Инструкции LEGO Mindstorms EV3. Информатизация и образование Lego mindstorms ev3 сравнение наборов

LEGO Education Roboter EV3 : эта конфигурация называется Gyro Boy.

Еще в 2013 году подразделением LEGO Education на рынок был выпущен робот EV3, но только в 2015 году появилось соответствующее приложение. С новым аппаратным обеспечением, простым встроенным интерфейсом и всесторонним учебным планом робот должен стать интересным дополнением к таким «сухим» дисциплинам, как математика, информатика, естественные науки и техника. При этом за LEGO Roboter Mindstorms Education EV3 придется выложить весьма внушительную сумму – около 30 000 рублей.

Плюсы и минусы

Универсальность в использовании
+ Делает естественные науки и информатику интересными для детей и молодежи
+ Высокое игровое удовольствие и эффект обучения
— Зарядное устройство для аккумуляторного модуля не входит в комплект поставки
— Очень высокая цена

Средняя розничная цена: 30 000 рублей

LEGO Roboter: Монтаж и установка

У учеников есть выбор между пятью различными видами роботов и многочисленными формами экспериментов. Основой всегда является «Brick», мозг робота: эта аппаратная часть работает с помощью Wi-Fi или Bluetooth через входящее в комплект поставки программное обеспечение для PC, Mac OSX, а также iPad и управляет таким образом всеми моторами и сенсорами.

Правда, реализация не идеальная: несмотря на то, что компьютер или планшет «видят» Brick, беспроводное соединение все равно устанавливается вручную. А для этого придется покопаться в меню, запрятанном в интерфейсе программирования робота.

Чтобы создать необходимую для конкретного урока конструкцию, необходимо использовать «кирпичики» LEGO Technic. Подробные и детальные инструкции можно найти в прилагаемом ПО. Единственный недостаток относится к кабелям: дизайнеры могли бы сделать их цветными, чтобы было легче различать длину. А так детям приходится измерять каждый кабель перед использованием.

Также важно вот что: если дети смастерят робота Gyro Boy (смотри иллюстрацию) с длинными проводами, он потеряет равновесие, так как сместится центр тяжести. Для постройки одного робота требует от 1,5 до 3 часов в зависимости от сложности конструкции. Это больше, чем один школьный урок, но для домашнего проекта такое условие вполне подходит.

LEGO Roboter: Приложение и программирование

По сравнению с предыдущей моделью NXT, робот LEGO EV3 должен быть проще в использовании. Вместо HTML-тегов программа Mindstorms представляет программные блоки визуально. Для взрослых, привыкших программировать на языках высокого уровня, потребуется время для привыкания.

А вот дети, действующие интуитивно, смогут самостоятельно распознать образно представленные модули и будут в состоянии работать с ними. В частности, они могут заставить робота двигаться или выполнять другие действия.

Если вы установите на робота датчик света, его можно будет запрограммировать так, что в зависимости от результатов измерений он будет издавать звуки различной тональности. Также благодаря датчикам робот сможет понять, что он находится на краю стола и, соответственно, вовремя остановиться.

LEGO Roboter: альтернатива Mindstorms EV3

К сожалению, LEGO Mindstorms Education EV3 очень дорогой. Базовый набор стоит около 30 000 рублей. Хотя в комплект уже входит перезаряжаемый аккумуляторный модуль, зарядное устройство для него придется покупать отдельно за 2500 рублей. Если вы ищете робота LEGO для домашнего использования, рекомендуем вам приобрести LEGO Mindstorms EV3 в Home-версии. Хотя у него и меньше разных датчиков, зато по цене он дешевле.

Mindstorms EV3 - развлекательно-обучающая среда визуального программирования от компании LEGO. Это очень интересное программное решение, пользуясь которым можно "запрограммировать" роботов, созданных из одноименного конструктора. Нет, писать код здесь не нужно. От пользователя требуется лишь собрать алгоритмы поведение из визуальных блоков, отвечающих за работу моторчиков, датчиков, лампочек, приводов и прочих компонентов, из которых собираются роботы Mindstorms. Программа подходит для любых наборов конструктора данной серии и является крайне простой в использовании.

Работа с программой

Перед тем как приступать непосредственно к программированию, желательно предварительно собрать готового робота и продумать операции, которые он будет выполнять. Конечно, можно первым делом написать инструкции, но делать этого мы не рекомендуем. Mindstorms EV3 в версии для Windows подключается к роботу через специальное устройство-передатчик (идет в комплекте с набором конструктора LEGO). Передатчик соединяется с ПК посредством порта USB.

Рабочая среда в программе состоит из окна проекта, который отчасти напоминает блок-схему, а также панели, на которой можно выбирать нужные визуальные блоки для управления компонентами робота. Например, допустим что в вашем собранном роботе установлен большой моторчик. Добавив в цепочку специальный блок, отвечающий за работу с большим моторчиком, вы сможете указать подаваемую на него мощность, количество вращений, номер порта (необходим в том случае, если в роботе есть несколько одинаковых блоков) и прочие параметры. Все остальные типы блоков настраиваются по тому же принципу.

Версии и наборы инструкций

Mindstorms EV3 поддерживает два режима работы: режим для ученика и режим для учителя (второй предназначен для взрослого). Также есть несколько вариантов используемых инструкций: основной набор и расширенный набор. Лично мы рекомендуем переходить ко второму только после полного освоения первого.

Ключевые особенности

• позволяет программировать роботов серии LEGO Mindstorms;
• подключается через специальный передатчик посредством кабеля USB;
• предлагает удобную рабочую область, в которой за поведения каждого компонента, установленного в роботе, отвечает наглядный визуальный блок;
• предлагает версии для взрослого и ребенка;
• клиент для Windows полностью переведен на русский язык.

Mindstorms EV3 - современный конструктор с невероятными возможностями

Серия Lego Mindstorms EV3 - самый известный набор для обучения детей робототехнике и основам программирования.

С 1991 года компания по производству детских игрушек была убыточной 11 лет. Правильным шагом на пути к успеху и всемирной славе стало решение оживить лего-конструкции за счет добавления в игровые наборы датчиков, электродвигателей, программируемого блока. Так началась новая эпоха.

Лего Mindstorms EV3 история создания

В 1998 году на свет появилась серия Lego Mindstorms RCX. В 2006-м вышла обновленная версия под названием NXT, а в 2013-м компания радует юных конструкторов очередным обновлением, которое названо Mindstorms Education EV3 (сокращенно от Evolution 3).

Сердцем любого набора серии является так называемый программируемый кирпич (P-brick) - микрокомпьютер. Если сравнивать все версии, то можно заметить незначительные изменения наборов в целом. Строительные кирпичи, шестерни, балки, оси и другие детали практически не менялись. Зато микроконтроллер менял внешность и расширял свои функциональные возможности, следуя за современными тенденциями развития среды программирования и компьютеров.

Главные отличия Lego Mindstorms Education EV3:

• Современный блок EV3 работает на основании операционной системы Linux, которая свободно распространяется.

· Наборы всех версий совместимы между собой. Если вы использовали серию NXT, а потом вас заинтересовали роботы Mindstorms EV3, то их можно рассматривать как дополнение к предыдущему варианту набора.

Конструкторы предназначены для использования детьми от 10 лет.

Какими бывают наборы Lego Mindstorms EV3

Существует две разновидности конструкторов:

· 31313 Mindstorms EV3 Home Edition -набор для домашнего пользования, игры детей и любителей (коробочная версия);

· Lego Mindstorms EV3 45544 - комплект для образовательных учреждений, которым пользуются ученики и преподаватели.

По желанию родителей или учителей базовый набор Lego Mindstorms Education EV3 каждой из версий может быть расширен за счет дополнительных комплектов. Самым востребованным, например, является ресурсный набор, состоящий из стандартных деталей, предоставляющий юным конструкторам возможность собирать роботов больших размеров и более сложной конфигурации.

Серия высокотехнологичных роботов, которых можно программировать при помощи компьютера. В наборы LEGO Mindstorms входят как стандартные детали (балки, оси, колеса, шестерни), так и различные датчики, сенсоры, двигатели и программируемый блок.

Новый MINDSTORMS EV3 - 2013

LEGO объединяет самые передовые технологии и новые возможности конструирования в наборе MINDSTORMS EV3. Создавать роботов, придумывать новые модели, программировать и управлять ими – что может быть увлекательнее! С этим программируемым роботом можно почувствовать себя настоящим изобретателем.

Набор 31313 с помощью 3D инструкций позволяет создать пять разных моделей, сделать их подвижными, наделить всевозможными функциями и управлять ими с помощью инфракрасного пульта, смартфона или планшета.

Робот снабжен инфракрасным датчиком, который позволяет ему видеть, а также сенсорным датчиком, который позволяет ему чувствовать. Три интерактивных серводвигателя приводят машину в движение. Программируемый блок – это мозг и голос, а с помощью еще одного датчика робот способен различать цвета.

EV3 позволяет также конструировать свои собственные модели и программировать их с помощью дополнительных бесплатных приложений.

В чём же ценность и привлекательность этих наборов? Возможно в том, что играя с ними дети мотивируются на обучение. Выполняя задания по программированию и собирая модели ребята становятся активными участниками процесса, при этом развиваются навыки общения и способность работать в команде, если в процессе сборки и программирования участвуют несколько человек.

Майндсторм стал на столько популярен в мире, что многие компании участвуют в расширении его возможностей. Компания PITSCO выпускает совместимый с роботом набор Tetrix, позволяющий конструировать прочные конструкции машин, механизмов и роботов. Компания HiTechnic производит высококачественные датчики и другие комплектующие, необходимые для расширения возможностей робота.

LEGO Mindstorms

Возможно Вы в детстве мечтали, чтобы у Вас был свой персональный робот, который мог бы безропотно исполнять многие Ваши желания или прихоти. Увы, тогда это были всего лишь фантазии и несбыточные иллюзии... Но время не стоит на месте и в наш век технологий, теперь даже дети уже могут собрать своего маленького робота-помощника.

Если Вы хотите одновременно удивить и чем-то порадовать своего ребёнка, то набор арт. 31313 как нельзя лучше подойдёт для этого! Постичь первые навыки конструирования, программирования и просто развить фантазию у детей – в этом Вам поможет интерактивный игрушечный Майндстормс.

Открыв коробку, Вы увидите в ней множество пакетиков, в которых аккуратно лежат расфасованные детали конструктора, датчики и электромоторы, для облегчения процесса сборки. С помощью инструкции совсем несложно будет подобрать нужные элементы и соединить их между собой. Процесс сборки не займёт много времени, воспользовавшись инструкцией, даже ребёнок сможет, немного поразмыслив, собрать свой экземпляр Майндсторма на базе процессора EV3.

В комплекте к каждому лего Mindstorms поставляется диск с программой и Blootueth-модуль, которые позволят управлять роботом через компьютер. Запрограммировать Ваш робот не составит труда. Просто воспользуйтесь программой, которая имеет доступный и понятный пользовательский интерфейс, выполненный в виде картинок и пиктограмм. Кроме того, программирование можно осуществить с помощью центрального блока робота EV3, просто набрав нужную комбинацию клавиш!

Робот способен выполнять многие действия, начиная от самых простых, и, заканчивая достаточно сложными. Он может идти в любом заданном направлении, благодаря наличию трёх сервомоторов, стрелять шариками, сортировать их по цвету – для этого предусмотрен цветовой датчик, собирать кубик Рубика, держать в руках не тяжёлые предметы, сторожить комнату, записывать звуки и речь, разговаривать, самостоятельно обходить препятствия, и многие другие действия. Датчики касания помогут оперативно протестировать вашего робота и даже запрограммировать такое действие, как рукопожатие!

Инструкция предлагает всего один вариант сборки LEGO Майндстормс, но, при желании, любой ребёнок сможет создать большое количество новых моделей, не указанных в брошюре, которые способны будут выполнять различные заданные пользователем функции: Робогатор, Стрелок шариками, Цветосортировщик и другие. При возможных затруднениях во время конструирования, можно всегда обратиться к установочному диску и посмотреть подсказки по сборке, которые разработчики предлагают пользователям. Программа предлагает как минимум 5 вариантов по созданию новых моделей.
В дополнение к уже существующим в наборе mindstorms датчикам и сенсорам, Вы можете купить в нашем интернет-магазине в разделе дополнительные аксессуары к лего Майндстормс, такие как: инфракрасный сенсор (определяет источники, излучающие в инфракрасном диапазоне и расстояние до них), гироскоп (с его помощью робот сможет распознавать команды Вверх и Вниз), датчик с компасом, касания, освещённости (позволяет измерять уровень освещённости), связи (робот выступает в качестве пульта управления к поездам от LEGO, машинкам и некоторым другим игрушкам), цвета и многие другие, а также дополнительные интерактивные сервомоторы и соединительные кабеля! Дополнительные аксессуары к Майнстормс позволят существенно расширить возможности Вашей модели!

Майндстормс – это первые шаги ребёнка в области конструирования и самостоятельного программирования, а также хорошее стимулирование для развития логики и пространственного воображения, которое поможет ему в дальнейшем!

Купить LEGO MindstormsEV3 Вы можете в нашем интернет магазине.

изображение - roboconstructor.ru

Известная притча гласит, что, когда к мудрецу обратилась молодая мать с ребенком на руках и спросила, с какого возраста ей следует начинать воспитание отпрыска, старец ответил, что она опоздала на столько лет, сколько уже было ребенку. С выбором будущего призвания ситуация достаточно похожая. Сложно требовать осознания своих склонностей и интересов от младенца, но вот уже в средней школе начинаются всевозможные специализации, и к этому времени неплохо бы уже знать, в какую сторону двигаться подросшему чаду. Но одно мы знаем уже почти наверняка – в течение ближайших десятилетий от 30 до 80% профессий будут полностью автоматизированы.

Робототехника, кибернетика, понимание алгоритмов – тот набор навыков, с которым, скорее всего, человеку не будут грозить настолько туманные перспективы. 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 11-12 лет интерфейсами 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 90-х 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.

Программное обеспечение

Приветственный экран приложения на iPad

Визуализация алгоритмов в родном ПО LEGO MINDSTORMS Education EV3 находится просто на высшем уровне – достаточно буквально за несколько минут усвоить основные виды взаимодействия логических блоков (условия перехода, цикл и т.д.) и в дальнейшем постепенно наращивать сложность программ. Разумеется, есть и готовые обучающие проекты для десятков разнообразных моделей роботов, а при желании в интернет-сообществах можно найти тысячи интересных программ.

Пример программы в приложении для iPad

Продвинутые же пользователи могут установить LabVIEW или RobotC – «мозги» LEGO MINDSTORMS Education EV3 полностью совместимы с этими пакетами. Вот экспортировать старые проекты для NXT без дополнительной конвертации, увы, не выйдет.

С образовательной же точки зрения гораздо больший интерес представляет версия ПО для настольных компьютеров . Оно позволяет вести электронные тетради учеников, благодаря которым преподаватель может из своей версии приложения оценивать успехи конкретного ученика и наблюдать за его прогрессом. Плюс ко всему можно использовать не только имеющиеся на борту ПО учебные материалы (коих множество), но и с помощью встроенного редактора контента создавать свои собственные.

Обучающие видео по работе с редактором контента EV3

А еще в десктоп-версии есть утилита регистрации данных с возможностью программирования областей графика в зависимости от пороговых значений. То есть теперь педагог может с легкостью продемонстрировать работу современных технологий в рамках умного дома, к примеру.

Микрокомпьютер EV3 будет собирать данные с датчиков в реальном режиме времени и в зависимости от температурного фона запускать ту или иную программу модели. При высокой температуре включается вентилятор, при низкой - обогреватель. А ученики смогут фиксировать и анализировать данные, дорабатывая модель.

Журналирование данных

Открытость прошивки «умного кирпича» уже сыграла свою роль: существуют альтернативные варианты с поддержкой большинства популярных языков программирования (десятки их). По большому счету использование EV3 можно «прикрутить» к любому образовательному проекту, связанному с программированием, поскольку мало что так радует, как возможность увидеть работу собственных алгоритмов «в железе».

Многие ждут, что камнем преткновения в этой истории может оказаться цена. Действительно, за Базовый набор придется выложить 29 900 рублей, плюс еще 2 500 отдать за зарядку. Однако в эту сумму включены детали и электроника для комфортной работы двух учеников, а также полноценное базовое ПО с 48 готовыми занятиями (которое с января 2016 полностью бесплатно, как для частных лиц, так и для организаций). Конечно, дополнительное оборудование и комплекты заданий могут увеличить стоимость, но в пределах разумного. Так комплект для 8 учеников, включающий базовые и ресурсные наборы LME EV3, зарядные устройства, ПО и , обойдется в 174 900. Вполне приемлемо для оснащения, например, кружка в школе.

Да, это заметно дороже простых Arduino-подобных платформ. Но и возможности, а также уровень вовлеченности гораздо выше. Учебную программу на базе EV3 можно спокойно планировать на всю среднюю школу и дальше. Кроме того, при адекватном использовании LEGO MINDSTORMS Education EV3 банально «переживет» несколько простых комплектов за счет механических качеств, легкой заменяемости и доступности деталей (на моей практике только один шлейф RJ-12 потребовал замены в 10-летнем NXT).

В итоге мы видим практически оупенсорсный проект, поддерживаемый гигантской компанией со всеми положенными в такой ситуации бонусами – большим жизненным циклом, доступностью запчастей и расширений, официальными и любительскими гайдами, развитым сообществом. Mindstorms стал практически стандартом западных образовательных классов по робототехнике для детей, и было бы по-настоящему здорово увидеть его широкое распространение и в России.

Выбор пути

Используя EV3, каждый из учеников сможет активнее раскрыть те способности, которые были в нем заложены природой, воспитанием и учебным процессом.

Прирожденный математик будет пристально следить за телеметрией датчиков, за тем, как именно фиксируется пройденное роботом расстояние, как записывается угол, на который он отклоняется, и прочее.

Будущий айтишник, само собой, погрузится в программирование робота, разбирая алгоритмы, по которым тот движется. И непременно будет создавать свои, не предусмотренные штатной инструкцией.

Увлеченный физикой ребенок сможет с помощью робота проводить наглядные эксперименты, благо с датчиками у наборов проблем нет, равно как и у ребенка - с фантазией.

В общем, какие бы у ребенка ни были интересы и любимые предметы в школе, обучение с использованием наборов MINDSTORMS EV3 позволит четче их выделить и сконцентрироваться на их развитии в будущем.

В жизни

Астраханские школьники Руслан Казимов и Михаил Гладышев на базе регионального технопарка разработали робот-тренажер для реабилитации суставов рук.

фото - rg.ru

На разработку тренажёра восьмиклассники потратили чуть меньше двух месяцев. Они представили свой проект на региональном этапе IX Всероссийского конкурса научно-инновационных проектов в ЮФО, где заняли второе место. В дальнейшем они планируют создать промышленный образец – пока разработчики предлагают только прототип, изготовленный из образовательного робототехнического набора LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Устройство дублирует движения, выполняемые врачом – суставы начинают работать, тем самым восстанавливается подвижность не только их, но и групп мышц. Пока устройства связаны через Bluetooth, в будущем будут взаимодействовать с помощью интернета или Wi-Fi.

Аналоги такого устройства есть на рынке, однако астраханский прибор может работать одновременно с плечевым, лучезапястным и локтевым суставами. Кроме того, он переносной и работает от аккумулятора. Также есть возможность удалённого управления, то есть пациент может тренироваться, не выходя из дома.

На Всемирной Олимпиаде по робототехнике 2015 года (WRO 2015) российская команда DRL из Санкт-Петербурга была награждена специальным призом за креативность от компании LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).

Российская команда DRL представила проект CaveBot. Ребята из Санкт-Петербурга под руководством тренера Сергея Филиппова создали уникального робота-исследователя для обнаружения неизведанных областей в пещерах. Разработка затрагивает различные научные области, так как уникальный робот делает возможным выполнение разнообразных по сложности задач.

Команда построила робота-скалолаза, оснащенного различными датчиками, для обнаружения предметов с целью их последующего исследования. Полученные данные могут быть превращены в 3D-модели на компьютере.