Конечно, скорее всего параллельно с заменой рабочей силы на роботов будет развиваться и концепция безусловного базового дохода, вот только вряд ли вы хотите для своего ребенка подобного будущего. Способов быстро показать молодой и заинтересованной аудитории основы программирования и робототехники сейчас существует много. Все они стоят недорого, достаточно просты в освоении, дают уже через несколько часов понимание основ алгоритмов и концепций кибернетических устройств.
Но в учебных классах легко столкнуться и с недостатками этих платформ – ограниченной износоустойчивостью (да и чего греха таить – «идиотоустойчивостью» тоже) макетных плат, не очень дружелюбными для детей 1. ПО, относительно небольшим элементом «игры». Со всеми этими недостатками уже больше двадцати лет борются в самой известной компании- производителе развивающих наборов LEGO Education. Речь идет, разумеется, о платформе MINDSTORMS Education EV3. Начиная с произведенных в начале 9.
Mindstorms RCX и заканчивая самым современным комплексом MINDSTORMS Education EV3 принцип формирования платформы остается прежним. В основе лежит «умный кирпич» (“intelligent brick”), это микрокомпьютер с экраном и портами ввода- вывода, к которому подключаются все остальные компоненты. Как и в любой робототехнической системе периферийные устройства подразделяются на сенсоры и эффекторы. При помощи сенсоров робот воспринимает окружающий мир, а благодаря эффекторам – реагирует на него в соответствии с заложенной программой. Соединяются компоненты платформы вместе простыми кабелями без пайки, а механические конструкции ограничены только прочностью пластиковых деталей и фантазией конструкторов. В предыдущем посте мы рассматривали возможности таких решений в общем и целом, сейчас же хотим подробнее остановиться именно на LEGO MINDSTORMS Education EV3. EV3. LEGO MINDSTORMS Education EV3 сделан совместимым с деталями Lego Technic.
Это означает, что платформу можно использовать для создания самых разнообразных и даже невероятных конструкций, от простых «машинок» и «роборук» до сложных конвейеров или даже «решателей» кубика Рубика. Фактически любой набор Lego Technic может стать источником деталей для проектов, также никаких проблем не будет с заменой пострадавших запасных частей. Да, выглядят они не так брутально, как старый советский алюминиевый конструктор, но на практике оказываются даже прочнее изделий из металла. По крайней мере в моей коллекции, стартовавшей в 1. В комплекте с базовым образовательным набором MINDSTORMS Education EV3 есть 5. Lego Technic. Можно докупить как специализированный ресурсный набор вроде 4. NXT), так и просто большой конструктор типа 4.
В пересчете на одну деталь Lego здесь очень сильно выигрывает у других наборов – всего 3- 5 рублей за одну штуку. Ну а если у кого- то сохранилась старая коллекция, включающая десятки тысяч деталей, то беспокоиться о ресурсах и вовсе не придется. Скриншот из сервиса Brickset (интерактивная база для владельцев конструкторов Lego, позволяющая собирать разнообразную статистику) автора. Впрочем, это касается только «пассивных» элементов вроде балок, колес или соединительных пинов. Сенсоры и эффекторы, разумеется, значительно дороже, но и в базовом комплекте их более чем достаточно. Mindstorms EV3 поставляется в комплекте с тремя моторами (два побольше и помощнее и один компактный сервопривод), парой сенсоров касания (своего рода «умные» кнопки), ультразвуковым, гироскопическим и цветовым сенсорами (он же может работать в режиме сенсора освещенности).
Плюс сохранена совместимость с датчиками от предыдущего поколения роботов Lego Education – Mindstorms NXT (в их число входит, например, датчик уровня шума). Но вернемся к «умному кирпичу», сердцу системы. Это действительно довольно увесистый и объемный «кирпичик», оснащенный монохромным ЖК- экраном 1.
При помощи проводов со стандартным разъемом RJ- 1. SDHC и USB- порт. Последний можно использовать как для загрузки собственно программ, так и для обновления прошивки. Однако не обделен микроконтроллер и беспроводными интерфейсами, при желании загружать программы можно через Wi- Fi (нужен внешний модуль) или Bluetooth (встроен). Также, если мы собираем робота с дистанционным управлением, «рулить» им можно с использованием беспроводной связи со смартфона или планшета.
Внутри «умного кирпича» живет 3. Инструкция Бортового Компьютера Bmw E39 далее. ARM- процессор, 1. Какими бы скромными ни казались эти цифры, для исполнения даже самых разветвленных алгоритмов, которые вы или тем более ребенок в процессе обучения может написать, мощности более чем достаточно. А если сравнить с 4. NXT, которому недавно стукнуло десять лет – то прогресс и вовсе заметный. Впрочем, нельзя сказать, чтобы и NXT сколько- нибудь заметно тормозил в процессе решения типовых задач. Плюс появился четвертый порт для моторов, само по себе это значительное расширение функционала, которое оправдывает апгрейд.
USB- порт теперь поддерживает режим хоста, это позволяет не только подключать Wi- Fi- адаптер, но и соединять несколько блоков EV3 в одного сложного робота. Правда, и уровень задач при этом становится совершенно «не детским». Наконец, MINDSTORMS Education EV3 обзавелся поддержкой аккумуляторного питания.
Вместо шести АА- батареек можно установить идущий в комплекте литиево- ионный аккумулятор на два с хвостиком ампер- часа. Конечно, никто не запрещает пользоваться пальчиковыми аккумуляторами типа eneloop, но необходимость их вынимать для зарядки делает юзабилити ниже среднего. Да и по цене пара комплектов eneloop c зарядником вполне сравнима с фирменным аккумулятором.
Ах да, появился большой и громкий динамик, который сейчас может не просто пищать ретро- мелодии из 8- битной эры, но и проигрывать более приятные звуки. Теперь посмотрим на эффекторы из базового набора.
Два из них – мощные моторы, аналогичные уже использовавшимся в NXT, продолговатые устройства, развивающие благодаря внутренней понижающей передаче серьезный крутящий момент. На случай блокировки мотора предусмотрен механический фрикцион, который начинает проскальзывать, если трение больше расчетного, так что мотор довольно сложно спалить. Имеется датчик угла поворота с разрешением в один градус (мотор сообщает контроллеру, на какой угол сейчас повернута его ось) и возможность точно синхронизировать вращение всех подключенных моторов. Третий, так называемый М- сервопривод (средний по размеру мотор) выдает в три раза меньший крутящий момент, но зато его скорость вращения выше почти в два раза. Что касается сенсоров, то на самом деле вовсе не обязательно ограничиваться теми, что предлагает LEGO Education (хотя и их выше крыши для любого образовательного проекта), ряд сторонних компаний выпускает совместимые и порой довольно экзотические сенсоры.