გსურთ, რომ მოზარდი ტექნიკით დაინტერესდეს, შეიყვაროს პროგრამირება და თანამედროვე ელექტრონიკას გაეცნოს? შევარჩიეთ 11 კონსტრუქტორი, რომლებითაც შეიძლება კონტროლირებადი ტანკების, მოსიარულე რობოტებისა და თვითმავალი ჭკვიანი სახლების აშენებაც კი — განავითარეთ ბავშვის საინჟინრო კრეატიულობა თამაშის გზით.
გსურთ, რომ მოზარდი ტექნიკით დაინტერესდეს, შეიყვაროს პროგრამირება და თანამედროვე ელექტრონიკას გაეცნოს? შევარჩიეთ 11 კონსტრუქტორი, რომლებითაც შეიძლება კონტროლირებადი ტანკების, მოსიარულე რობოტებისა და თვითმავალი ჭკვიანი სახლების აშენებაც კი — განავითარეთ ბავშვის საინჟინრო კრეატიულობა თამაშის გზით.
ნაკრები Arduino Uno R3 Starter Kit-ს ჰგავს, მაგრამ მასში უფრო მეტი დეტალია — როგორც რაოდენობრივად, ისე მრავალფეროვნების კუთხით. აქ 200-ზე მეტი კომპონენტია, მათ შორის — 150 ელექტრონული დეტალი. კომპლექტში არის რამდენიმე ეკრანი და ძრავა, ოთხი მიკროსქემა, 20 LED, 40 რეზისტორი (პლუს თერმისტორები, კონდენსატორები, ტრანზისტორები, დიოდები), 80-ზე მეტი სხვადასხვა მავთული და დამაკავშირებელი, კლავიატურა.
ყველაფერი ეს უფრო რადიოკონსტრუქტორია, ვიდრე რობოტების შესაქმნელი კონსტრუქტორი — არ არის იმდენი სენსორი, რამდენიც მოსალოდნელი იყო. აქ არ არის არც ერთი RFID-მოწყობილობა ან წყლის დონის სენსორი. არის მხოლოდ მანძილის ულტრაბგერითი სენსორი, აქსელერომეტრი, ინფრაწითელი სენსორი, ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი, რამდენიმე ფოტორეზისტორი.
ნაკრების სული და გულია მიკროკონტროლერი, Arduino Mega2560 R3-ის ჩინური ასლი. და თუ არ გაქვთ გაფართოების საკმარისი სლოტი მოდულების დასაკავშირებლად, კომპლექტში შედის იმავე ზომის თავსებადი ბორდი (Shield Arduino-ს ეკოსისტემაში) და მაკეტის პლატა 830 ნასვრეტით.
კომპლექტი საშუალებას გაძლევთ, შექმნათ რობოტების 10 განსხვავებული მოდელი, რომლებიც დადიან, დგანან და ცოცავენ. ხელმისაწვდომია რობოტი-მხატვარი, რობოტიზებული ხელი, ულტრაბგერითი კუ, რობოტი-მორიელი, რომელიც ბურთებს ისვრის და არის კარის გამღები რობოტიც.
ყველა მოდელი იყენებს ულტრაბგერით სენსორს, სინათლის სენსორს, შეხების სენსორს, ასევე, სხვადასხვა სიმძლავრის ძრავას — ცალ-ცალკე ან ყველას ერთად. მსგავსი კონსტრუქტორებისგან განსხვავებით, დეტალები აქ პლასტმასისაა — ამან შეიძლება მოდელების ხანგრძლივობაზე იქონიოს გავლენა. მეორე მხრივ, ცენტრალური ბლოკი (CB1 Core Controller) — ყველა მხრიდან დაკეტილია, და ღიად დარჩენილია მხოლოდ ინტერფეისის დამაკავშირებლები. დედა დაფის მნიშვნელოვანი დეტალების დაზიანება გაცილებით რთულია.
რობოტების დაპროგრამება შეიძლება (USB-ით ან WiFi-ს გამოყენებით) — CB1 Blockly აპიდან Google-ის Blockly პროგრამირების ვიზუალურ გარემოზე დაყრდნობით. ის მუშაობს ბრაუზერში და Scratch-ს გახსენებთ. უფრო ზუსტად, Scratch იყენებს Blockly-ის ბიბლიოთეკებს — ამიტომაც ორივე ერთნაირად გამოიყურება.
ეს კონსტრუქტორი ბავშვს აჩვენებს, როგორ მუშაობს ჭკვიანი სახლი. აწყობის შემდეგ თქვენ გექნებათ ფანერის პატარა სახლი, რომელსაც Smart Home-ის ნამდვილი ელემენტები ექნება. ნაკრებში ხელმისაწვდომია 15 სქემა ავტომატიზაციის სხვადასხვა დონით. შეგიძლიათ კონტროლერთან დააკავშიროთ 10-დან 1 სენსორი ან რამდენიმე ერთდროულად, განათავსოთ ისინი სახლის ზედაპირზე.
მაგალითად, თუ სიბნელეში სახლს ადამიანი ჩაუვლის, ინფრაწითელი სენსორი სიგნალს იძლევა — სახლი LED განათებით ციმციმებს. კარი იკეტება საკეტით, რომლის გახსნა შესაძლებელია მხოლოდ სწორი პაროლის შეყვანით. ტენიანობის სენსორი და ფოტორეზისტორები წვიმის წვეთებს აფიქსირებენ და მაშინ ფანჯრები თვითონ იკეტება. როდესაც მზე კაშკაშებს, ფანჯრები იღება. გაზის სენსორი აწვდის სიგნალს საფრთხის შესახებ, ხოლო ნიადაგის ტენიანობის სენსორი შეგახსენებთ, როდის უნდა მორწყოთ ყვავილი.
ამ კომპლექტთან ერთად რეკომენდებულია მზის ელექტროსადგურის შეძენა, რომელიც აბრუნებს პანელს მზის მოძრაობასთან ერთად.
კომპლექტი «ორი ერთში». პირველი, ასობით დეტალისგან შემდგარი — თვითმავალი რობოტი Sloth. მეორე — Arduino-ს კონსტრუქტორის გაფართოებული კომპლექტი. თითოეული ნაკრების ყიდვა ცალ-ცალკე შეიძლება, მაგრამ თუ ერთად შეიძენთ — 11%-იან ფასდაკლებას მიიღებთ.
რობოტი აღჭურვილია SunFounder NanoBoard კონტროლერით, რომელიც Arduino Nano-ის ანალოგია, და გაფართოების პლატით. მსგავსებისგან განსხვავებით, ეს 9-ვოლტიანი ელემენტით იკვებება.
მანქანის დაპროგრამება შესაძლებელია Arduino IDE-ის გამოყენებით Windows/Linux/OS X-ის პირობებში. საიტზე არის მზა ორი პროგრამის მაგალითი: დაბრკოლებებისთვის გვერდის ავლა და ცეკვა.
როდესაც რობოტის საბაზისო შესაძლებლობები მწირი მოგეჩვენებათ, დროა ტუნინგს მიმართოთ. ამაში კომპლექტის მეორე ნაწილი დაგეხმარებათ — SunFounder Project The Most Complete Electrnoics Starter Kit-ის კონსტრუქტორი. ის Complete Ultimate Starter Kit-ს ნაკრებს ჰგავს, რომელიც სტატიის დასაწყისშია აღწერილი, მაგრამ კომპლექტაციით ცოტა განსხვავდება.
ნაკრების ცენტრია Arduino Mega2560 Rev3-ის კონტროლერი. ამით აღჭურვილი და დამატებითი მოდელებით, რობოტი შეძლებს მაღალი ტენიანობის ადგილები დატოვოს, აჩვენოს მოძრაობის სიჩქარე ან მგზავრობის დრო (ან ნაბიჯების რაოდენობა), ჩართოს LED სიგნალიზაცია. ან, მაგალითად, ამოიცნობს ობიექტებს ხედვის არეში და სხვა საინტერესო საქმეებსაც გააკეთებს.
სახლი ჰგავს Keyestudio Smart Home Kit for Arduino-ს, მაგრამ არის რამდენიმე განსხვავება: ის პლასტმასისაა და არა ხის და თვითონ გადაადგილდება მუხლუხოთი. ულტრაბგერითი ლოკატორი დამზადებულია ლოკოკინის თავის სტილში, რაც მთელ კონსტრუქციას კიდევ უფრო მხიარულს ხდის.
აწყობის შემდეგ თქვენ იღებთ თვითმავალ სახლს, რომლის ზომაც 28×17×19სმ-ია. მისი მართვა პულტით შეიძლება (ულტრაწითელი პორტით) ან სმარტფონით (Bluetooth-ით). ჭკვიან ლოკოკინას მუხლუხოებზე შეუძლია დაბრკოლებებისთვის გვერდის ავლა, ხაზის გასწვრივ სიარული, მიჰყვება ობიექტს ან სინათლის წყაროს, რეაგირებს წვიმასა და მზეზე ფანჯრის გახსნით/დახურვით, ინფორმაციის ასახვა ეკრანზე და სხვადასხვა განათების ჩართვა.
კონტროლერი — Arduino Uno Rev3-ის მოდიფიკაცია. კომპლექტს მოყვება სრული ელექტრონული სახელმძღვანელო და 40 ოფენსორს პროგრამა. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ და შექმნათ ახლები Arduino IDE-ის გამოყენებით.
კონსტრუქტორი მხოლოდ ერთი მოდელის აწყობის საშუალებას იძლევა. მაგრამ თქვენი ტანკი მრავალფუნქციური და ძალიან მყარი იქნება. მწარმოებელი აცხადებს, რომ 2-მილიმეტრიანი ალუმინის ჩარჩო უძლებს 2კგ-იან დატვირთვას — მანქანას შეგიძლიათ ბევრი აღჭურვილობა დაუმატოთ.
მაგრამ საბაზისო კომპლექტაციაშიც ტანკის შესაძლებლობები შთამბეჭდავია. პირველ რიგში, ძლიერი მოჭიდების მუხლუხოების წყალობით, მას შეუძლია 60 გრადუსამდე დახრაზე ასვლა, დაბრკოლებებისთვის გვერდის ავლა და მიჰყვეს ხაზს. მეორეც, კამერა, რომელიც ბრუნავს 180 გრადუსით და გადასცემს ვიდეოს 480p გარჩევადობით. რობოტს შეუძლია ამოიცნოს QR კოდები, ფერები, ობიექტები, სახეები და ჟესტები — შესანიშნავი ასისტენტი ჯაშუშური თამაშებისთვის, თან დინამიური განათებით.
Raspberry Pi 4B-ზე დაფუძნებული დედაპლატა პროგრამირდება C++/Python-ში Jupyter Lab-ის მეშვეობით. და ეს ყველაფერი იმართება აპლიკაციით Android-სა და Ios-ზე.
Lego Mindstorms-ის კომპლექტი — ყველაფერი, რაც შეიძლება გინდოდეს რობოტექნიკის კონსტრუქტორების სამყაროში. ელექტრონულ დოკუმენტაციაში 17 სხვადასხვა რობოტის შექმნის დეტალურ გეგმას იპოვით.
1980 წელს მათემატიკოსმა, პედაგოგმა და პროგრამისტმა სეიმურ პეიპერტმა გამოუშვა წიგნი Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas, სადაც იკვლევდა კომპიუტერის როლს ბავშვების აზროვნების ფორმირებაში.
4 წლის შემდეგ Lego-მ MIT-ის უნივერსიტეტთან პარტნიორობას იწყებს, სადაც პეიპერტი მუშაობდა, 1988 წელს პირველი დაპროგრამებული ბლოკი გამოდის. კომერციული პროდუქტი, რომელსაც პეიპერტის წიგნის პატივსაცემად Mindstorms დაარქვეს, მხოლოდ 10 წლის შემდეგ გამოჩნდა, ხოლო EV3, რომელიც ახლა გამოდის მისი მესამე თაობაა.
კომპლექტი ფაქტობრივად გატენილია სენსორებით, ძრავებით და რა თქმა უნდა მარტივი დეტალებით: ორი დიდი სერვი ძრავით და ერთი საშუალო, გიროსკოპი, სინათლისა და განათების სენსორი, ულტრაბგერითი სენსორი, შეხების ორი სენსორი, ინფრაწითელი სენსორი და მასზე ინფრაწითელი შუქურა.
ამასთან, მწარმოებელი 10+ ასაკობრივ შეზღუდვას მიუთითებს — ანუნ მესამე კლასიდან ბავშვები შეძლებენ რაიმე საინტერესოს აგებას.
პროგრამული პლატფორმა — თავისი Lego Mindstorms. სისტემის ცენტრი: კონტროლერი და სამართავი განყოფილება 178×128 პიქსელიანი LCD ეკრანით, რომელიც, სხვა ყველაფერთან ერთად, რობოტის მხიარულ თვალებს აჩვენებს. არის რამდენიმე პორტი სენსორების დასაკავშირებლად, რაც საშუალებას იძლევა სრულყოფილი რობოტი შექმნათ, ასევე მიუერთოთ კომპიუტერს და დააპროგრამოთ. კომპლექტს აქვს MicroSD-ის მეხსიერებიც ბარათის, Bluetooth-ის, USB-ით კი — Wi-Fi ადაპტერის მხარდაჭერა.
ბუნებრივია, აწყობის დროს შეგიძლიათ Lego-ს ჩვეულებრივი კუბიკები გამოიყენოთ — ყველაზე ადრეული 1947 წელს გამოუშვეს, ხოლო დამატებით სენსორებს გვერდითი კომპანიები უშვებენ, მაგალითად MindSensors ან Modern Robotics.
Lego Mindstorms — ერთ-ერთი ყველაზე ძვირადღირებული კომპლექტია რობოტის ასაწყობად. მაგრამ მოდელის შექმნისთვის შესაძლებლობები უზარმაზარია, დამატებითი მოწყობილობებით საერთოდ უსაზღვროთ. მაგალითად, CubeStormer III-ის დიდი რობოტი, რომელმაც 2014 წელს კუბიკი რუბიკის აწყობის მსოფლიო რეკორდი მოხსნა (3,253 წამი, სწორედ Lego Mindstorms-ის ნაკრებიდან იყო აწყობილი.
