Одним из самых популярных образовательных конструкторов по праву считается LEGO Education WeDo 2.0. Это по-настоящему уникальная платформа, которая позволяет изучить основы робототехники с искренним интересом и удовольствием. Давайте разберёмся, благодаря чему конструктор WeDo 2.0 не имеет аналогов на текущий момент времени.
Первое, что можно отметить, глядя на всё разнообразие деталей (коих в наборе 282 шт.) – это их цветовая гамма. Преобладающие цвета – зеленый, голубой и оранжевый, ярких оттенков. Также можно встретить в наборе и прозрачные детали. Можно предположить, что данная цветовая палитра вызвана двумя факторами. В первую очередь, такая насыщенная гамма способствует благоприятному восприятию детьми возраста 6-10 лет. А во-вторых, на стадии разработки набора WeDo 2.0 специалисты руководствовались принципами «зелёной и возобновляемой энергии» — что нашло отражении в цвете деталей. Однако, с другой стороны, не хватает таких цветов, как красный и синий.2
Ещё одна вещь, которая очень полезна и примечательная, — это сам ящик для хранения деталей, особенно сортировочный лоток с ячейками/отсеками – все детали имеют своё определенное место в соответствии с назначением и функционалом. Подобный порядок в размещении деталей позволяет ускорить процесс сборки, так как дети спустя несколько занятий отлично ориентируются в ячейках и знают, где лежит определенная деталь.
В левом верхнем углу бокса располагается ячейка с пластинами серии Technic, среди которых 2х4, 2х6, 2х8 модулей. Кроме классических пластин, есть в этой ячейке и несколько необычных деталей, например, угловая белая пластина, позволяющая выполнять соединения в перпендикулярных плоскостях. Также имеется рама 4х4, которая служит для усиления конструкций. Ещё один интересный элемент – основание поворотной платформы, позволяющий создавать поворотные краны и карусели.
В левом нижнем отсеке представлены детали, которые изготовитель называет кирпичики для перекрытия, но повсеместно прижилось название «склоны». Вариантов предлагаемых склонов достаточно много, но есть одно упущение в сравнении с набором WeDo 1.0 – отсутствуют склоны 2х2, которые были незаменимы при строительстве прочных наклонных конструкций. Но есть и несколько неординарных деталей, таких как закругленная пластина – для фиксации шлейфа от мотора и датчиков, и склон 1х2 с наклоном 31 градус – для придания конструкциям большей обтекаемости и аэродинамики.
Следующий отсек содержит классические Lego-вские кирпичики 2х4 и 2х2 модулей. Также имеются кирпичики модульности 1х2 и 1х4. А вот от кирпичей 2х6 разработчики отказались.
В ячейке с балками традиционно размещены детали серии Technic. Появился более разнообразный выбор длин кирпичных балок: 2,4,8,12 и 16 модулей. Также добавлены классические балки – на 6 модулей и угловая 3х5. Одно печалит – все детали в зеленой цветовой палитре, и как раз разнообразия в этом плане не хватает.
Следующий небольшой отсек содержит осевые и угловые блоки – раньше их в серии WeDo не было. С появлением этих деталей расширились возможности по созданию более сложных систем передачи вращения. Прямые осевые блоки позволяют делать длинные приводные валы при широких шасси конструкций, а угловые блоки обеспечивают смещение под заданным углом.
Линейка штифтов представлена двумя видами – черные соединительные и бежевые полукрестовые без фрикционных зазубрин (с проскальзыванием в отверстии). Также в наборе можно встретить половинчатые желтые фиксаторы (втулки) и классические серые. Выросло в наборе и количество осей: 2, 3, 6, 7 и 10 модулей. Также есть две оси на 4 модуля со стопором (упором) и два соединительных штифта с осью.
В ещё одной ячейке набора расположены четыре типа круглых пластин: пластина с отверстием, с выступом, соединительная 2х2 и черная гладкая круглая пластина. Пожалуй, наибольший интерес вызывают первые два типа круглых пластин, которые могут образовывать соединительную пару. А черные пластины со скруглением, как правило, используются для закрепления к нижней части мобильных конструкций для снижения силы трения, при сцеплении с поверхностью.
Следующий набор привычных деталей – это одномодульные пластины различной длины: 2, 4, 6, 12. Дополнительно есть 4 гладкие плитки на 8 модулей, и 2 – на 2 модуля. Снова стоит обратить внимание на скудную цветовую гамму – преобладают белые и серые цвета. Лишь плитки на 2 модуля – лазурно голубого цвета.
В правом верхнем отсеке достаточно много интересных деталей LEGO. В первую очередь это кирпичи с шаровыми шарнирами и ответные кирпичи с шаровой муфтой. Эти детали позволяют делать шарнирные соединения с большим количеством степеней свободы – свободное перемещение в двух плоскостях, включая вращение. Кроме того, появляются желтые шаровые шарниры серии Technic с осевым отверстием, которые ещё больше расширяют функционал. Также в отсеке представлены кирпичи 1х2 с осевым отверстием и кирпичи 1х2 с выступающим соединительным штифтом, каждого вида кирпичей по четыре штуки. Последние два элемента из ячейки – кирпичик 1х1 с выступами, служащий, как правило, для закрепления круглых плит-глаз.
Двенадцатый по счёту отсек содержит элементы для передачи вращения с помощью ремней. Это в первую очередь, шесть колёс (шкивов или ступиц – в зависимости от применения называть детали можно по-разному) с клинообразным торцом, а также 2 типа ремней-резинок – красные (диаметр 25 мм) и желтые (диаметр 33 мм). Лучше растягиваются и позволяют передать вращение на большее расстояние желтые ремни. Однако несмотря на наличии шести колёс, набором предусматривается только две колёсные шины – если вдруг вы планируете использовать их по классическому назначению. Также в этой ячейке можно встретить круглые кирпичи 2х2 в количестве 4 штук, две резиновые балки на 2 модуля и два сноуборда, которые можно использовать в качестве вертолетных лыж (шасси), или, например, для установки на тележку для снижения сцепления и сил трения с поверхностью.
В последнем отсеке содержатся одни из самых важных элементов набора для построения механических передач. Это всевозможные зубчатые колеса (шестерни). Это как классические цилиндрические шестерни на 24 и 8 зубьев, так и конические зубчатые колеса на 12 и 20 зубьев. Стоить отметить, что конические колеса пришли на смену коронным шестерням, которые в предыдущей версии набора служили для изменения плоскости вращения. Следующий элемент, заслуживающий особого внимания – червячная передача, представленная оригинальным кейсом и зубчатым червяком – таким образом, дети могут легко собрать червячный редуктор. Ещё один тип деталей – зубчатые рейки в количестве 4 шт. позволяют собирать передачи с преобразованием вращательного типа движения в поступательное и наоборот.
Если не брать в расчет несколько отсеков верней части набора, например, зубчатыми колесами и шаровыми муфтами, большая часть деталей выглядит знакомо и привычно.
Зато в нижней части набора расположились компоненты, которые делают образовательный набор Lego отличным от популярных серий Technic, City и др. Это прежде всего электронные детали – в составе смартхаба, мотора и датчиков. Но их оставим на десерт и рассмотрим ещё некоторые элементы, которые ввиду своих размеров и уникальности оказались в нижней секции.
Одна из самых узнаваемых деталей Lego и не только – это шины. В нижнем отсеке их оказалось сразу 6 штук – четыре малых шины и две среднего размера. Для большего числа сборок средств передвижения этого вполне достаточно. В то же время ступиц для шин всего четыре, поэтому использовать одновременно все шесть шин не представляется возможным.
Также здесь расположены две черные пластины 2х16, которые зачастую используются в качестве основания-платформы для сборок. Очевидно, что пластины пришли на замену кирпичу 16х8 модулей из предыдущей версии набора, что добавило некой компактности. Следующие необычные детали – это трос 50см с намоточным барабаном/бобиной, крепежная пластина с отверстием для троса и две цепи с «заклепками» на концах. Эти элементы идеально подходят для проектирования грузоподъемных систем в виде башенных кранов, лифтов, вагонеток и др.
Приятным бонусом стало включение в состав набора отделителя элементов, в частности кирпичей, пластин и осей. В случае если набор новый и детали имеют жесткое соединение – вещь незаменимая, ведь, в первую очередь, детям хочется задействовать зубы, а так как их нужно беречь, то отделитель оказывается очень кстати.
Таким образом, состав набора Lego WeDo 2.0 превосходит, что и логично, своего предшественника по количеству новых и полезных деталей, что позволяет конструировать более сложные механизмы и модели, и процесс проектирования становится более увлекательным.
Состав электронных компонентов набора WeDo 2.0 шагает в ногу со временем. Но давайте обо всем по порядку.
Смартхаб (SmartHub)
Смартхаб – это интеллектуальный блок управления, к которому подключаются исполнительные устройства – двигатель и датчики, а сам смартхаб, в свою очередь, подключается к ноутбку/компьютеру/планшету для получения управляющих команд. Одним словом, смартхаб — это «сердце» любого робота.
Самое удачное нововведение в отношении смартхаба – это использование беспроводной технологии Bluetooth Low Energy (Bluetooth 4.0) вместо обычного USB-решения с кабелем, который в прямом смысле слова привязывал конструкцию к ноутбуку. Использование Bluetooth делает собранных роботов автономными и мобильными. Обратная сторона медали – это увеличение размеров смартхаба до 8х4 модулей при высоте в 3 классических кирпича. Вызвано это тем, что «на борту» необходимо уместить источник питания для самого блока и подключаемых устройств – в составе двух батарей типа АА. Также с каждой из сторон у смартхаба разместились кирпичные балки 1х4 модуля.
В большинстве случаев используются аккумуляторные батареи, при том, что разработчик предлагает также оригинальный съемный аккумулятор Power Pack. Однако такое решение оказывается более дорогостоящим. Ещё один аргумент против Power Pack – в случае его разряда в момент проведения занятия нет возможности оперативной замены на заряженный аккумулятор, если, конечно, вы не приобрели их в два раза больше – а это уже настоящий грабёж.
Стоит также отметить, что технология Bluetooth создает проблему единовременного подключения всех смартхабов к соответствующим ноутбукам/компьютерам. Существует возможность изменения имени каждого Smart Hub в Центре подключения программного обеспечения WeDo. Лучшее решение — это назначить индивидуальное имя для каждого смартхаба как в программном обеспечении, так и физически, используя наклейки или перманентный маркер.
Задняя панель смартхаба содержит два порта для электронных компонентов, поддерживающих новый уникальный разъём LEGO Power Functions. Количество портов ограничивает количество одновременно подключаемых устройств – т.е. либо мотор и один датчик, либо два датчика. Третьего не дано. Верх блока «покрыт» выступами, имеет одну центрально расположенную кнопку включения зеленого цвета и световой индикатор рядом с ней. Световой индикатор используется, чтобы указать, подключен ли Smart Hub к компьютеру или планшету, а также сигнализирует о том, заряжен ли источник питания, корректно ли функционирует мотор.
Нажатие кнопки включения переводит смартхаб в режим готовности к подключению к ведущему устройству. Когда смартхаб подключен к другому устройству, свет загорается синим цветом. Чтобы выполнить отключение, нажмите и удерживайте зеленую кнопку в течение 3-5 секунд. К сожалению, кнопка хаба используется только для включения и отключения. Остается надеяться, что у следующего поколения смартхабов Wedo появиться возможность запуска последней программы по нажатию кнопки. В настоящее время, несмотря на технологию Bluetooth, вам всё равно нужно запустить программу с помощью ноутбука или планшета.
Двигатель
Чтобы оживить вашего робота вам необходимо подключить к смартхабу ещё один важный элемент – двигатель. Он выполняет привычную для себя функцию – преобразовывает электрическую энергию (получаемую от источника питания) в механическую. Используя представленные наборе оси и зубчатые колеса, можно организовать множество типов механических передач. Направление вращения, мощность и время работы мотора задаются в программной среде.
Датчик движения (расстояния)
Датчик движения (расстояния) позволяет роботам обнаруживать объекты в диапазоне 1-15 см. Работает датчик в трёх режимах – обнаружение приближения объекта, его удаление, или любое изменение расстояние в поле действия датчика. Его показания затем отправляются на компьютер через SmartHub и отображаются на экране ноутбука. Не совсем удобно, что шкала измерения расстояния представлена в условных единицах – от 0 до 10 (в самой близкой и максимальной удалённой точках).
Датчик наклона
Датчик наклона позволяет регистрировать изменения положения робота в пространстве – наклон вперёд и назад, вправо и влево, и статичное горизонтальное положение. Итого пять возможных вариантов срабатывания. Каждое из положений кодируется своим числовым кодом в программе — 0, 3, 5, 7 и 9. Основное применение датчика – это реализация рукояток и джойстиков управления. Детям нравится представлять себя оператором, который управляет движением объекта. Реже с помощью датчика определяют появление наклонных поверхностей, или крен робота.
Несмотря на то, что обзор получился достаточно объёмным, остается ощущение недосказанности – многие нюансы возникают по ходу непосредственной работы с набором на занятиях. Но тем не менее нужно подытожить. Образовательный набор Lego Education WeDo 2.0 получился достаточно хорошей платформой для вхождения в образовательную робототехнику. Однозначно радует разнообразие «строительных» деталей и деталей, входящих в состав механических передач. Отличный шаг вперёд – это придание смартхабу возможности работать автономно по Bluetooth.
Из недочётов можно ещё раз подчеркнуть необходимость запуска программ с «ведущего» устройства – т.е. отсутствие возможности запуска последней программы по нажатию кнопки на смартхабе. Верится, что разработчики это исправят. Появление источника питания и необходимость его перезаряда добавляет суеты, но если вы имеете запасные заранее заряженные аккумуляторы, то не встретите никаких сложностей.
Поэтому все сложности вызваны работой с программным обеспечением (которое в рамках данного обзора не рассматривалось). Да, оно бесплатно и в открытом доступе, но процесс установки, дополнительные и скрытые требования к оборудованию, подключение к Smart Hub – всё оставляет желать лучшего. Как преодолеть все круги ада при работе с программным обеспечением – в следующем обзоре.
Уведомление: itemprop="name">Обзор конструктора Lego Spike Essential #45345 - Секция робототехники для детей в Екатеринбурге "Дело Техники"