Найдите нам ребенка, которому не нравятся Lego, и мы покажем вам инопланетянина в детском костюме.
Нет лучшего способа вдохновить детей и познакомить их с несколькими ключевыми концепциями программирования, чем Lego Mindstorms, который позволяет им создавать роботов из Lego и программировать их.
Есть некоторые предостережения. Во-первых, набор Lego Mindstorms стоит дорого: самая низкая цена в Интернете, которую мы смогли найти, составляла около 230 фунтов стерлингов с НДС, а если вы войдете в Джона Льюиса, вы найдете его в продаже по классной цене 300 фунтов стерлингов. Во-вторых, детям младшего возраста потребуется помощь для создания моделей.
Однако если вы приложите усилия, диапазон возможностей, доступных в базовом наборе, просто невероятен. Как и в случае со всеми Lego, единственным реальным ограничением того, что вы можете создать, является ваше воображение (и количество дополнительных наборов, которые вы покупаете). К счастью, вам предоставляется выбор из пяти типов роботов, которые вы можете построить с самого начала, например Gripp3r, сильного робота, который может поднимать и переносить тяжелые предметы с помощью захватных захватов.
Имея в коробке только один набор печатных инструкций, вам нужно будет выйти в Интернет, чтобы узнать, как собрать большинство роботов. В результате вам понадобится компьютер или планшет во время работы, но Lego упростила задачу создания, разумно разделив процесс сборки на отдельные миссии. Например, при создании Gripp3r вы начинаете с создания захватывающей руки, а затем добавляете дополнительные детали в течение трех миссий, чтобы создать полноценного робота.
После того, как вы закончите довольно технический процесс построения вашей модели, в которой используется более похожий на скелет Technic ряд строительных блоков Lego, 594 из которых находятся в коробке, вы готовы создавать свою программу.
Программирование
Mindstorms поставляется с графической средой программирования на основе LabView . Версия Lego была адаптирована для работы с наборами Mindstorms, но вам не нужно покупать модель, чтобы использовать ее бесплатно; вы можете скачать это здесь .
Как и в Scratch, вы создаете свою программу, используя модули с цветовой кодировкой: модули действий окрашены в зеленый цвет, датчики - в желтый цвет, а команды управления потоком - оранжевый.
В нашем примере с роботизированной рукой мы хотим, чтобы мотор активировался так, чтобы пальцы открывались; управление, чтобы издавать звук воздушного тормоза; пальцы сомкнуться, а затем - после паузы - снова разжаться. Для этого требуется пять модулей, как показано ниже. После того, как вы выполнили инструкции по его созданию, самое время поэкспериментировать с настройками. мы потеряли семилетнюю девочку на полчаса, пока она играла с различными звуковыми эффектами.
Если это выглядит слишком упрощенно, не бойтесь. LabView включает в себя множество расширенных операций, и к тому времени, когда вы закончите сборку Gripp3r, этот простой набор модулей быстро станет намного более сложным, с множеством циклов и переключателей.
Более продвинутые проекты включают регистрацию данных, а в коробке есть цветной, сенсорный и инфракрасный датчик. Вы также можете купить гироскопические, ультразвуковые, звуковые датчики, датчики компаса и акселерометра непосредственно в Lego.
Вы также не ограничены LabView. Например, ROBOTC предназначен для создания более сложных программ, работающих с Lego Mindstorms.
Когда вы закончите создавать свою программу, самое время попробовать ее в реальном мире. Ключ к этому - интеллектуальный кирпич Mindstorms EV3 (который вы можете увидеть в центре робота-змеи ниже).
Сначала вам нужно подключить его к модели, которую вы построили, с помощью одного из кабелей, подобных Ethernet. Доступно четыре порта - A, B, C и D - и если вы внимательно посмотрите на скриншоты в пошаговом руководстве, вы увидите, что мы подключаем двигатель к порту A.
Затем вы подключаете блок EV3 к своему ПК или Mac через прилагаемый кабель и нажимаете кнопку воспроизведения; программа запустится автоматически.
Он также будет храниться на блоке, чтобы вы могли управлять рукой (в нашем случае) без подключения к ПК.
В классе
Как и в случае со Scratch, вы можете обнаружить, что ваша местная средняя школа уже вложила средства в Mindstorms для обучения. При поддержке огромного количества ресурсов и дополнительных комплектов они предлагают классам отличный способ совместной работы над проектом. Например, в некоторые наборы входят циновки - например, космический пейзаж и зеленый город - чтобы учащиеся могли вместе создавать что-то большее, чем отдельные роботы.
Также существует активное сообщество создателей Mindstorms, а Lego позволяет легко загружать и делиться своими творениями. Если вы хотите увидеть, как кто-то построил гитару из набора, или детектор землетрясений, или машину для игры в кости, это так же просто, как скачать его проект.
Ниже мы познакомим вас с тем, как Mindstorms работает с более скромным проектом, за которым вы даже можете следовать без физического набора.
Шаг первый: двигатель включен
Загрузите программное обеспечение отсюда .
Щелкните Файл | Создать проект и закрыть редактор содержимого, чтобы удалить поле. Перетащите средний двигатель из зеленой области действий и щелкните его рядом с кнопкой воспроизведения. Нажмите круговую стрелку, чтобы выбрать, как долго он будет активироваться, по количеству секунд, градусов или оборотов. Нажмите 75, и вы сможете управлять движением: положительное - вперед; отрицательное равно обратному.
Шаг второй: сжатые кулаки
В рамках этого пошагового руководства мы предположим, что вы построили описанную руку захвата. Если бы мы прямо сейчас послали эту программу в руку, она бы сжала хватку.
Добавьте блок ожидания, как показано выше, и измените значение на 2, чтобы он приостанавливался на две секунды. Затем мы добавляем еще один блок Medium Motor, но меняем значение на -75. Фактически, наша программа теперь сжимает захват, ждет две секунды, а затем разжимает.
Шаг третий: зацикливание
Чтобы сделать вещи немного интереснее, добавьте функцию цикла. Перетащите его рядом с кнопкой воспроизведения, а затем переместите другие команды внутри него.
По умолчанию цикл будет продолжаться неограниченное количество раз, поэтому щелкните символ бесконечности. В раскрывающемся меню вы увидите несколько вариантов. Вы можете выбрать показание интенсивности с помощью цветового датчика, сенсорного датчика, таймера или других устройств. Для простоты выберите счет до трех.
как переадресовать голосовые вызовы Google
Шаг четвертый: хорошая работа
В завершение мы добавим немного звука. Перетащите звуковой модуль из зеленой области действий справа от цикла. Значок папки отображается по умолчанию, что означает, что при нажатии на прямоугольник в правом верхнем углу поля отображаются доступные звуковые эффекты и голоса.
Здесь мы выбираем «Хорошая работа», чтобы трижды отпраздновать сжимание и разжимание рук. Но вы можете сыграть ноту или тон - или их серию, чтобы создать мелодию.