Конструктор с подключением к компьютеру

Обновлено: 30.04.2024

Сейчас мы готовим новую площадку для детских занятий. В процессе подготовки стал вопрос выбора платформы, на которой будем обучать. По такому случаю мы подготовили обзор имеющихся платформ с обоснованием выбора. Документ, вроде, интересный получился, решил его здесь опубликовать. Некоторые вещи изложены сильно упрощенно, поскольку текст предназначен не только для хардкорных технарей.

Большая методическая база на русском языке;
От преподавателя требуется не очень высокая квалификация;
Конструктор очень прочный, детям редко удается что-то сломать.

Изначально это все-таки детский конструктор, для серьезных задач не предназначенный;
Конструктор закрытый, ни с чем не совместим, производитель искусственно создает препятствия к тому, чтобы можно было цеплять к нему компоненты других конструкторов и разрабатывать собственные компоненты;
Программировать можно либо в визуальных средах программирования, либо на С++.

Fishertechnic

Есть и другие конструкторы, основной смысл которых — демонстрировать детям какие-то отдельные интересные инженерные элементы. Они имеют достаточно узкое применение, мы их особо не изучали.
Стоимость Fishertechnic примерно соответствует стоимости Лего.

Arduino

Arduino — самая распространенная платформа для взрослой робототехники и электроники, вторая по распространённости среди детей. Разработка полностью открытая, у нее есть множество ответвлений.

Raspberry Pi и аналоги

Raspberry Pi — это компьютер под управлением операционной системы Linux, имеющий размеры баковской карты. На нем можно запускать те же программы, делать те же вычисления, что и на настольном компьютере (есть видеовыходы, аудиовыходы, USB). Малые размеры вкупе с низким энергопотреблением позволяют устанавливать его на подвижных роботов.

Raspberry поддерживает язык программирования Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования. На западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы. Поддержка этого языка, по нашему мнению, является главным достоинством Raspberry.

По сравнению с Ардуино, Raspberry имеет примерно в два раза более высокую стоимость;
Подключать внешние устройства (датчики, моторчики) к ней существенно сложнее, если не использовать специальные модули расширения.

Например, может быть реализован следующий сценарий использования: сначала, когда ребенок только начинает заниматься робототехникой, он работает с Ардуино в графической среде программирования; далее, когда он вырастает из графической среды, подключаем к ардуине Raspberry, и ребенок начинает программировать на Python, использовать различные дополнительные возможности. Если дорогая Raspberry недоступна, ребенок может программировать имеющуюся ардуину на С++.

Механические конструкторы для Arduino и Raspberri

На наш взгляд, наиболее перспективным является недавно появившийся конструктор Multiplo. В отличии от других конструкторов у него основные детали не металлические, а вырезаны из трехмиллиметрового пластика. Благодаря этому их можно вырезать самостоятельно на специальном станке (тем более, что 3Д-модели деталей выложены в открытый доступ, проект опенсорсный). Если специальный станок недоступен, детали можно вырезать руками с помощью лобзика и дрели.
Помимо винтов в Multiplo широко используются пластиковые заклепки, благодаря этому собирать конструктор гораздо интереснее и быстрее.

Стоимость Huna с Ардуино на борту примерно соответствует стоимости Лего. Стоимость Multiplo с Ардуино на борту примерно в полтора раза ниже.

У детей развивается мелкая моторика;
Нигде на производстве не используются крепления как в Лего, везде крепеж на винтах.

Заключение

Мы остановились на варианте arduino + Raspberry Pi + конструктор Multiplo.

До седьмого класса нужно что-то другое, этот вопрос мы пока мало изучали.

Если стоит задача привить интерес к каким-то узким отраслям промышленности, то нужен Fishertechnic или аналог.

Если стоит задача научить детей самих нарезать и печатать детали, то за основу лучше брать Multiplo.

Не знаете, как спасти домашнюю технику от юного изобретателя с инженерными задатками? Или не можете придумать, чем увлечь скучающего ребенка, которому приелись обычные игрушки? Тогда купите необычную! Например, электронный конструктор.

Набор схем, датчиков и проводов позволит занять ваше чадо на несколько часов или даже дней, поспособствует его развитию и, возможно (чем черт не шутит!), поможет определиться с выбором будущей профессии. Только не факт, что у вас появится больше свободного времени: просто такая крутая штука как электронный конструктор обязательно заинтересует и родителей.

«Комсомолка» составила для вас свой рейтинг лучших электронных конструкторов. И бонус – советы от эксперта.

Рейтинг топ-10 по версии КП

Лего, если вы не знали, делает не только обычные сборные игрушки, но и электронные. В этом наборе – почти 900 деталей! Понятно, что понадобится немало времени, терпения и сил, чтобы собрать нечто интересное. Зато по итогу получится очень забавный робот Верни с развитой мимикой, который перемещается на гусеницах в любом направлении, умеет стрелять дротиками, переносить разные предметы, реагирует на звуки и даже различает цвета, объекты и расстояние между ними. Но и это не все! Из деталей можно собрать милейшего робо-кота Фрэнки, гитару и даже целую автомастерскую.

Характеристики:

Возраст: от 7 лет
Материал: пластик
Количество деталей: 847
В комплекте: детали, игровой коврик, учебно-методический комплекс
Дополнительно: работает на батарейках; взаимодействие с мобильным приложением, с двигателем, с микрокомпьютером
Производитель: Индонезия

Игрушка для начинающих. Причем, для начинающих самостоятельно. Да, этот комплект настолько прост в деталях, что родителям не придется часами корпеть над сборкой вместе со своим чадом. При этом, из элементарного набора можно собрать 30 разных проектов: например, устройство, которое напомнит про важные дела, или шуточный «детектор лжи», или охранную сигнализацию для шоколадки (если в семье есть хитрый младший брат или папа-сладкоежка).

Идеально для того, чтобы делать первые шаги в электронике, кодировании и программировании.

Характеристики:

Возраст: от 5 лет
Материал: пластик, металл
Количество деталей: 7 деталей
В комплекте: детали, инструкция
Дополнительно: работает на батарейках
Производитель: Китай

Этот конструктор даже игрушкой назвать язык не повернется. Конструктор работает на плате Arduino, которая с одной стороны проста, потому что не требует специальных знаний в электронике, и одновременно сложна – потому что все-таки это настоящая электроника. Поэтому если вы решили купить «Матрешку Y» в подарок наобум, не зная пристрастий одаряемого, подумайте еще. Зато если ребенок - человек интересующийся, знает, что такое термистор и микросервопривод, этот набор однозначно приведет его в восторг.

В комплекте: макетная плата, радиодетали, провода. Вот уж где тренируется усидчивость и внимательность! Чтобы не запутаться, особенно, если действительно изучаете науку с нуля, пользуйтесь подробной инструкцией. Брошюрка тоже входит в набор.

Характеристики:

Возраст: от 10 лет (рекомендовано от 14 лет)
Материал: пластик, металл
Количество деталей: 200 деталей
В комплекте: радиодетали, провода, макетная плата, обучающая брошюра
Дополнительно: с микрокомпьютером
Производитель: Россия

Крутая альтернатива обычным «игрушкам» на планшете для любителей новых технологий. Что любят все мальчишки? Правильно, роботов. Этот – боевой красавец на гусеничном ходу, с 32-битным процессором ARM Cortex Mx – покорит сердце любого ребенка. Благодаря аккуратному исполнению деталей, робот даже не выглядит как сборная игрушка. Но – из тысячи деталей можно сконструировать несколько вариантов робота, управляемых через приложение на смартфоне.

И что немаловажно (особенно если ребенок посещает занятия по роботехнике) – производителем заявлена полная совместимость с Lego.

Характеристики:

Возраст: от 10 лет
Материал: пластик
Количество деталей: 1086 деталей
В комплекте: программное обеспечение, брошюра-инструкция
Дополнительно: с микрокомпьютером, с двигателем
Производитель: Китай

Если предыдущий робот был весьма сурового вида, то этот – полная противоположность, что нашло отражение даже в названии. Внешний облик примитивен – грубо говоря, все провода наружу. Но это не лишает робота очаровательности.

Более того, несмотря на свой незатейливый вид, игрушка умеет делать разные интересные вещи. На первых порах с ее помощью ребенок поймет, как работает сенсорный выключатель и прожектор, а на более сложных стадиях можно собрать робота-следопыта или борца сумо.

Все этапы сборки прописаны в брошюре. А чтобы играть было веселее, в комплекте есть набор ярких наклеек.

Важно! Этот комплект является продолжением набора «Йодо». Если такого у вас нет, понадобится приобрести основные детали: собственно, сам мини-компьютер Iskra JS, и ряд других комплектующих.

Характеристики:

Возраст: от 10 лет
Материал: пластик
Количество деталей: 129 деталей
В комплекте: детали, роботрасса, наклейки, отвертка, буклет
Дополнительно: с двигателем, на радиоуправлении
Производитель: Россия

Еще одна альтернатива раскрученному Lego. Из деталей можно собрать разных роботов, схожих по тематике – покорение космоса. Уже готовая игрушка умеет не только быстро перемещаться, обходя препятствия, и поднимать предметы (как и многие другие роботы-конструкторы от разных производителей), но даже подмигивает и разговаривает.

Производитель заранее запрограммировал игрушку на разные фокусы (в том числе, придумал серьезный 24-уровневый приключенческий квест), но при этом оставил место для полета фантазии ребенка. Да-да, здесь можно программировать самому, создавать новых роботов не по инструкции и «обучать» их различным функциям. А управлять через приложение можно не только с планшета, но и с любого смартфона.

Характеристики:

Возраст: от 8 лет
Материал: пластик
Количество деталей: 397 деталей
В комплекте: детали, инструкция
Дополнительно: управление при помощи устройства на базе ОС IOS, Android
Производитель: Китай

Простой, понятный и дешевый вариант для самых маленьких. И здесь не просто набор элементов, правильно собрав которые, загорается лампочка – как это бывает в бюджетных конструкторах. Нет. В этом случае ребенок собирает интересную вещь – проектор, который показывает яркие изображения животных.

Этот конструктор интересен не только с точки зрения обучения: если даже ребенок не заинтересуется электроникой по-настоящему, он как минимум будет увлечен несколько часов кряду. Плюс: сможет «показать фокус» младшему брату или сестре. А благодаря своим скромным параметрам, эту игрушку можно взять с собой в дорогу.

Характеристики:

Возраст: от 5 лет
Материал: пластик, металл
Количество деталей: 14 деталей
В комплекте: детали, инструкция
Производитель: Россия

А вот и конструктор для любителей всего с приставкой «эко». Это не шутка: с помощью этой игрушки ребенок узнает про механическую и солнечную энергию, поймет принцип работы ветрогенератора.

В наборе всего 24 детали, но, судя по описанию, из них можно собрать 50 разных проектов.

Легкая сборка и отсутствие необходимости пайки позволит окунуться в науку даже дошколенку. Кстати, в линейке производителя есть и другие интересные электронные конструкторы, которые покажут ребенку, например, как работают голосовые приборы и как можно творить волшебство при помощи света.

Характеристики:

Возраст: от 5 лет
Материал: пластик, металл
Количество деталей: 24 деталей
В комплекте: детали, учебно-методический комплекс
Производитель: Россия

Почти 3 килограмма микросхем, проводов и радиодеталей. Согласитесь, это уже не игрушка, это серьезная вещь для детей увлеченных.

В упаковке с ретро-дизайном – чуть ли не вся физика. По крайней мере, раздел радиоэлектроники. С помощью этого конструктора ребенок сможет ставить около 60 опытов с диодами, резисторами и конденсаторами.

Но здесь однозначно не обойтись без помощи взрослого (который разбирается в электронике), или такой конструктор нужно покупать уже более опытному ребенку. Дело в том, что инструкция есть, но она на чешском.

Характеристики:

Возраст: от 10 лет
Материал: пластик, металл
В комплекте: детали, инструкция на чешском
Производитель: Чехия

Необычный конструктор – из картона! Да, бывают и такие.

Схема максимально простая, паять ничего не нужно, составлять длинные сложные электрические цепи – тоже. Поэтому такой комплект можно купить даже четырехлетнему ребенку. Благодаря ему он узнает, что такое электрический ток, а в садике сможет прослыть юным гением, оперируя словами «транзистор» и «резистор».

Из деталей игрушки можно собрать две конструкции: на одной инопланетяне похищают корову, вторая – взмывающая вверх ракета. Правильно присоединив все элементы, игрушки будут светить, мигать лампочками и заставлять ребенка хлопать в ладоши (от радости и удивления, разумеется).

Если и прививать интерес к науке, то с таких конструкторов.

Характеристики:

Возраст: от 4 лет
Материал: пластик, металл, картон
В комплекте: детали, картонная основа, инструкция
Количество деталей: 19 компонентов
Производитель: Россия

Как правильно выбрать электронный конструктор

Если вы оказались случайно на вкладке с этой статьей, и вам неясно, нужен ли электронный конструктор вашему ребенку и для чего вообще такая игрушка, то вот вам ответ от нашего эксперта.

- В возрасте 4-5 лет дети становятся очень любопытными, они задают много вопросов, стараясь лучше понять мир. Мы часто слышим от них вопросы: «А откуда берется свет?», «Что это за звук?», «Как работает тот или иной прибор?» и т.п. Очень важно родителям быть внимательными к своим детям, стараться удовлетворять их любопытство и поощрять интересы, - говорит магистр психологических наук, детский психолог, автор блога о детской психологии в Instagram Виктория Сухань. – Бывает, что вопросы заводят родителей в тупик. Конечно, все ответы можно найти в интернете, но есть и более интересный вариант. Это всевозможные развивающие научные и познавательные игры и игрушки, в том числе, электронные конструкторы. С их помощью ребенок может собрать свою первую настольную лампу, элементарный радиоприемник и многое другое. Конструктор подарит радость от создания чего-то нового и познакомит ребенка с основными законами физики и электроники.

Если говорить о плюсах для развития ребенка, то, по словам детского психолога, их масса. В частности:

Развивает творческое и аналитическое мышление,

Тренирует усидчивость, учит концентрироваться на выполняемой задаче,

Развивает мелкую моторику,

Тренирует память и внимание,

Учит выстраивать логические цепочки,

- Если Вы хотите приобрести ребенку такой конструктор, то первое, от чего нужно отталкиваться - это возраст ребенка, - отмечает Виктория Сухань. - Для дошкольников подойдут конструкторы с маленьким количеством схем. Детям постарше придутся по душе сложные конструкторы, которые займут их не на один вечер. Также следует ориентироваться на хобби и увлечения ребенка. Существуют конструкторы, которые помогают создавать звуки, а есть и такие, которые с помощью света позволяют комбинировать и получать самые необычные цвета и оттенки. Такие наборы понравится более творческим детям. Ну а что касается безопасности, то все электронные конструкторы полностью безопасны: детали легко собираются и разбираются, и подходят для ребят с самым разным уровнем знаний. Но если Вы думаете, что ребенок сам с

игрушкой не справится, можете ему помочь в этом. Во-первых, и вам самим будет интересно, а во-вторых, совместно проведенный с родителями досуг делает детей счастливее.

Мы начинаем серию публикаций про конструкторы Lego WeDo. Сегодня первая часть — обзор базового и ресурсного наборов, основные характеристики и возможности платформы.

Робототехника для начинающих

Lego Education WeDo позиционируется как образовательная робототехническая платформа для детей от 7 лет. На самом деле конструкторы можно использовать и раньше (об этом будет отдельная вторая часть нашего мини-сериала).

Что в коробках этих лего-наборов и чему можно научить мальчиков и девочек младше 10 лет? В основе конструктора WeDo фирменная база Lego System — кирпичи с шипами, с которыми современные дети, как правило, знакомятся очень рано. К ним добавлены датчики и USB-коммутатор для подключения к компьютеру и оживления создаваемых конструкций.

Конструктор выпускается в двух версиях — базовой и ресурсной.

Перворобот Lego WeDo

Базовый набор Lego WeDo называется также Перворобот. В нем содержатся:

USB-коммутатор,
мотор,
датчик расстояния,
датчик наклона,
158 строительных элементов.

Набор выпускается в пластиковом ящике с крышкой, что конечно очень удобно для хранения мелких деталей.

Базовый набор Lego WeDo

Лего-кирпичики в наборе яркие и разноцветные: красные, желтые, зеленые и белые. Часть деталей и датчики традиционных для Mindstorms серых цветов. (На фото детали обоих наборов).

Разноцветные кирпичики Lego WeDo

В наборе нет полноценного контроллера. Управление моторами и датчиками осуществляется через USB-коммутатор с помощью программного обеспечения, которое выполняется на компьютере.

Датчик расстояния позволяет обнаружить объекты на расстоянии до 15 см, соответственно можно запрограммировать выполнение каких-либо действий при наступлении этого события. Например, чтобы машинка при обнаружении препятствия не сталкивалась с ним, а ехала в обратную сторону.

Датчик наклона различает шесть положений: «носом вверх», «носом вниз», «на левый бок», «на правый бок», «нет наклона» и «любой наклон». На каждое такое событие можно задать свое действие.

Через USB-порт компьютера подается питание на моторы, а также осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.

USB-коммутатор, мотор, датчики Lego WeDo

Таким образом, построенные с Lego WeDo модели не являются автономными роботами, для их работы требуется компьютер. Но зато такой подход позволяет снизить стоимость конструктора.

Совет от Занимательной робототехники: лучше купить длинный USB-удлинитель, чтобы ребенок мог играть с созданными роботами на полу (на расстоянии от компьютера).

Состав ресурсного набора Lego WeDo

Ресурсный набор WeDo приобретается дополнительно к базовому и расширяет его технические и образовательные возможности. Этот набор не содержит электроники, зато в него входят 326 дополнительных элементов. Обойтись без него вполне можно, но количество моделей, которые можно построить, имея обе версии, значительно возрастает.

Ресурсный набор Lego WeDo

Строительные элементы в этом наборе — это не только кирпичики, но и различные структурные детали, шестеренки и роторы, колеса и оси, соединительные и поворотные звенья, резинки. Вот такие колеса, например, входят в набор:

Колеса Lego WeDo

Ресурсный набор также продается в удобном пластмассовом контейнере с крышкой:

Ресурсный набор Lego WeDo

Каких роботов можно создать с Lego WeDo

Из конструктора можно создавать разные модели, как по инструкциям Lego, так и придумывая самостоятельно. В форме игры можно знакомиться с различными механизмами и даже учиться проектировать.

Из базового набора Lego предлагает собрать 12 моделей (4 темы, по 3 модели на каждую тему).

«Танцующие птицы», «Умный волчок», «Обезьянка-барабанщик» — модели темы «Удивительные механизмы».

«Голодный крокодил», «Рычащий лев», «Летящая птица» — модели темы «Дикие животные».

«Нападающий», «Вратарь», «Веселые болельщики» — модели темы «Игра в футбол».

«Спасение самолета», «Большое бегство», «Лодка на бурном море» — модели темы «Приключения».

Приобретение ресурсного набора существенно расширяет возможности. С ним дополнительно можно собрать проекты: «Кран», «Колесо обозрения», «Дом и машина» и другие.

Программирование Lego WeDo

Программная среда Lego Education WeDo (Lego Education WeDo Software) графическая. В ней не нужно писать код — только drag-and-drop перетаскивание блоков. Это, безусловно, более понятный формат программирования для детей — начинающих робототехников.

Программирование в среде Lego WeDo

Программное обеспечение Lego Education WeDo создано на основе LabVIEW. Возможность создания циклов, ветвлений присутствует. Конечно, нет никаких массивов и сложной математики. Этакое введение в программирование в форме игры.

Программирование с Lego WeDo

Программное обеспечение не входит в базовый набор, его нужно приобретать отдельно. Если в процессе обучения будет использоваться один компьютер, требуется приобрести лицензию на одно рабочее место. Использовать программное обеспечение на всех компьютерах учебного заведения позволяет многопользовательская лицензия.

Upd. 16.03.2017: С января 2017 года все программные продукты и методические материалы LEGO Education стали распространяться бесплатно. Их можно скачать с сайта LEGO Education.

Программное обеспечение Lego WeDo

Совет от Занимательной робототехники: можно использовать и ПО сторонних производителей. Например, Скретч, который бесплатен и открывает пользователям больше возможностей. Правда, он немного сложнее для освоения.

Учебные материалы Lego Education WeDo

Лего традиционно отличается не только качественной механикой конструкторов, но и проработанными методическими материалами.

Используя созданные Lego Education учебные материалы, можно не только научить детей собирать модели по инструкции, но и дать знания из многих областей. Например, тема «Удивительные механизмы» знакомит детей с механикой. Ученики изучают ременные, зубчатые, кулачковые передачи, рычаги. На занятиях темы «Дикие животные» дети «оживляют» игрушки с помощью датчиков. Тема «Игра в футбол» посвящена изучению математики. Тема «Приключения» развивает языковые навыки. Разработанные Lego Education занятия используют проектный формат учебной деятельности.

Комплект занятий и книга учителя входят в состав программного обеспечения. Для занятий с детьми старше 8 лет можно дополнительно приобрести методические материалы, содержащие усложненные задания.

Upd. 16.03.2017: С января 2017 года методические материалы LEGO Education стали распространяться бесплатно. Их можно скачать с сайта LEGO Education.

Комплект учебных проектов Lego WeDo 8+

На сайте Lego есть цитата Митча Резника, профессора педагогики, директора Педагогической медиалаборатории Массачусетского технологического института:

LEGO Education WeDo служит отличной платформой для развития у учеников ключевых навыков XXI века, являясь несомненно лучшей робототехнической системой для начальной школы.

Где купить и сколько стоит Lego WeDo

Рекомендованные Lego Education цены: базовый набор 9500 рублей, ресурсный — 4100 рублей, однопользовательская лицензия ПО — 7000 рублей, многопользовательская — 19 300 рублей.

Для образовательных учреждений чаще всего действуют специальные условия.

В следующей серии…

Мы решили попробовать освоить конструктор Lego WeDo с ребенком 3,5 лет. Что из этого вышло, а также ответ на вопрос, стоит ли покупать WeDo для домашнего использования, читайте в следующей части.

Александр С. Гагарин

14 комментариев к статье “Робототехника для малышей с Lego WeDo. Часть 1: обзор и возможности”

В нашем центре мы преподаём робототехнику уже для детей с 4 лет (в качестве эксперимента) на базе конструктора Lego Education WeDo. Дети такого возраста хорошо находят и классифицируют нужные детали, могут собрать простые конструкции. Проблема возникает при сборке, где для соединения деталей надо приложить некоторое усилие (например, два блока соединяются двумя соединительными штифтами с втулками) — это связано со слабо развитой костной и мышечной системой рук (согласно возрастной физиологии). В программировании тоже минус — так как никакого чёткого осмысления в этом возрасте нет (по определению логических связей и умении ими оперировать), так как в возрасте от 3 лет, согласно методическим рекомендациям, начинаются занятия на развитие когнитивного мышления, мелкой моторики, наглядно-образного мышления (всё это развивается в детском саду или детских центрах, или дома при интенсивном участии родителей). И в ходе этих занятий, в среднем, только к 5 годам уже сформировывается фундамент в физическом и умственном развитии. Как раз для сравнения ребёнок 5 лет к такому конструктору уже подходит осмысленнее, возникает сильный интерес в графическом программировании, доминирует также и исследовательская часть. По нашему опыту — минимальный порог 5 лет. Все говорят что данный конструктор только для малышей — это не так, он и для взрослого поколения тоже полезен…

У знакомых ребенок (5 лет) занимается в кружке с леговиду, им очень нравится. Я решила попробовать позаниматься дома, посмотрим что из этого выйдет))

Сегодня мы подготовили небольшую подборку электронных конструкторов, с помощью которых ребенок сможет сделать собственные первые эксперименты и совершить первые шаги в программировании.

Опыты с электроникой в последнее время стали довольно популярны: даже в розничных магазинах можно встретить большое количество однотипных, локализованных разными поставщиками, подарочные коробки, внутри которых инструкции для коротких проектов.

Один из самых простых примеров — это «Картофельные часы», "Природное электричество" и т. п.

Последний — это не совсем электронный конструктор, хотя и грань между ними довольно тонкая: набор простых компонентов — есть; схема для сборки, или активации простых элементов — есть; провода, инструкция… В общем, пытаются соответствовать.

Честно говоря, при довольно-таки богатой коробке — весьма незамысловатое наполнение. В комплекте несколько медных и цинковых пластин, провода, крышки, для которых придется самостоятельно искать бутылки, диод на подставке и очень просто сделанные цифровые часы.

Чем может привлечь? Для того, чтобы активировать что-либо, необходимо приложить какие-то усилия сверх набора: найти соленую воду, цветок в горшке или пару яблок. В этом смысле маленькому ребенку может быть любопытно и полезно узнать, что некоторые вещи, которые нас окружают немного необычны.

Надолго такой игрушки не хватит, но часы, подключенные к маминому фикусу вполне могут простоять какое-то время и даже показывать его же, если не забывать вовремя поливать. Стоимость 790 рублей.

Похожим на этот набор можно назвать "Мастерскую электричества", о которой мы не так давно писали. Набор также кому-то кажется слегка переоцененным, но у него есть ряд достоинств.

Две цветные инструкции: текстовая и визуальная, несложная платка с удобным пружинным креплением проводов, что не требует от ребенка сверхчетких действий. И, также как и в описанном выше наборе, некоторое пространство для творчества вместе с соленой водой и т. п. Всего же «Мастерская» электричества предлагает свыше 20 экспериментов.

В наборе моторчик, динамик и несколько лампочек. При, опять же, некоторой «бедности» комплектации сама коробка оформлена весьма приятно и тянет на хороший сувенир ребенку на время школьных каникул.

Микроник — пожалуй, наш самый любимый образец.

Это проект «Амперки» хорошо знакомого вам производителя наборов для программирования на базе Arduino.

Микроник же стоит особняком: ничего программировать тут не надо. Это начальный набор для первых опытов.

В наборе свыше сотни компонентов, которые последовательно должны занять свое место на маленькой плате.

Плата действительно миниатюрная, за что данный конструктор некоторые критикуют, мол, ребенку трудновато работать на таком пространстве. Тут есть и рацзерно. Но одна из задач, вероятно, и была «конструктор для маленьких» сделать маленьким.

Некоторые эксперименты, а также комплектацию «Микроника» мы уже описывали в одном из давних обзоров аж за 2015 год.

Сильно фантазировать тут не получится: все двадцать моделей, которые предусмотрены, собираются из предложенных в наборе компонентов, то есть без соленой воды, фруктов и пластиковых бутылок можно обойтись.

Простейшие эксперименты собираются довольно легко, так как отсчитать нужное количество клеточек для подключения в относительной пустоте не очень сложно.

Иные же модели потребует большего усердия и внимательности.

Из относительно недорогих проектов «Амперки» также хотелось бы упомянуть "Технокуб". Он любопытен тем, что поможет создать ребенку первое смарт-устройство самостоятельно.

Работает он на базе платформы Iskra Neo с микроконтроллером ATmega32U4, что, как уточняют авторы, аналог Arduino Leonardo.

Всего в наборе не так много компонентов, из которых предлагается собрать куб с диодной нотификацией о разных событиях.

С учетом того, что многие подобные вещи нас окружают, начиная от умных браслетов, которые оповещают о звонках, до датчиков движения, смарт-камер с многочисленными пушами, такое занятие кажется очень своевременным.

Вернемся к обычным конструкторам. Из аналогов «Микроника» следует упомянуть конструкторы "Знаток". Главное их отличие — большая наглядность, упрощенный и более надежный способ закрепления элементов.

Безусловно, некоторая атмосфера «серьезного» взрослого конструктора теряется, но для постижения простых законов физики и электроники, возможно, она и не нужна. Элементы конструктора крепятся к плате с помощью «кнопок».

Все выполнено из жестких элементов, и значит конструкция не развалится, не рассыпется: это довольно надежно и прагматично. Сама же «плата» в разы больше и «Мастерской электричества», и уже «Микроника» подавно.

Что-то не доделал? Легко убрать с доской и отложить до следующего раза.

Раз уж мы коснулись темы электронных робототехнических конструкторов, то уместно упомянуть пару примеров. Во-первых, электронные конструкторы «ЛАРТ».

Компания известна на рынке аналогичными наборами электронных экспериментов, типа «Природного электричества» и несколькими моделями программируемых простых моделей. Среди них, например: «Робот-скиф», который управляется блоком R-5 с контроллером Arduino nano.

В комплекте вы получаете:

Несущая пластина – 1 шт.
Мотор-редуктор – 4 шт.
Колесо пластиковое – 4 шт.
Батарейный отсек на 6 шт. батареек АА – 1 шт.
Блок управления R-5 – 1 шт.
Контроллер совместимый с Arduino Nano – 1 шт.
Инфракрасный датчик ЛМ1-940 – 2 шт.
Ультразувковой датчик HC-SR04 – 1 шт.
Сервомотор SG90 – 1 шт.
Пластиковый держатель УЗ датчика – 1 шт.
USB кабель – 1 шт.
Стойка латунная 10 мм – 2 шт.
Стойка латунная 20 мм – 4 шт.
Винт М3 х 25 мм – 8 шт.
Винт М3 х 6 мм – 14 шт.
Винт М2 х 6 мм — 2 шт.
Гайка М3 — 2 шт.
Гайка М2 — 2 шт.
Комплект проводов – 1 шт.
Трубка пластиковая для ИК диодов — 2 шт.
CD диск с описанием конструктора — 1 шт.

Чуть более простой и чуть более дешевый «ЛАРТ» — «Робот, следующий по линии».

Несущая пластина.
Ходовая часть: 2 электромотора с колесом 42 мм, держателем моторов и крепежных винтов с гайками М2. И шариковая опора
Батарейный отсек с 6-ю батарейками типа АА и крепежными винтами с гайками М3.
Блок управления R5 с контроллером Arduino Nano, металлическими стойками 25 мм и крепежными винтами М3 х 6мм.

Набор пластиковых деталей робота.
Крепежные элементы
Батарейный отсек для 6-ти батареек АА
Батарейный отсек для 4-х батареек АА
4 сервомотора SG90
Блок управления R-5M
Контроллер Arduino Nano
Резиновые ножки

Всего есть несколько наборов. Например, «Стартовый набор» первого уровня призван объяснить основы электроники.

Он построен по принципу обучающих уроков: всего их 30, каждый из которых последовательно включает и теоретическую часть и практические навыки.

Урок №1. Основные понятия электричества.
Напряжение, сопротивление, мощность, сила тока, закон Ома.

Урок №2. Светодиод.
Особенности применения и подключения

Урок №3. Тактовая кнопка.
Использование в электрической цепи

Урок №4. Работа с мультиметром.
Методика измерения электрических характеристик

Урок №5. Переменное сопротивление.
Реостат и потенциометр, их назначение и применение.

Урок №6. Транзисторы.
Описание и разновидности. Построение цепи на основе биполярного транзистора

Урок №7. Последовательное соединение проводников.
Характеристики и особенности. Расчет электрической цепи.

Урок №8. Терморезистор и фоторезистор.
Описание и особенности использования.

Урок №9. Делитель напряжения.
Принцип деления напряжения. Расчет параметров цепи.

Урок №10. Вольт-амперная характеристика.
Определение и функциональное предназначение.

Урок №11. RGB-светодиод.
Особенности подключения полноцветного светодиода.

Урок №12. Параллельное соединение проводников.
Характеристики и особенности. Расчет электрической цепи.

Урок №13. Конденсатор.
Разновидности, характеристики и применение.

Урок №14. Однопереходный транзистор.
Принцип работы и практическое использование в схемах.

Урок №15. Создание простого колебательного контура.
Мигающий светодиод.

Урок №16. Начало работы с микросхемами.
Микросхема счетчика импульсов в мини-проекте «Бегущий огонёк».

Урок №17. Применение микросхемы триггера Шмитта в цифровых системах.
Мини-проект «Автоматический бегущий огонёк».

Урок №18. Особенности работы с 7-сегментным цифровым индикатором.
Мини-проект «Змейка».

Урок №19. Знакомство с логическими элементами.
Микросхема с элементом «НЕ» в мини-проекте «Автоматический ночной светильник»

Урок №20. Микросхема с логическим элементом «И».
Понятие обратной связи и мини-проект «Код доступа».

Урок №21. Триггеры в электронике.
Микросхема D-триггера в мини-проекте «Пластификатор цифр».

Урок №22. Изучение 555-го таймера.
Моностабильный режим работы. Мини-проект «Таймер для домофона».

Урок №23. Работа 555-го таймера в режиме генератора непрерывных колебаний.
Мини-проект «Полицейский маяк».

Урок №24. Принципы создания звука. Звуковой динамик.
Мини-проект «Музыкальный синтезатор».

Урок №25. Расширенное управление таймером.
Мини-проект «Спецсигналы».

Урок №26. Применение драйвера 7-сегментного индикатора.
Мини-проект «Секундомер».

Урок №27. Разновидности электродвигателей.
Коллекторный двигатель и управление им с помощью реле.

Мини-проект «Привод автомобильного стеклоочистителя».
Урок №28. Управление электродвителем с применением Н-моста.
Мини-проект «Лебедка».

Урок №29. Микросхема-драйвер для управления электродвигателем.
Мини-проект «Повелитель мотора».

Урок №30. Управление сервоприводом.
Мини-проект «Сервометроном».

В основе каждого урока один или несколько экспериментов для улучшения восприятия и закрепления знаний. Все, как в школе, в общем. В процессе этой «занимательной физики» ребенку объяснят принципы создания колебательных систем, формирования цифровых сигналов, научат создавать собственные устройства из предложенных микросхем и элементов.

Учебное пособие по основам электроники
Часть 1 — 1 шт.
Часть 2 — 1 шт.

Набор светодиодов:
Красный — 5 шт.
Желтый — 5 шт.
Зеленый — 5 шт.

Набор резисторов:
120 Ом — 20 шт.
240 Ом — 20 шт.
1 кОм — 20 шт.
10 кОм — 20 шт.
100 кОм — 20 шт.

Набор тактовых кнопок с колпачками:
Тактовый кнопки — 3 шт.
Цветные колпачки — 3 шт.

Биполярный транзистор — 5 шт.

Переменный резистор (потенциометр) — 2 шт.

Фоторезистор VT93N1 — 1 шт.

Набор перемычек для макетной платы — 1 шт.

Болтовой клеммник — 3 шт

Макетная плата
82х53 — 2 шт.

Соединительные провода
«папа-папа» длиной 20 см — 40 шт

Батарейный отсек на 4 батарейки АА — 1 шт.

Мультиметр цифровой — 1 шт.

Набор электролитических конденсаторов:
1 мкФ — 5 шт.
47 мкФ — 5 шт.
4,7 мкФ — 5 шт.
100 мкФ — 5 шт.
220 мкФ — 5 шт.

Термистор 10 кОм — 1 шт.

RGB светодиод — 1 шт.

Однопереходный транзистор — 5 шт

Батарейки АА — 8 шт.

Серводвигатель — 1 шт.

Бузер — 1 шт.

Соединительные провода
«папа-мама» длиной 20 см — 20 шт

Мотор-редуктор — 1 шт.

Диод выпрямительный — 5 шт

Отвертка — 1 шт.

Набор микросхем (18 шт):
74hc4017 — 1 шт.
74hc14 — 1 шт.
74hc08 — 2 шт.
74hc04 — 2 шт.
74hc02 — 2 шт.
CD4026 — 2 шт.
L293D — 1 шт.
NE555 — 3 шт.
CD4013 — 4 шт.

7-сегментны индикатор — 2 шт.

Набор керамических конденсаторов:
0,1 мкФ — 5 шт.
0,01 мкФ — 5 шт.

Светодиод синий — 5 шт.

Реле одиночное — 1 шт

Динамик — 1 шт.

Батарейный отсек 1хАА — 1 шт

Батарейный отсек 2хАА — 1 шт.

Стабилизатор напряжения — 2 шт

Датчик наклона — 1 шт.
Модуль с тактовыми кнопками — 2 шт.
DVD диск — 1 шт.

Стоимость такого комплекта — 6999 рублей.

Также в линейке есть похожий конструктор, который отчасти решает аналогичные задачи, с более богатой комплектацией на базе контроллера Arduino.

То, что робототехника в будущем будет все больше проникать в повседневную жизнь обычного человека, уже понятно многим, если не всем. И с какими возможностями и трудностями столкнется человечество — тоже дискуссия открыта.
Но как подготовить подрастающее поколение к этим изменениям, выработать у них правильное отношение к проблеме, ознакомить с принципами и правилами функционирования роботов?

Компания Lego очень серьезно подошла к этому вопросу и несколько лет назад выпустила специальный образовательный конструкторский набор LEGO Education WeDo. Несмотря на то, что набору уже несколько лет, только сейчас на него начали обращать внимание отечественные учебные заведения.

LEGO WeDo разрабатывался для учеников начальной школы (1-4 класс), но ничто не запрещает его использование для детей постарше.

В набор входят 158 деталей (все совместимы с прочими кубиками и компонентами Lego), а также:

USB-коммутатор, через который происходит управление моторами и датчиками;

мотор (направление вращения и мощность которого можно настраивать с помощью специального ПО);

датчик наклона (различает шесть положений — «Носом вверх», «Носом вниз», «На правый бок», «На левый бок», «Нет наклона», «На любой бок»);

датчик расстояния (обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см);

программное обеспечение (представляет собой урезанный вариант графической среды программирования для «старших братьев» Mindstorms);

инструкции по сборке и программированию 12 базовых моделей моделей.

Кроме этого существует специально разработанные учебные программы и методические рекомендации вплоть до организации рабочего пространства на русском языке (чем не могут похвастаться другие образовательные комплекты Lego, преподаватели робототехники на основе Mindstorms меня поймут).

Все это позволяет организовать увлекательный учебный процесс для малышей и уже с первых школьных лет приобщиться к удивительному миру роботов, а также развить логику и творческое мышление.

Здесь можно найти видео работающих моделей из комплекта.

WeDo также рекомендуется родителям — it-шникам для игр со своим чадом.

P.S. Традиционный вопрос к читателям — какие подобные наборы для обучения детей 6-9 лет вы знаете?

Читайте также: