В наши дни конструкторы по робототехнике для детей набирают все большую популярность среди юных инженеров и их родителей. И это неудивительно, ведь детская робототехника, а соответственно, и конструкторы, объединяет целый ряд научных дисциплин – от физики до программирования – и позволяет в игровой форме погрузиться в данные области знаний. Сейчас на рынке представлен широкий выбор комплектов, рассчитанных на детей разных возрастов, с разными интересами и разным уровнем подготовки.
Что отличает конструкторы по робототехнике?
В первую очередь все образовательные робототехнические конструкторы объединяет то, что в них заложена функция не только игры, но и обучения – об этом говорит уже само название таких комплектов. Наборы для школьников могут сопровождаться учебниками, рабочими тетрадями, глоссариями, материалами для учителя и т.д. Конструкторы для младших групп, особенно для дошкольников, как правило, не подразумевают использование объемных педагогических материалов, но и здесь
ребенок не просто играет, а в доступной форме изучает механизмы, физические законы т.д.
При этом акцент на работе механизмов, датчиков, в целом на физике или программировании – еще одна черта данных комплектов. Конечно, конструктор роботов для детей 4-6 лет не предлагает малышу собрать и запрограммировать человекоподобного андроида. Робототехника на начальных этапах – это изучение различных моделей, простая работа с моторами и т.д. В свою очередь, ученику средних классов вполне можно предложить программируемый конструктор по робототехнике, где надо не просто собрать модель, но и самому задать ее поведение.
Многие конструкторы предполагают, что из одного набора можно собрать сразу несколько моделей (как правило, они перечислены на коробке или в описании к комплекту). И это не считая тех, которые придумает сам ребенок.
Большая часть образовательных конструкторов подходит для использования как в классе, так и дома.
Конструкторы по робототехнике: возрастные группы
В целом свой конструктор для изучения робототехники найдут дети от 4-5 до 14-15 лет. Продуманный набор будет соответствовать уровню знаний юного инженера, при этом чем старше ребенок, тем сложнее будут модели. Большинство производителей предлагает решения для следующих возрастных групп (деление достаточно условное и зависит от конкретного бренда).
4-6 лет. Понятные модели, крупные и яркие детали, увлекательное содержание – вот основные черты наборов для дошкольников. Как правило, здесь малышу предлагается собрать различные машинки, самолетики, животных, понять, что такое механизм, и т.д. Задача таких комплектов, помимо прочего, развить мелкую моторику, внимательность, усидчивость, фантазию и креативность, научить работе в команде.
7-9 лет. Конструктор по робототехнике для начинающих учебу в школе становится более сложным: это касается как собственно моделей, так и изучаемых тем. Дети подробнее знакомятся с законами и явлениями физики, изучают работу различных датчиков и т.д. Именно поэтому такие наборы могут использоваться на уроках физики или окружающего мира в качестве иллюстративного материала. Многие комплекты предлагают не просто построить машинку, но и заставить ее двигаться: отъезжать от края стола, ехать по черной линии и т.д.
10-15 лет. Конструкты для старшей группы подразумевают почти полное погружение в робототехнику (за исключением моделирования и печати деталей, хотя один из наборов от Fischertechnik как раз позволяет собрать и настроить настоящий 3D-принтер). Работа с механизмами в данном случае сочетается с программированием – конструкторы могут поставляться с программируемыми и непрограммируемыми платами, чтобы будущий инженер мог посмотреть, как они в принципе функционируют, и попробовать самостоятельно задать команды.
Бренды на рынке конструкторов по робототехнике
Среди наиболее популярных брендов в мире детских конструкторов по робототехнике можно отметить LEGO Education, Engino, Huna, Fischertechnik, Makeblock и другие. Познакомимся поближе с предлагаемыми ими наборами.
LEGO Education
Один из самых известных в мире брендов конструкторов также является и одним из лидеров по образовательному направлению. Во многих школах и кружках на занятиях используются решения именно от LEGO. Немалую роль здесь сыграли универсальность конструктора, широкий набор материалов для учителей, наличие рабочих тетрадей и т.д.
Производитель предлагает ряд линеек для разных возрастов.
Для совсем маленьких хорошим вариантом станут «Первые механизмы» (5+) или «Простые механизмы» (7+). Игра с этими конструкторами не требует дополнительных знаний, а сам набор познакомит ребенка с тем, что такое механизм и как он функционирует. Будущий инженер узнает о принципах работы рычагов, зубчатых колес и о многом другом.
Линейки WeDo и WeDo 2.0 позволят детям 7-10 лет собрать своего первого настоящего робота. Комплекты включают множество деталей для его тела, а также различные датчики (движения, наклона и т.д.), специализированное программное обеспечение, дидактические материалы и т.д.
В отдельную группу выделим конструкторы, где подробно разбираются различные темы, связанные не только с физикой, но и с технологией и некоторыми другими дисциплинами. Речь идет о таких комплектах, как «Пневматика», «Возобновляемые источники энергии» и пр.
MINDSTORMS Education EV3 – самые сложные из предлагаемых производителем конструкторов, и предназначены они для учеников средней школы. Эти наборы позволяют собрать полноценного программируемого робота с различными датчиками, который сможет даже взаимодействовать с другими роботами от LEGO.
Наборы LEGO бывают базовыми, ресурсными (предлагают детали для сборки новых моделей) и дополнительными (расширяют возможности базового набора).
Fischertechnik
Немецкий производитель также подготовил комплекты для детей разных возрастов. Например, для юных инженеров от 5 лет – это «Набор для малышей» и «Супернабор для малышей». Каждый такой конструктор позволит построить по несколько моделей машинок, самолетов, подъемный кран и другие знакомые и понятные ребенку объекты.
Детям от 7 лет бренд предлагает более сложные задачи. Например, построить трактор с дистанционным управлением или машину, которая будет двигаться от солнечных батарей. Также Fischertechnik разработал комплекты для изучения пневматики, оптических явлений, законов динамики, топливных элементов и различных типов двигателей. Эти и другие подобные образовательные конструкторы помогут в игровой форме погрузиться в различные стороны школьной физики, а главное – применить теоретические выкладки на практике.
Huna
Принцип, которым руководствуется Huna при разработке своих конструкторов: «От простого к сложному». Уже 6-8-летним детям бренд предлагает собрать несложных роботов с двигателем, звуковым сопровождением, датчиками, определяющими расстояние или черный цвет. В основе таких наборов лежат знакомые каждому ребенку модели: герои сказок (например, персонажи из «Трех поросят» или Паровозик Томас), животные, машинки и т.д. Каждый комплект сопровождается понятной инструкцией, которая поможет малышу (возможно, под присмотром родителей или педагога) собрать интересную движущуюся модель.
Для ребят постарше предназначена линейка MRT (My Robot Time), в которой представлены наборы различной степени сложности. Во все комплекты входят датчики, мотор и другие необходимые составляющие. Одна из особенностей конструкторов от Huna – детали соединяются по всем 6 сторонам. Благодаря этому, один комплект позволяет получить множество различных моделей – как указанных производителем, так и тех, что придумает сам ребенок.
Интересное решение от Huna – наборы для групповой работы: дети могут построить зоопарк, город или порассуждать на темы «Мечты и реальность», «Новый год и Рождество».
Engino
Бренд Engino – это широкий выбор самых разных образовательных конструкторов: программируемых и непрограммируемых; с мотором и без него. Отдельные комплекты посвящены сборке автомобилей, мотоциклов, самолетов, спецтехники и т.д. – такой набор позволит собрать ряд моделей соответствующей тематики. Также Engino предлагает специальную серию для девочек – с деталями пастельных цветов и моделями, более близкими прекрасной половине человечества.
Отметим и серии Engino Mechanical Science и Engino Discovering STEM. Благодаря им, во время игры ребенок изучит различные явления физики, такие как работа рычагов, клиньев, кривошипов, червячной передачи, узнает о законах Ньютона и солнечной энергии, а также погрузится во многие другие области. STEM расшифровывается как Science (наука), Technology (технология), Engineering (инженерное дело) и Mathematics (математика) – именно этим областям и посвящены данные наборы.
Аббревиатуру STEM используют различные производители образовательных конструкторов, ведь робототехника объединяет все перечисленные в ней области знаний.
Makeblock
Самые интересные конструкторы от Makeblock – пожалуй, те, которые после сборки и настройки можно использовать по прямому назначению. Это, например, «Laserbot гравировщик» или Airblock Drone, позволяющий собрать дрон или катер на воздушной подушке. Такие наборы поставляются со всем необходимым для последующей полноценной работы устройства. Скажем, для гравировщика это, соответственно, лазерная головка, кронштейны, двигатели, программное обеспечение и многое другое.
Однако данные конструкторы относятся к категории сложных и рассчитаны на учеников средней школы, а если вы ищете набор для более юного инженера, то предложите ему, например, комплект из серии mBot. Такой конструктор познакомит ребенка от 8 лет с основами программирования, работы с датчиками и т.д. Управлять роботом можно будет как с пульта, так и с мобильного телефона (если выбранный вами комплект будет поддерживать Bluetooth).
robo-sapiens.ru
11 лучших конструкторов для самостоятельной сборки для детей
Купить робот конструктор на Wilbo.ru
Преподавание основ робототехники для детей - отличный способ воспитывать любовь к науке и технике, которая будет расти вместе с ними по мере взросления. Веселые комплекты роботов для детей - отличный способ познакомить юных инженеров с простыми концепциями робототехники. Робототехнические проекты увеличивают творческий потенциал, учат детей следовать указаниям, а готовый продукт дает им чувство выполненного долга и уверенности. И, конечно же, у них будет классная игрушка, с которой можно будет играть, когда проект будет завершен. В мире, где мгновенное удовлетворение часто является нормой, необходимость потратить немного времени и усилий на создание игрушки поможет детям понять ценность игрушек, которые у них есть, а также увидеть принцип их действия изнутри.
Существует множество комплектов роботов для детей, начиная от программируемых роботов с дистанционным управлением и заканчивая простыми и легкими для сборки игрушками. При выборе набора роботов учитывайте возраст и уровень подготовки вашего ребенка. Ребенок, имеющий опыт в создании предметов с конструкторами lego или erector, может пользоваться более сложной сборкой, в то время как новичок может наслаждаться чем-то простым и легким. При покупке комплектов робототехники для детей лучше всего искать комплекты, которые не требуют пайки, что, в общем-то, является нормой для большинства наборов разработанных и для взрослых. Следует покупать робота, который будет надежен и долговечен, а уровень проекта подходит для вашего молодого инженера.
Если вы ищете роботизированные конструкторы- не волнуйтесь. У нас есть отличное руководство, которое поможет вам выбрать. Купить робот конструктор на Wilbo.ru
Электронный конструктор роботов Makeblock Starter Robot Kit для начинающих
Набор для роботов Makeblock Starter - отличный вариант покупки робота для детей. Приятно создавать и помогать молодым конструкторам изучать не только робототехнику и электронику, но и базовое программирование Arduino. (Arduino - простая в использовании платформа для создания прототипов с открытым исходным кодом.) В комплекте идёт робот-цистерна или трехколесный робот-автомат, а готовый продукт выглядит довольно круто.
Существует две версии. Одна с управлением роботом по инфракрасному каналу связи; другая использует приложение на вашем телефоне и элементы управления через Bluetooth.
Купить Makeblock Starter Robot Kit (bluetooth version) на Wilbo.ru
2. Huna fun&bot 3
Уникальный конструктор из цветных пластиковых деталей, который собирается в одного из четырёх героев сказок.Герой оснащаетcя мотором и контролером, с помощью которого Вы заставляете игрушку двигаться!
Сами сказки вошли в комплект и располагаются с инструкциями по сборке. В комплекте и методические пособия, которые могут быть использованы для упрощения обучения. В наборе: - 168 пластиковых деталей - Материнская плата; - 1 двигатель постоянного тока;
Инструментарий по сборке на русском языке.
Всем детям нравится играть с яркой радиоуправляемой машинной и собирать что-нибудь из конструктора.
Возраст: 5+
Особенности: Новички, дистанционное управление, одна модель для примера собрана
Купить Конструктор HUNA Fun& Bot 3 на Wilbo.ru
3. 11 в 1 программируемый комплект роботов
Комплект 11-й программируемых роботов - это домкрат всех профессий... Ну, по крайней мере,11 уникальных поделок. Этот очень маленький человек может работать на основе чрезвычайно популярной платформы Arduino, превращаясь в линейного робота, робота с резиновыми ленточными пистолетами, робота для обнаружения границ, интерактивного игрового робота и многих других.
Возраст: 9+
Особенности: Arduino программирование, Механика
4. LEGO Mindstorms EV3
Королем вселенной роботов-конструкторов должен быть LEGO Mindstorms EV3. Несмотря на то, что Lego Robotics обладает более высокой ценой, роботы Lego предлагают удивительные усовершенствования в чрезвычайно популярном мире LEGO. Со встроенными драйверами для пяти уникальных роботов EV3 можно управлять непосредственно с смартфона или запрограммировать через приложения iOS / Android и ПК / Mac.
Возраст: 10+
Особенности: LEGO любителей, программирование, профессиональный
Купить Lego Mindstorm EV3 на wilbo.ru
5. Robotis Play 600 pets
Robotis Play 600 pets - это умный, легко собираемый и недорогой электронный конструктор. Детям понравится собирать множество моделей животных. Мобильное приложение позволит справиться с моделированием даже начинающему инженеру. Все модели будут двигаться и не оставят равнодушными и взрослых.
Возраст: 6+
Особенности: Простой, низкая стоимость
Купить Robotis Play 600 pets на Wilbo.ru
6. ZOOB BOT
ZOOB BOT - Победитель конкурса NAPPA Children's Honor. Это веселый и простой конструктор и отличное введение в робототехнику и инженерию. Робот, которого можно купить в интернет магазине, состоит из шестеренок, суставов и осей, которые просто сцепляются вместе. Набор включает инструкции для разных роботов, а также имеет потенциал для новых идей, которые позволят построить намного больше вариантов моделей. Готовый робот - приятная игрушка с подсветкой.
Возвраст: 6+
Особенности: Простой, батарея как опция, дети младшего возраста
7. Научный набор Robo Spider от компании Smithsonian
Легкая сборка роботов по инструкции и доступная цена делают этот набор робота конструктора для мальчика замечательной покупкой для новичков. Конечный продукт - классная игрушка, и в нее входит цветной плакат для детей, который можно повесить на стену.
Возраст: 8+
Особенности: Простой, для любителей насекомых, низкая стоимость.
8. Thames & Kosmos Remote Control Machines
Еще один конструктор для сборки роботов на пульте дистанционного управления. Можно купить робота с дистанционным управлением, комплект которого имеет все необходимое для создания десяти машин. Креативный дизайнер сможет использовать запчасти, чтобы построить еще много различных моделей, ограниченных только фантазией. Включенный в комплект инфракрасный пульт дистанционного управления позволяет пользователю одновременно управлять тремя разными моторами
Возраст: 8+
Особенности: Промежуточный, креатив, механика
9. 4M Doodling Robot4
4M Doodling Robot - классный и уникальный маленький робот. Этот недорогой комплект - относительно легкой сборки. Дети смогут наслаждаться просмотром его собственных произведений искусства. Готовый робот можно разделить и перестроить в разных конфигурациях, заставив робота рисовать разные рисунки. Это увлекательный урок в строительстве, механике и базовой робототехнике.
Возраст: 8 +
Особенности: Простые, художники, низкая стоимость
10. Kuman Project Complete Starter Kit для Arduino UNO
Полный комплект для начинающих с учебным пособием для Arduino UNO R3. Комплект для начинающих Kuman для Arduino UNO - идеальная стартовая площадка для детей, чтобы увлечь их робототехникой и программированием продвинутого уровня. С 44 компонентами и учебным на CD, полным проектов и исходного кода, комплект содержит все, что ваш ребенок должен иметь, чтобы начать создавать потрясающие вещи. От простых и забавных проектов до шедевров электронной техники. Это комплект для детей с безграничным воображением и идеями.
Возраст: 10 +
Особенности: Средний / Продвинутый, программирование, безграничные возможности.
wilbo.ru
Конструкторы для класса робототехники: учимся с удовольствием
Какой ребенок не хотел бы построить собственного робота! Неудивительно, что в различных учебных заведениях активно открываются курсы, кружки и классы робототехники. «Основу» таких занятий часто составляют образовательные конструкторы, из которых ученики собирают роботов или иные модели, параллельно осваивая математику, физику, программирование и новейшие технологии в целом. При этом представленное на рынке разнообразие позволит каждому преподавателю найти именно те наборы, которые окажутся наиболее подходящими для его класса.
Робототехнический конструктор в образовании
Как известно, любые конструкторы развивают у детей креативность, внимательность, усидчивость, а конструкторы для кружков робототехники – также и умение работать в команде, искать решение проектных задач. Такие образовательные решения – прекрасный инструмент, позволяющий вовлечь юных инженеров в изучение робототехники и смежных с ней школьных дисциплин. В свою очередь, для учителя STEM-наборы удобны тем, что представляют собой комплексные решения, включающие методички, рабочие тетради, глоссарии, онлайн-уроки и другие материалы. Благодаря таким конструкторам можно выстроить программу от простого к сложному, включив в нее все необходимые на каждом этапе темы.
Как выбрать конструктор для класса робототехники?
Каждый учитель выбирает образовательные наборы в зависимости от изучаемых тем, особенностей группы, собственных предпочтений. При этом есть ряд факторов, которым должны отвечать любые хорошие STEM-решения для класса робототехники.
Удобство для детей. Как правило, производители учитывают, что работать с их наборами будут именно юные инженеры. В конструкторах для малышей обычно используют яркие и крупные детали – детям удобно их брать, и они способствуют развитию моторики. В случае с более старшими группами важно проверить удобство работы с платами: чтобы у детей не возникло сложностей с подключением датчиков, источников питания и иных компонентов. Например, Engino для этого использует соответствующие символы на плате. Хорошо, если у нее есть защита, чтобы дети могли испытывать собранные модели, не боясь повредить их. В частности, в наборе Mbot от Makeblock предусмотрена специальная крышка для платы.
Удобство для учителя. Учебники, рабочие тетради, онлайн-уроки, глоссарии, методические материалы, входящие в образовательные STEM-решения, способны облегчить работу учителя и сделать уроки более интересными и продуктивными. Например, Fischertechnik в наборе «Пневматика 3» предлагает собрать насос для воздушного шарика, надуть его, а потом с помощью весов взвесить с воздухом и без, ознакомиться с объяснением этого явления и интересными фактами. Соответственно, на этапе выбора преподавателю стоит оценить качество методических материалов и то, насколько они подходят его программе.
Финансовая доступность. Цена – важный фактор при выборе STEM-решений для образовательных учреждений. При этом надо брать во внимание не только стоимость самого конструктора, но и ресурсных, дополнительных и иных наборов (если предполагается их использование). Стоит уточнить, бесплатны ли созданные производителем онлайн-уроки, учебные материалы, программное обеспечение. Например, Makeblock предлагает бесплатное ПО и онлайн-уроки, а Fischertechnik – ПО и рабочие тетради. Поддержка платформы Arduino (а значит, и многочисленных разработанных для нее решений, методичек и многого другого) – большой плюс как с финансовой, так и с практической точек зрения: знание этой платформы может пригодиться ученикам в будущем.
Пространство для творчества. Конструктор должен оставлять достаточно пространства для креативности. В идеале входящих в набор деталей должно хватать не только на сборку того, что перечислено в инструкции, но и на создание собственных моделей. Например, Gigo Space Machines содержит 250 деталей и 3 мотора, благодаря чему ребенок сможет получить 10 «штатных» космических машин, а также придумать свои – на ту же тематику или любую другую. Makeblock отличают алюминиевые детали, выдерживающие вес до 70 кг, что открывает перед классом широкие перспективы в плане практического конструирования.
Ассортимент робототехнических конструкторов
Представленный современными производителями ассортимент позволит найти подходящее решение для разных возрастных групп, а соответственно – поможет детям освоить различные стороны робототехники, физики и смежных дисциплин. Так, самые маленькие начнут со знакомства с понятиями «датчик» и «механизм», а ребята постарше – соберут собственного робота и запрограммируют его на выполнение различных действий.
Конструкторы для младших школьников
Занятия робототехникой можно проводить уже в начальной школе или даже в подготовительных классах. Как правило, наборы для младших групп ориентированы на первое знакомство учеников с законами физики, принципами работы различных механизмов и датчиков: ребята узнают, что это такое, зачем они нужны и как функционируют. Говоря о наборах для кружков, в первую очередь стоит отметить конструкторы Huna для групповых занятий: «Вокруг света», «Зоопарк», «Новый год и Рождество». Они состоят из нескольких сотен деталей (600-900 в зависимости от набора), включая моторы, материнскую плату и датчики, и рассчитаны на совместную проектную деятельность. Эти решения учат юных инженеров не только азам физики и робототехники, но и навыкам командной работы.
У Fischertechnik также есть комплекты с говорящим названием: «Для малышей» и «Супернабор для малышей». Они подразумевают сборку строительных машин и вертолетов и помогают детям узнать больше о технике, принципах ее работы, дают основы работы с конструкторами. В свою очередь, один из самых известных производителей конструкторов – LEGO – предлагает наборы «Первые механизмы» и «Простые механизмы». Они познакомят с шестеренками, осями, рычагами, колесами. Каждый комплект позволяет собрать 16 стандартных моделей и включает учебно-методические материалы.
Конструкторы для средней школы
Тех, кто уже перешел в среднюю школу, наверняка заинтересуют тематические наборы от Fischertechnik: «Основы пневматики», «Механика и статика», «Солнечная энергетика» и ряд иных из этой же линейки. В таких конструкторах подробно разбирается заявленная в названии область физики, в том числе детям предлагается выполнить задания в рабочей тетради и провести занимательные эксперименты. Например, набор «Оптика» позволит собрать телескоп, микроскоп, перископ, солнечные часы и еще больше 10 моделей, чтобы всесторонне изучить различные оптические явления. Подобные обучающие комплекты представлены и в линейке Engino Mechanical Science – «Мосты и сооружения», «Сила энергия и движение».
LEGO также предлагает тематические конструкторы, например «Технология и физика» или вспомогательные «Пневматика» и «Возобновляемые источники энергии». Каждый вариант полностью раскрывает обозначенную тему и дает возможность опробовать изучаемую теорию на практике – на примере собственноручно собранных устройств. В частности, набор «Возобновляемые источники энергии» подразумевает сборку конструкций, которые получают энергию от ветра, воды и солнца.
В свою очередь, решения от Makeblock позволят детям собрать и запрограммировать своего собственного робота. Стартовый набор Mbot умеет следовать линии и обходить препятствия, а в Mbot Ranger, где предусмотрены три стандартные модели, есть также гироскоп, датчики света, температуры и пр. Благодаря данным комплектам дети освоят азы программирования: машинки могут двигаться в соответствии с заранее написанными сценариями. Отметим и наборы Huna. Например, Fun&Bot Sensing позволяет собрать 4 модели: Паровозик Томас будет ехать вдоль черной линии, лыжник – отъезжать от края стола, утка – следовать за объектом, пожарная машина – огибать препятствия.
Во Франции решения от Makeblock стали единственными разрешенными для обучения в школе. В России они также вошли в списки рекомендованных наряду с LEGO и некоторыми другими производителями.
Робототехника для детей от 14 лет
Как правило, на занятиях с теми, кто уже оканчивает среднюю школу, делается больший акцент на сборке роботов, программировании и более тесной работе с датчиками. Самые известные решения в этой группе – от LEGO: Mindstorms Education EV3. Базовый набор рассчитан на 1-3 учеников и включает 5 датчиков (2 датчика касания, датчик света, ультразвуковой и гироскоп), а также 3 сервомотора. Кроме того, пользователи получают доступ к ПО для освоения графического языка программирования и к 48 учебным материалам для учеников и учителей. Базовый набор можно дополнительно расширить, например, с помощью ресурсного или вспомогательного. Кроме того, с LEGO совместимы алюминиевые детали Makeblock.
Также стоит обратить внимание на набор Fischertechnik Robo TX «Автоматические роботы». Он предлагает собрать 4 модели машин, используемых в промышленности (таких как погрузчик или манипулятор), и запрограммировать их. Особенность комплекта – наличие алюминиевых профилей, благодаря чему достигается как еще большая прочность, так и еще большее сходство с настоящими промышленными машинами. А набор «Исследователь», куда входят ИК-датчик, датчик цвета, фоторезистор и ультразвуковой датчик, включает 6 моделей роботов-исследователей. Эти интеллектуальные машинки смогут измерять температуру, следовать за линией, определять расстояния – словом, действительно исследовать окружающий мир. И конечно, их поведение также можно запрограммировать.
Дополнительный интерес для подростков и даже взрослых представляют наборы Makeblock и Fischertechnik, которые подразумевают сборку лазерного гравировщика и 3D-принтера соответственно. Здесь интерес от работы с конструктором успешно сочетается с практической пользой от полученной модели.
robo-sapiens.ru
робототехника или конструирование? / Medgadgets corporate blog / Habr
Добрый день, уважаемые читатели. На этот раз мы решили попробовать не совсем типичный жанр в нашем блоге, даже, наверное, совсем не типичный для Geektimes и хотим предложить вам размышление о том, зачем нужны детские роботы-конструкторы, справедливо ли относить их к робототехнике, пусть и детской, и можно ли называть конструктором роботов, которых просто нужно собрать из деталей.
Сама по себе идея думающих механизмов сильно не нова, и теоретические основы ее следует искать в египетской культуре, хотя это и упиралось в верования и базировалось на религиозных основах. В частности некоторые статуи Каирского музея, изображающие богов и датированные 2500 г. до н. э., имели большие отверстия с тыльной стороны, и как полагают ученые, в них и укрывался материальный оракул. Для простого же человека — это было воплощение искусственного, больше — божественного разума.
В «Илиаде» Гомера (пер. Гнедича) у Гермеса были «девы-роботы», служанки из золота, подобные живым девушкам:
<...>Вышел хромая; прислужницы, под руки взявши владыку,
Шли золотые, живым подобные девам прекрасным <...>
Сюда же следует зачислить миф о Пигмалионе, влюбившегося в созданную им же статую. Но, пожалуй, самый яркий пример робототехники древности — голубь Архита Тарентского.
От самого Архита дошло не так уж много письменных фрагментов, поэтому описания голубя следует искать в иных источниках. Об этом, в том числе, пишет Авл Геллий в "Аттических ночах":
«Но то, что, как передают, изобрел и сделал пифагореец Архит, не менее удивительно и все же не должно казаться равно вздорным. Ведь и многие из прославленных греков, и философ Фаворин, с величайшим усердием изучавший древние сообщения, с полной уверенностью написали, что фигурка голубя, сделанная Архитом из дерева с помощью некоего расчета и механической науки, летала; поднималась она, надо думать, с помощью разновесов и приводилась в движение дуновением запертого и скрытого [внутри] воздуха. Клянусь Геркулесом, следует привести слова самого Фаворина о столь неправдоподобном деле: „Тарентинец Архит, будучи вообще изобретателен, сделал деревянного летающего голубя; когда он садился, то более уже не поднимался“.
Вот в этой книге, в главе 1. 1 приводятся слова Аристотеля о том, что было бы неплохо, если бы существовали механизмы, которые могли бы выполнять определенные действия, что решало бы вопрос с рабами, которые попросту стали бы не нужны.
Исламский мир тоже внес существенный вклад в развитие робототехники, и одним из самых известных трактатов с описанием роботов принято считать „Книгу знаний об остроумных механических устройствах“ Аль-Джазари, который датирован 1206 годом.
Роботы-музыканты
Далее, чтобы не углубляться, стоит назвать всем известного робота-рыцаря Леонардо да Винчи, который был заготовлен для выставки, что-то вроде CES-1495, однако реконструированного уже в наше время.
В это же время к механике роботов подключаются часовщики, которые применяют свои умения и шестеренки для создания механических потешных животных и насекомых. В качестве первого создателя робота с „человеческим лицом“ называют Ганса Баллманна. В это же время работают и Джованни Торриани, создавший девушку-лютнистку; в Англии Джон Ди показывает механического жука в середние 16 века:
А французский хирург и анатом Пьер Амбруаз создает модель искусственных мышц.
В 17-18 создание механических роботов становится настолько распространенным, что вряд ли стоит искать первых, вторых, третьих… В это время создаются целые театры, механические, где в качестве актеров используются самодвижущиеся куклы, людей удивляют механическими животными, для которых полностью воссоздан биологический цикл: они едят, испражняются, болеют… Упомянуть можно и симпатичные фигурки Анри-Луи Жаке-Дро.
Немного ссылок по теме
Чапек и Азимов
Один из них вместе с братом в 1920 году ввел в обиход этот „термин“, а второй сформулировал своеобразное определение тому, что робот должен делать, а чего — нет.
1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен выполнять приказы людей, если они не противоречат пункту 1.
3. Робот должен заботиться о своем существовании, пока это не противоречит законам 1 и 2.
Проще говоря, начиная с 20 века роботов наделили возможностью мыслить, и под робототехникой стали понимать не столько механические или электронные устройства, запрограммированные на выполнение определенных функций, но машины с искусственным интеллектом.
Впрочем, чем дальше, тем лучше, и от подражания человеку чисто формальному до полного копирования, как говорится — один шаг.
Робот-игрушка
Одна из разновидностей, впрочем, наверное, единственно и существовавшая до нашего времени. Большинство роботов прошлого, конечно, создавались на потеху, и масштабная классификация, которая есть сегодня — заслуга последних лет пятидесяти. Так появились многочисленные промышленные роботы, медицинские, транспортные, военные и т. п., проще говоря охватившие все сферы человеческой жизни, а затем снова по кругу пришедшие в детские игрушки.
Их тоже можно разбить на группы, например, „образовательные / игровые“, „сборные / цельные“, „управляемые / не управляемые“ и как угодно еще. В этом же ряду стоят и роботы-конструкторы, у которых получается сразу несколько явных педагогических задач, одни из которых выполняет функционал конструктора, другие — возможности робототехники в той или иной степени.
При этом логично, что не каждый конструктор является роботом, и не каждый робот — это конструктор. Хотя многие детские игрушки, даже самые простые, как, например, вот этот экземпляр, сначала нужно собрать. С другой стороны из тех же кубиков Lego легко сделать нечто роботоподобное, воспроизводящее стереотипное понимание этого создания.
Тогда — что такое конструктор
Классически историю конструктора принято связывать с именем Фрэнка Хорнби, создателя Meccano, изобретения обогатившего его самого и осчастливившего тысячи посторонних. Все прекрасно знают его изобретение, металлические детали которого позволяли создавать самые разные штуковины.
Традиционно под конструктором надо понимать набор типичных элементов, позволяющих воспроизводить разнообразные объекты, стилизовано напоминающие объекты живой или неживой природы. Так, например, это можно проиллюстрировать сборной моделью, которая считается самой маленькой: муха Meccano.
Такой „метафорический подход“, когда одна из характеристик, будь то визуальная в конструкторах Meccano или Lego, или функциональная, как например, светофор в „Микронике“, и определяет конструктор как игрушку. При этом, ключевыми также будет универсальность деталей, когда какая-либо деталь или комплект деталей может быть ногой, может быть стеной, может быть столбом и т. п. В связи с чем, упомянутый робот-акробат, конструктором быть не может, так как голова у него — только голова, нога — только нога и т. п., несмотря на то, что модель сборная.
В педагогическом плане достаточно будет различать несколько видов конструкторов по типу:
По образцу — конструирование происходит по строго заданной инструкции, и в финале ребенок получает то, что видит перед собою на картинке.
По условиям — инструкции нет, но создаются определенные ограничения: нужно построить дом.
По замыслу — ребенок сам выбирает, что строить и какие детали использовать для этого.
Последний — самый творческий вариант, но, к сожалению, современные конструкторы, изготовленные по принципу Meccano такими возможностями уже не обладают. В наборы чаще всего кладут строго определенное количество деталей, чтобы хватило на модель из инструкции, и требуется очень много воображения, чтобы создать что-то индивидуальное. При этом создатели рассуждают такими метриками, как моторика, усидчивость, внимание, концентрация и т. п.
О том, что руки это „видимая часть полушарий мозга“ говорили многие ученые, среди которых Кант, педагог Сухомлинский, так что конструкторы пока в тренде.
В общем, так все и развивалось, пока конструкторы были отдельно, а роботы — отдельно, но современные возможности позволили все успешно совмещать. Так появился и Meccanoid, робот-андроид на базе конструктора Meccano:
И многое другое с помощью Raspberry или Arduino стало программироваться, в том числе и с деталями известного конструктора. Все это стало попадать в категорию робототехники, хотя и стереотипного робота, с двумя ногами, руками и головой, напоминало не всегда.
В итоге вышло так, что конструкторы „бесполезные“, которые выполняли только какие-то педагогические функции, в том числе и разъяснительные, остались в категории конструкторов-игрушек, роботов-игрушек, а детали конструкторов, запрограммированные с помощью различных языков на выполнение каких-либо действий значимых — ушли в „робототехнику“.
Робот-конструктор
Из последних моделей роботов-конструкторов вам наверняка известна модель 14 в 1, которая сохраняет лучшие традиции конструирования. Во-первых, несмотря на то, что это работа „по образцу“, все-таки создавать можно достаточно большое количество моделей.
Во-вторых, понимание робота как конструкции, которая способна самостоятельно выполнять какие-то алгоритмичные движения, действия, также сохраняется. Игрушка на солнечных батареях способна перемещаться.
В-третьих, соблюдаются периферийный требования: набор типовых деталей, которые в зависимости от собираемой модели могут выполнять разные функции.
В итоге, наверное, следует признать, что игрушки, которые маркируются как „роботы-конструкторы“ находятся больше в категории конструирования, и должны выполнять задачи по развитию моторных функций, творческих способностей, способностей образно мыслить, а не обучению основам робототехники. Так как форма робота — это скорее дань моде, современной культуре, и функции робота в полной мере таким конструкторам недоступны.
Почитать на Geektimes
habr.com
Роботы для детей, конструкторы
Конструкторы роботов
Современные роботы могут быть не только отличными помощниками человека в его бытовых аспектах или служить для его развлечения, но также могут быть отличным хобби для любителей технического творчества любых возрастов. В этом разделе нашего магазина Вы всегда можете подобрать и купить конструктор для сборки робота любой сложности. Вы также можете подобрать детский конструктор робот для своего ребенка любого возраста.
Мы тщательно отобрали наиболее интересные модели роботов для сборки от ведущих мировых производителей - Bioloid, Huna, Lego, RoboRobo, Fichertechnikk и других, а также все необходимые для них аксессуары. Практически каждый конструктор позволяет собирать несколько различных моделей, предоставляя неограниченный простор для творчества.
Набор из нескольких моделей, собранных в одном модуле для оптимального проектирования простых роботов дома. Электронный конструктор для мальчиков отлично зарекомендовал себя в роли руководства для мелких техников, дает возможность пройти первые основы робототехники, познакомиться с программированием и логикой причинно-следственных связей. С комплектом Roborobo Robokit вы можете погрузиться в увлекательную работу по сборке и программированию своего собственного робота как для новичков, так и для продвинутых пользователей. Простая инструкция поможет вам собрать несколько десятков различных моделей (от простых роботов до летающих и боевых).
Внутри комплекта есть программное обеспечение Rogic - специально разработанное для новичков (с расширением функций: While, Break, If, Loop), имеет графический интерфейс. Таким образом конструктор программируемый может выполнять различные команды и реализовывать поведение, определенное пользователем. Блок-схема упрощает сборку без изучения каких-либо алгоритмов. Основываясь на комплекте набора, вы можете собрать как простой конструктор робот с минимальными функциями, так и расширенную модель для участия в соревнованиях. Для пользователей, обладающих знаниями и воображением, комплект Roborobo Robokit № 5 предлагает неограниченные возможности в области робототехники.
Наборы роботов конструкторов (серия Robo Kit) предназначены для мальчиков и девочек в возрасте от 8 лет и старше. Серия Robo Kit продуманно создана для развития навыков и знаний в области робототехники. Каждый комплект содержит процессоры, двигатели постоянного тока, датчики и многие другие, чтобы студенты могли создавать собственных роботов с болтами и гайками. Программирование робота осуществляется с помощью программы Rogic, которая разработана в среде GUI для удобного понимания и наслаждения. Программа Rogic доступна на ПК, а также смартфонах и планшетах в Android и iOS. Собрав множество моделей ученики смогут с трепетом воплотить свои фантазии в мире программирования.
Ученики и студенты смогут освоить несложное программирование в среде GUI в программе Rogic. Robo Kit Sereis разработан с концепцией блок-схемы, в которой построены глубокие логические мышления и математические навыки. Программа Rogic поможет контролировать все: от простых функций до сложных алгоритмов. Среда поддерживает язык Си, что приводит к более профессиональным и техническим навыкам программирования.
Основанная в 2000 году доктором технических наук из cеульского национального университета в Южной Корее, RoboRobo стремится изучать и развивать учебные курсы роботов и инструменты из начальных школ в университеты в глобальном масштабе.
RoboRobo стремится продвигать научное образование, включающее образование STEM с творчеством студентов. Система образования RoboRobo включает в себя обучение датчиков, электроники, машин и компьютерных технологий и оснащение разведки роботами с использованием компьютерных программ. RoboRobo намеревается сделать все возможное, чтобы установить истинное образование STEM с точки зрения педагогов и культивировать всех студентов, чтобы они выросли с научными талантами, которые оснащены возможностями для получения нового аспекта, бросающего вызов миру.
RoboRobo продолжает оснащать студентов возможностями для получения новых результатов, развивая свои собственные области с помощью творческих способностей мышления, логических и научных способностей к решению проблем, вдохновляя студентов бросать вызов XXI веку.
Электронный конструктор предоставляет обучающего конструктор робот с развлекательными программами,с помощью которого учащиеся узнают о таких сложных электронных фундаментах, как игра с блоками. Он расширяется с использованием различных плат, что увеличит практический опыт электротехники. Электронный комплект разработан таким образом, чтобы быть гибким по возрасту, навыкам и времени занятий. Принципы электроники приведут к дальнейшему пониманию исследований, а также открывают способности решать проблемы. Основополагающая история образовательных роботов по решению проблем поможет студентам расширить свои знания и творчество.
Animal Kit (соревновательный робот) предназначен для студентов, чтобы узнать о робототехнике без какого-либо программирования. Каждый комплект робота конструктора может быть превращен в четыре разные формы животных. Комплект для животных (конкурентный робот) подходит для новичков, а части могут быть легко собраны с помощью болтов, гаек и наклеек для животных.
Animal Kit использует двухтактный двигатель постоянного тока, поэтому он может ходить вокруг вас! Будьте первым, кто узнает, как переместить ноги и украсить лицо милыми наклейками животных!
Advanced Robo Kit 6 из серии Robo Kit включает в себя комплект Upgrade Kit 5-6, который позволяет модернизировать Robo Kit 5. В этом курсе (расширенный набор 6 роботов) учащиеся будут использовать все предыдущие навыки программирования и части на профессиональном уровне. Студенты могут изучать более сложную программу, необходимую для тщательного контроля робота. Больше аксессуаров поможет создать более надежных роботов и позволит учащимся конкурировать с семьей и друзьями, чтобы увидеть, какой робот имеет больше программ для выполнения своих задач в первую очередь.
.png){kind=small}
.png){kind=link}