Я тоже пищала от радости. Ну,… плюс-минус.

Электроника нового конструктора для учителя, который уже пересобирал LEGO WeDo 2.0 вдоль и поперек, действительно завораживает. Давайте сравним электронику Lego Spike Prime и LEGO WeDo 2.0

Так называется мозг набора Spike Prime. Он больше в размерах, чем смартхаб LEGO WeDo 2.0. Но это, конечно, не самое главное.

Слева хаб LEGO Spike Prime, справа — смартхаб WeDo 2.0

Порты

Смартхаб LEGO WeDo 2.0 имеет 2 порта, у хаба Spike Prime — 6 портов. Все они работают и на вход, и на выход, поэтому одновременно вы можете подключать хоть 6 моторов, хоть 6 датчиков. Красота! Каждый порт обозначен своей буквой. Обратите внимание, метки под буквами E и F отличаются от меток, расположенных под другими буквами. По словам компании-разработчика, порты E и F предназначены для высоких скоростей. Сама пока не проверяла.

Точки крепления

У нового хаба есть множество точек крепления со всех сторон. Это весомое преимущество перед смартхабом WeDo 2.0, детям будет наамного проще собирать модели.

Светодиодная матрица

В отличие от WeDo 2.0, у хаба Spike Prime есть светодиодная матрица размером 5 * 5, экран. Вы можете «рисовать» разные символы, буквы или цифры и выводить их на дисплей. На дисплее в виде цифр могут отображаться и названия программ.

Кнопки управления

На хабе Spike Prime есть 3 кнопки управления. Самая большая кнопка — аналог кнопки включения Lego WeDo 2.0. Она «включает-выключает», может подсвечиваться разными цветами, а также запускает выбранную программу.

Память хаба Spike Prime

В отличие от смартхаба WeDo 2.0, хаб Spike Prime может хранить в своей памяти до 20 программ.

Первое подключение Spike Prime

До первого запуска необходимо полностью зарядить хаб Spike Prime, подключив его кабелем USB к источнику питания (например, компьютеру). Заряжается хаб Spike Prime достаточно долго — более 4 часов. На сколько часов работы хватит полного заряда, пока сказать не могу. Также перед первым запуском робота ПО Lego Spike Prime указывает, что необходимо обновить ОС хаба.

Моторы LEGO Spike Prime

В комплекте конструктора LEGO Spike Prime 3 мотора: 1 большой и 2 средних. Шлейфы моторов Spike Prime похожи на шлейфы моторов WeDo 2.0, причем у Spike Prime они длиннее на 2-4 см. Моторы Spike Prime имеют удобную для конструирования прямоугольную форму, по размеру они намного больше моторов WeDo 2.0.

Слева мотор LEGO WeDo 2.0, справа — три мотора Spike Prime

Сервомоторы

Моторы Spike Prime являются сервомоторами, то есть могут самостоятельно возвращаться в нулевую позицию. Эта позиция обозначена специальными метками на корпусе моторов. Благодаря встроенным датчикам вращения, скорости и относительного позиционирования, вы сможете считать количество оборотов, а также программировать моторы на возврат в начальную точку.

Сквозной выход вала

С новыми моторами Spike Prime вы сможете присоединять оси сразу с двух сторон, потому что у этих моторов сквозной выход вала, а также есть вращающееся кольцо, к которому также можно крепить детали.

Точки крепления

А еще у новых моторов большое количество точек крепления. Если у WeDo 2.0 точки крепления только с трех сторон из шести, то моторы Spike Prime могут крепиться с 5-6 сторон. Это так удобно!

Работа при высокой нагрузке

Новые моторы шумят громче. При высоких нагрузках они ведут себя не так, как моторы WeDo 2.0. Если нагрузка сильно возрастает, то моторы Lego WeDo 2.0 просто отключаются. Моторы Spike Prime в подобных ситуациях продолжают работать, но начинают немного нагреваться.

Датчик расстояния (движения)

Датчик расстояния Spike Prime «видит» намного дальше, не 15 см, как мы с детьми привыкли, а до двух метров. Он красивой прямоугольной формы. Внешне напоминает 2 глаза. в него встроены 4 светодиода, которые можно программировать и, таким образом, создать эффект моргания глаз.

Слева датчик движения LEGO WeDo 2.0, справа — датчик расстояния Spike Prime

Датчик наколона

Датчика наклона в виде отдельного элемента у Spike Prime нет. Он встроен непосредственно хаб.

В хаб Spike Prime интегрирован шестиосевой гироскоп

Благодаря встроенному шестиосевому гироскопу, хаб определяет свое положение в пространстве: крен, тангаж, рысканье. Представьте, что вы сидите в самолете, и заваливаетесь вправо или влево. Такое изменение хаба называется креном. При подъеме и посадке самолета происходит изменение тангажа. Рысканье — это, говоря простыми словами, движение из стороны в стороны вдоль горизонтальной оси.

Датчик цвета

Датчик цвета Lego Spike Prime распознает 8 цветов, определяет уровень освещенности и отраженный свет. Оптимальное расстояние до предмета — 16 мм, точность работы датчика зависит от размера предмета, его поверхности.

Датчик цвета Lego Spike Prime

Датчик силы Lego Spike Prime

Датчик силы Lego Spike Prime понимает касание и его отсутствие, силу нажатия, а также распознает короткие клики и длительное нажатие.

Более подробная информация об электронике базового набора 45678 LEGO Spike Prime в видео.

Читайте также: