miniRecenzja Powrót do dzieciństwa
Wpis opublikowany przez pikolo000 ·
18250669 wyświetleń
Każdy będąc dzieckiem na pewno nie raz bawił się klockami. Ja pochodzę z czasów w których klocki najczęściej były wykonane z drewna. Klocki drewniane pomimo swojej prostoty pozwalały na świetną zabawę, ileż to zamków, domów się zbudowało. Z czasem klocki te zaczęto zastępować plastikowymi. W czasach mego dzieciństwa zdobycie atrakcyjnych zabawek, zresztą nie tylko zabawek ale i artykułów użytku codziennego nie było łatwe. Za wszystkim trzeba było odstać a i tak nie miało się gwarancji czy dany produkt się dostanie. Na fajne zabawki (czytaj z zachodu) mogli pozwolić sobie nie liczni, Ci co mieli rodzinę za zachodnią granicą lub Ci co posiadali twardą walutę czyli dewizy. W latach 80. mając dolary bądź marki można było zaopatrzyć się w Pewexie czy Baltonie, sklepy te zawsze dobrze stały i na brak towarów nie narzekały w porównaniu do zwykłych. Gdy w zwykły sklepie półki świeciły pustkami ewentualnie kurz zbierały, Pewex był miejscem, gdzie można było kupić alkohol, zachodnie dżinsy, uwielbiane przez dzieci gumy Donaldy i właśnie zabawki. Każdy dzieciak marzył by móc choć przez chwilę pobawić się zabawkami, które tak oblegały obszerne półki Pewexu. Wśród tego dobrobytu zawsze należne miejsce zajmowały klocki ale nie byle jakie bo klocki Lego. Klocki te wśród malusińskich, dzieci starszych i w wśród młodzieży zawsze były obiektem pożądania. Te wszystkie kształty, kolory i co najważniejsze świat jaki dzięki tej zabawce można było wyczarować, wykreować działały na wyobraźnie młodego człowieka , konstruktora. Lecz tak naprawdę bardzo często wszystko to było nie osiągalne. Przyszły lata 90 wszystko się zmieniło to co do tej pory nie dostępne było jak za machnięciem czarodziejskiej różdżki można już było kupić w dowolnym sklepie. Niestety człowiek się postarzał i inne sprawy zaczęły trapić moją głowę.
Jakiś czas temu wszystko wróciło. A to za sprawą wspomnianych już klocków Lego. W moje ręce wpadł zestaw klocków Lego (a tak naprawdę 3 zestawy) i to jak się okazało nie byle jakich bo Lego Mindstorms. Lego jako firma od dawna swe produkty dostosowuje do odpowiedniego przedziału wieku młodego konsumenta i tak dla najmłodszych mamy Lego Duplo, dla trochę starszych Lego dodatkowo zróżnicowane o tematy przewodnie takie jak np. Star Wars, City czy Kingdom a dla najstarszych Lego Technic. Ostatnim krzykiem mody są zestawy poszerzone o elementy mechaniczne takie jak silniki czy wszelkiego rodzaju czujniki – np. koloru, odległości itd. I w tej grupie również mamy zróżnicowanie pod względem wieku gdyż najmłodsi mogą bawić się klockami Lego WeDo a zaś Ci starsi Lego Mindstorms.
Pomysł w swej prostocie okazał się genialny ponieważ pozwolił do statycznych dotąd klocków wprowadzić ruch. Tak więc dla każdego coś się znajdzie. Poniżej przykłady konstrukcji jakie można wykonać z wykorzystaniem klocków Lego WeDo oraz Lego Mindstorms.
źródło: http://scoilchaitrionajnrmsmcloughlin.blogspot.com/2011/03/lego-wedo-robotics.html
Jak widać powyżej z klocków tych można stworzyć naprawdę ciekawe konstrukcje.
To co czyni te klocki wyjątkowymi to właśnie dołączenie wszelkiej maści silników i czujników. Klocki z którymi ja prywatnie mam do czynienia to zestawy Lego Mindstorms Education. W skład pełnego zestawu tak naprawdę wchodzą dwie części. Pierwszy podstawowy zestaw jest oznaczony symbolem 45544 i pozwala na zbudowanie podstawowych konstrukcji. Wszystkie elementy dodatkowe takie jak: programowalna kostka, czujniki i silniki znajdują się w zestawie podstawowym. Wykaz poszczególnych części na rysunku poniżej.
Zaś drugi zestaw (tylko dodatkowe klocki) rozszerzający możliwości zestawu pierwszego, oznaczony jest symbolem 45560. Wykaz poszczególnych elementów wchodzących w skład zestawu poniżej.
Jak już wspomniałem w całej tej zabawie z klockami najważniejsze jest dodatkowe oprzyrządowanie w postaci silników oraz czujników. Tak naprawdę bez tej całej otoczki klocki te byłby zwykłymi klockami Lego Technics.
Najważniejszym elementem jest kostka czyli EV3 Brick (to jest najnowsza wersja, istnieje jeszcze poprzednie rozwiązanie czyli NXT) jest to tak naprawdę mikrokomputer, który za pomocą odpowiedniej aplikacji możemy programować, dodatkowo zadaniem kostki jest sterowanie wszystkimi podłączonymi czujnikami oraz dostarczenie zasilania do silników.
Kostka zaopatrzona jest w 8 portów (cztery dla czujników – oznaczone od 1 do 4 oraz cztery dla silników – oznaczone od A do D).
Dodatkowo kostka posiada:
W skład zestawu podstawowego wchodzą następujące elementy:
Large Motor (duży silnik), w zestawie dostępne są 2 sztuki - jest silnikiem, dodatkowo w konstrukcji został uwzględniony czujnik obrotu o 1-stopniowym skoku, zapewniający precyzyjne sterowanie. Silnik stanowi bazę napędową robotów.
Medium Motor również zawiera wbudowany czujnik obrotu o 1-stopniowej rozdzielczości, ale jest mniejszy i lżejszy od silnika large motor. Dlatego może reagować szybciej niż silnik large motor.
W przypadku silników można je tak zaprogramować aby je włączyć i wyłączyć, można wykonać regulację poziomu mocy, kierunku działania (przód, tył), określić czas uruchamiania lub ustalić wartość na określoną wielkość obrotu.
Large motor działa z prędkością 160–170 obr./min, z momentem obrotowym 20 Ncm (wolniejszy, lecz silniejszy). Natomiast medium motor działa z prędkością 240–250 obr./min i z momentem obrotowym 8 Ncm (szybszy, lecz o mniejszej mocy). W przypadku obydwu silników obsługiwana jest autoidentyfikacja czyli kostka wie jaki silnik został podłączony.
Czujnik kolorów potrafi rozpoznać kolor lub natężenie światła. Czujnik ten może być używany w trzech różnych trybach:
Czujnik dotyku - jest czujnikiem analogowym, który rozpoznaje kiedy został wciśnięty bądź zwolniony. Oznacza to, że czujnik da się tak zaprogramować by rozpoznawał trzy stany: naciśnięcie, zwolnienie bądź zarazem naciśnięcie i zwolnienie.
Czujnik ultradźwiękowy (odległości) - czujnik wykrywa przedmioty umiejscowione przed nim, zakres działania wynosi od 3 do 255 cm przed nim. Do ustalenia odległości od przedmiotu wykorzystywane jest zjawisko echolokacji. Pomiar dokonywany jest kilkaset razy w ciągu sekundy, co zapewnia robotowi całkiem niezły refleks i szybkość działania.
Czujnik żyroskopowy – czujnik mierzy prędkość kątową, z jaką czujnik obraca się wokół osi, czyli tak naprawdę jest w stanie wykryć zmiany orientacji. Żyroskop jest w stanie wykryć prędkość kątową sięgającą +/- 90 stopni, dokonując pomiaru ok. 440 razy na sekundę. Jest na tyle dokładny, że można go wykorzystać przy tworzeniu robotów balansujących.
Dodatkowo do zestawu można dokupić czujnik podczerwieni wraz z pilotem służący do zdalnego sterowania robota, czujni dźwięku czy temperatury.
Na rynku równolegle obok siebie istnieją dwie wersje klocków Lego Mindstorms - jedna to już wspomniana przeze mnie wersja Education ale dostępna jest również wersja sklepowa (komercyjna). Porównanie obu wersji w tabeli poniżej (na podstawie: http://akcesedukacja.pl/ev3_porownanie)
Poniżej na zdjęciach konstrukcje, które udało mi się zbudować wraz z filmem ilustrującym działanie poszczególnych robotów. Konstrukcje na podstawie instrukcji Lego oraz projektów firmy RoboNet (http://www.robonet.pl/).
Wysięgnik – w konstrukcji robota został wykorzystany tylko duży silnik, którego zadaniem jest przeniesienie ruchu na przekładnię zębatą, włączenie silnika powoduje wysunięcie ramienia podnośnika.
Robot treningowy – jest podstawową konstrukcją. Robot jest łazikiem który dzięki swojej modułowej konstrukcji pozwala na szybkie zamontowanie każdego z czujników. Głównym celem jest nauka programowania,. Na bazie łazika zostały stworzone lekcje, które wprowadzają nas w świat Lego Mainstorms – konstrukcja plus działanie każdego z czujników.
Robot – Znap jest zaawansowaną konstrukcją wykorzystującą do działania dwa duże serwomotory z których napęd przenoszony jest na modułowe gąsienice. W konstrukcji robota został wykorzystany również średni silnik, którego zadaniem jest spowodowanie ruchu głowy wraz z szczęką. Z średnim silnikiem współpracuje czujnik odległości powodujący uruchomienie silnika (jeżeli zostanie wykryty obiekt np. ręka). Do budowy robota należy użyć zestawu podstawowego i rozszerzonego.
Tank Bot jest kolejnym łazikiem. Łazik do napędu używa dwóch dużych silników i porusza się na gąsienicy. Do sterowania robota można użyć wbudowany czujnik żyroskopowy.
Wiatrak jest konstrukcją do zbudowania której użyto duży silnik oraz średni. W przeciwieństwie do poprzednich konstrukcji duży silnik nie został użyty do napędu lecz został użyty jako czujnik obrotu. Silnik mierzy kąt obrotu o jaki został ustalony za pomocą dźwigni (skala od +90 do -90 stopni) a następnie zmierzona wartość jest podawana na wejście średniego silnika. Wartość kąta obrotu decyduje o mocy średniego silnika (jak szybko się kręci wiatrak). Oczywiście wiatrak posiada możliwość wykonywania obrotu w obu kierunkach, dodatkowo wartość wychylenia można obserwować na ekranie kostki.
Motocykl, którego zadaniem jest poruszanie się po okręgu. Napęd przekazywany jest z średniego silnika za pomocą zamontowanego pręta na przekładnie zębatą napędzającą tylnie koło (patrz film poniżej).
Wyścigówka jest robotem jeżdżącym. Do konstrukcji robota użyto dużego silnika, średniego silnika, czujnika żyroskopowego oraz czujnika dotyku. Zadaniem silnika jest napędzenie tylnej osi. Silnik współpracuje z czujnikiem dotyku ponieważ wciśnięcie przycisku włącza silnik natomiast zwolnienie go powoduje zatrzymanie wyścigówki. Zadaniem czujnika żyroskopu i średniego silnika jest realizowanie skrętu. Skręcenie następuje poprzez wychylenie ręki. Żyroskop mierzy wartość tego kąta i dane te przekazuje jako wejście do średniego silnika. Wychylenie ręki w prawo powoduje obrót silnika w odpowiednią stronę i w konsekwencji skręt w prawo. Analogicznie wykonywany jest skręt w lewo.
Wszystkie te konstrukcje, silniki i czujniki nic by nie były warte gdyby nie możliwość ich programowania. Lego wraz z klockami i urządzeniami dostarcza pakiet oprogramowania służący do zarządzania, programowania elementów wchodzących w skład zestawu. I tu trzeba przyznać że firma naprawdę się spisała. Wejście w świat Lego Mindstorms na początku może wydawać się trochę przytłaczające bo opcji na które mamy wpływ jest naprawdę ogrom. I „ogarnięcie” tego początkującemu zabiera trochę czasu i dlatego firma przygotowała na przykładzie już wspomnianego robota treningowego szereg ćwiczeń, których wykonanie pozwoli nam zaznajomić się i w miarę gładko odkryć świat klocków. Zostało przygotowanych ponad 50 ćwiczeń z różnego zakresu, których głównym zadaniem jest nauka programowania, dodatkowo do każdego ćwiczenia dołączony jest krótki filmik ilustrujący sposób działania zbudowanej konstrukcji. Program prowadzi nas za rękę od ćwiczeń prostych po te bardziej zaawansowane, odkrywając przed nami tajniki działania oraz pokazując możliwości poszczególnych części. Tak więc po poświęceniu trochę czasu jesteśmy w stanie nauczyć się tego wszystkiego.
W programie dodatkowo zostały zawarte instrukcje budowy poszczególnych konstrukcji. Na kolorowych planszach krok po krok zostało zademonstrowany sposób budowy kolejnych robotów. Wszystko wykonane w bardzo przejrzysty sposób choć czasem powiem szczerze nieźle trzeba się nagłowić by połączyć poszczególne części. To co mi zabrakło to możliwość przynajmniej na niektórych slajdach podejrzenia budowanej konstrukcji z innej perspektywy.
Problem ten został rozwiązany w instrukcjach on-line, które dostępne są na stronie Lego. W instrukcjach tych mamy już możliwość obrotu perspektywy o 360 stopni wraz z możliwością przybliżania i oddalania. Instrukcje on-line dotyczą tylko konstrukcji przeznaczonych dla wersji sklepowej klocków.
W programie zostały zawarte również narzędzia pozwalające nam m. in. Na aktualizacje firmware kostki, edycje dźwięków grafiki czy zarządzania pamięcią. Program jest w wersji angielskiej.
Tak więc znajomość programu pozwala nam na programowanie części wchodzących w skład konkretnego robota a także na komunikację za pomocą portu USB z kostką. To za pomocą aplikacji wgrywamy wszystkie przez nas stworzone programy do pamięci urządzenia.
Tak więc na koniec można by zapytać dla kogo to wszystko. Nie ma co ukrywać, że ta wersja klocków przeznaczona jest głównie dla szkół. Klocki wręcz niesamowicie uatrakcyjniają lekcję. Jak by powiedział nauczyciel dzięki budowie poszczególnych konstrukcji i rozwiązywaniu problemów związanych z prawidłowym zaprogramowaniem całego układu zachodzi korelacja (zawsze lubiłem to słowo) z innymi przedmiotami. Uczeń nabywa wiedzę z zakresu techniki, mechaniki, fizyki no i oczywiście informatyki. Zabawa z klockami pozwala na poznanie i ukazanie jak np. działa przekładnia zębata, przekładnia ślimakowa czy jak należy przenieść napęd. Dodatkowo nauka samego programowania jest znacznie przyjemniejsza bo po skończonej zabawie takie zagadnienie jak np. pętla nie będzie już żadną tajemnicą. Bo nie ma nic przyjemniejszego niż zbudowanie robota i takie jego zaprogramowanie by spełniał wszystkie nasze oczekiwania.
I na koniec łyżka dziegciu, niestety zakup klocków jest dość kosztowną inwestycją ponieważ zestaw podstawowy kosztuje około 1600zł, zestaw dodatkowy w granicach 500zł natomiast oprogramowanie koszt jednostanowiskowej licencji to wydatek rzędu 450zł. I tym trochę smutnym akcentem chciałbym zakończyć.
-
10
4 komentarze
Rekomendowane komentarze