18.04.2018

Роботы всегда были магнитом для детей – сначала олицетворением будущего из фантастических фильмов, а потом и вожделенной игрушкой . Но к современным роботам стоит присмотреться даже родителям: из выстраданного подарка на день рождения, который нужно заслужить, они окончательно превратились в интерактивный обучающий инструмент. Что может быть лучше, чем любимая игрушка? Полезная игрушка, которая поможет пробудить у ребёнка интерес к технологиям и новым знаниям. Astrobot от Ubtech – как раз такая.

Методология STEM

Методология STEM – это новый подход к инженерному образованию детей. Аббревиатура STEM сложена из названий 4-х приоритетных направлений - Science, Technology, Engineering, Mathematics, – в которые входят такие стратегически важные дисциплины, как математика, робототехника, инженерия и конструирование. Система принята в качестве директивы государственной программы образования в таких странах, как Китай, Канада, США и Австралия, а также применяется в 50 лучших американских вузах.

Современные дети неизбежно приобщаются к технологиям, и задача STEM-образования - сделать этот контакт осмысленным. Чем раньше ребёнок перейдёт от теории к практике (т.е. пониманию принципов действия), тем быстрее он освоится в мире и с большей вероятностью заинтересуется очевидно перспективными отраслями науки. Изучение дисциплин в комплексе и в игровой форме с методами стимулирования способствует лучшему усвоению полезной информации и формированию у ребёнка интереса.

Именно в этой связи мы решили поближе изучить Ubtech Astrobot Kit – робота, с которым ребёнок сможет познакомиться (и увлечься) одновременно с программированием, математикой и робототехникой. Расскажем о нём чуть подробнее.

Конфигурация и комплектация

Astrobot Kit при покупке представляет собой набор деталей, из которых можно собрать трёх различных роботов – гусеничного AstroBot, колёсного Rover или шагающего Astron, а также сконструировать собственную модель. Компоненты Astrobot Kit разделены по назначению и разложены в коробке-книге по подписанным цветным блокам.

В комплект входят 397 деталей, в т.ч.:

  • 5 сервомоторов с большим крутящим моментом, обеспечивающие плавность движений робота;
  • 1 инфракрасный датчик;
  • 1 динамик с поддержкой Bluetooth;
  • 2 светодиодные лампочки (16 цветов);
  • блок управления;
  • литий-ионный аккумулятор;
  • адаптер питания;
  • пластиковые детали конструктора.

За выполнение роботом команд отвечает контроллер ARM 32-bit Cortex-M0 CPU с процессором STM32F070.

Мы собрали только модель Astrobot, и она просто невероятно напоминает трогательного робота WALL-E от студии Pixar! Кроме того, конструктор часто сравнивают со знакомым всем LEGO, но Astrobot мало того что несовместим с LEGO (детали одного конструктора не подойдут к другому), так ещё и отличается по характеру соединения деталей. А вот с хрупкостью дела обстоят так же: собранного робота лучше не ронять и сильно не ударять, иначе придётся заново приделывать детали.

Характеристики

Atrobot Kit поставляется в коробке-книжке размером 305 х 255 х 65 мм и весом 2 кг; сам робот, конечно, легче. Модели набора синхронизируются с устройствами на платформах Android (4.0.3 и новее) и iOS (7.0 и новее) через протокол Bluetooth 3.0/4.0 BLE+EDR; дальность действия - 15 м. Но можно и ближе, как видите. 

Зарядка роботов осуществляется через microUSB справа на боку, для полной зарядки аккумулятора ёмкостью 1200 мАч достаточно примерно 1 часа; этого хватит на 1 ч работы модели. Мы советуем использовать “родной” блок питания в силу его нетипичных характеристик (9,6 В/2 А) и не пользоваться роботом, когда он заряжается. Кнопка выключения (on/off) расположена сзади; в положении On робот разряжается - не оставляйте его на ночь и не забывайте выключать. Его не рекомендуется использовать при температуре ниже -5°C.

Игрушка предназначена для детей от 6-8 лет. Робот-конструктор умеет двигаться по кнопкам и выполнять запрограммированные действия. Боты передвигаются на гусеницах или, в случае с Astron, “ногах”; каждый из них оснащён инфракрасным датчиком, который позволяет обнаруживать и поднимать предметы. Для выражения эмоций предназначены светодиоды на глазах, а при помощи динамика модели Astrobot Kit могут проигрывать музыку и воспроизводить программные звуковые эффекты.

Начало работы

Мы решили условно разделить работу с Astrobot Kit на несколько простых этапов для большей наглядности:

  •  Установка приложения

Про совместимость мы уже рассказали, теперь заметим только, что приложение хорошо работает на обеих операционных системах и на разных устройствах (планшетах и смартфонах). Конечно, желательно иметь модель помощнее, чтобы приложение не вылетало (мы тестировали на Samsung S8+, и всё летало), но это не обязательное условие.

  • Сборка робота

На сборку у неопытного пользователя (как мы) уходит около 3-4 часов. Процесс сборки Astrobot содержит огромное количество шагов, разбитых на 23 ступени; в любой момент можно свериться с 3D-инструкцией - повертеть виртуальную модель, свериться с номенклатурой элементов конструктора, изучить сочленение.

Благодаря такому интерактивному руководству процесс сборки интуитивный и понятный.

  • Игра

После того, как ребёнок постарался и создал своими руками работающую модель, он, во-первых, будет больше её ценить, а во-вторых, сразу захочет испытать творение. На переход к непосредственному программированию потребуется какое-то время: у моделей Astrobot много предустановленных возможностей.

  • Программирование

Как ни парадоксально, программирование - самый творческий этап работы с роботом. Можно самостоятельно придумывать команды и писать их с помощью блочного кода (параллельно сверяясь со Switch), а можно просто занять стартовое положение, нажать кнопку записи на телефоне (Pose - Record - Play), подвигать робота и получить записанную последовательность команд.

Теперь расскажем подробнее про то, что же умеет робот - и чему он может научить.

Приложение

Русифицированное фирменное приложение для Astrobot, как и для всех роботов семе йства, называется Jimu. В нём для пользователей предусмотрено три вкладки - “приключение”, “модель” и “сообщество”.

Приключение

Режим приключения подразумевает сборку и программирование в игровой манере квеста, где нужно последовательно выполнять задания. Первое приключение состоит ни много ни мало из 24 частей - собрать Astron, осуществить высадку на планету, провести финальную атаку и т.д. Перед выполнением миссий нужно посмотреть вступительный 20-секундный ролик. Приложение предлагает следить за обновлениями в этом разделе - будем считать это намёком, что приключения будут добавляться.

Модель

В этой части приложения происходит выбор робота для сборки, программирования и управления. Можно воспользоваться фильтром, чтобы видеть только те модификации, которые можно собрать из имеющегося набора; в нашем случае это были Astrobot, Astron и Rover.

Из деталей набора можно создать и собственную модель - для этого предусмотрен отдельный режим. Юному изобретателю предстоит выбрать тип (животное, машина, робот, прочее), добавить изображение и придумать имя (не более 15 символов), после чего приложение попытается соединиться с роботом через Bluetooth.

Здесь же располагается подробная пошаговая инструкция для сборки, а также набор предустановленных действий для трёх фирменных модификаций - для Astrobot, к примеру, их 16.  Этот малыш может вам станцевать, принести стакан воды, побоксировать, галантно пропустить или даже обнять.

Система управления понятная и простая. Движения робота можно контролировать при помощи джойстика в приложении на экране устройства. Контроль направления движения и скорости гусениц Astrobot осуществляется также джойстиком.

Однако главная “фишка” Astrobot и других роботов Ubtech - их обучаемость, которая и отличает их от любых радиоуправляемых игрушек. Для создания собственного уникального действия нужно перетянуть иконку с нужным сервомотором на таймлайн, повернуть её на нужный угол и выставить время, за которое должен совершиться поворот. Иконку этого же сервомотора можно добавить только в следующий блок действия, начав тем самым следующую часть движения. Если добавить на панель другие иконки, сервомоторы будут двигаться одновременно: например, можно заставить робота поклониться, разводя при этом манипуляторы в разные стороны. Части программы можно копировать, вставлять и удалять, для запуска программы предусмотрена отдельная кнопка.

Самое интересное - это кнопка записи. Вместо перетаскивания иконок можно просто поставить робота в изначальное положение, нажать кнопку записи и поворачивать модель, добиваясь желаемой анимации, - приложение запишет положения сервомоторов и затем сможет воспроизвести их.

Программирование

Технически программирование - это часть вкладки “Модель”, но подробностей так много, что мы решили вынести его в отдельный пункт рассказа.

В режиме программирования блоки управления разделены по интерфейсам. Для управления роботом пользователям доступны несколько вкладок, у каждой свой функционал. К примеру, в пункте меню “Пуск” можно настроить триггеры запуска программы действий - поворот смартфона/планшета, расстояние до препятствия (программа “двигайся вперед, пока до препятствия не будет 10 см”). Второй вариант управления зависит от наличия датчика приближения: у Astobot он есть, поэтому модель можно запрограммировать, как робот-пылесос.

Во вкладке “Движение” собраны предустановленные и созданные пользователем действия. Здесь можно настроить поворот одного сервомотора на нужное число градусов или одновременный поворот нескольких. Кстати, за счёт таких экспериментов дети учатся чувству меры и основам физики.

В блоке управления содержатся парные операторы ветвления (если…выполнить, если…иначе). Они оформлены в виде кусочков пазла; благодаря этому ребёнок поймёт структуру программного кода и принцип работы операторов настоящего языка программирования. Конечно, у каждого из них свой синтаксис, но общий принцип построения фраз в языке.

Astrobot можно запрограммировать с учётом событий, превратив их в условия. Про расстояние до предметов и наклон телефона мы уже писали; в аналогичные условия могут превратиться низкий уровень заряда и угол вращения (по данным с гироскопа).

Во вкладке “Шоу” можно настроить воспроизведение мелодии и эффекта, попросить робота показать эмодзи (мигнуть светодиодами нужное количество раз), дисплей подсветки или светодиодные индикаторы.

Математическая вкладка - для продвинутых пользователей: там ребёнку (вероятно, с родителями) предстоит разбираться с числовыми переменными, присваивая им в качестве значений числа или действия робота, накладывая ограничения, складывая, сравнивая и составляя программу с использованием переменных. Программирование тут заключается в присвоении нужных значений ID датчиков и переменных и последующем перетаскивании и соединении блоков управления. Для примера можно воспользоваться уже готовыми программами.

В любой момент времени и в любой вкладке любопытный пользователь может сравнить свой блочный код с исходным, написанным на языке программирования Swift.

Сообщество

В сообществе Jimu юные роботехники могут делиться своими достижениями и изобретениями в формате фотографий, видео или кода, а также черпать вдохновение в идеях других энтузиастов.

Как и в большинстве приложений, здесь есть раздел с ежедневными заданиями: войти в систему, подключить робота, опубликовать фото/видео; за каждое действие присуждается награда. Помимо ежедневных, есть и основное задание. Подобная игровая механика поможет сохранить детский интерес к Astrobot и программированию в целом.

Аналоги

Конечно, Astrobot Kit - не единственный робот-конструктор, который приглянётся вам и вашему умельцу. На случай, если вы не можете определиться с выбором, у Ubtech есть и другие модели - Tankbot Kit, животные из набора Ubtech Jimu Mini Kit, а также гуманоид Ubtech Alpha 1 Pro.

Программируемые роботы выпускает и Ozobot: эти малыши размером всего 3 см распознают цветовой код на игровом поле и таким образом воспринимают команды. Несмотря на компактный размер, роботы Ozobot крайне функциональны; об основных возможностях мы писали в краткой статье.

Если же вашему ребёнку нравятся роботы, а не процесс программирования, подарите ему сообразительного друга. Робот Roobo Pudding S, он же Емеля, ответит на все вопросы вашего почемучки, прочитает сказку и с радостью расскажет о своей родной планете. О других функциях Емели вы можете прочитать в нашем обзоре.

Управляемые роботы от Sphero – беспроигрышный вариант: они поставляются в готовом виде, воспринимают разные команды и обучаются. Но главное – коллекция игрушек Sphero состоит в основном из героев популярных фильмов: есть и Человек-паук, и Молния МакКуин из “Тачек”, и дроиды из “Звёздных войн” - R2-D2, BB-8, BB-9E.

Наш вердикт

Ubtech Astrobot Kit – это отличный подарок на Новый год или день рождения. Самое главное – восторг не пройдёт через пару дней после сборки: ваш ребёнок наверняка захочет собрать все три модели, а приложение позаботится о том, чтобы он возвращался к занятиям каждый день.

Astrobot Kit - это не обычная игрушка, а полноценный комплекс обучения роботехнике по системе STEM. С Astobot Kit (да и с любым другим роботом-конструктором) дети младших возрастов смогут развивать мелкую моторику, а школьники – изучать программирование. Наверняка поиграть с роботом захотят и другие ваши домочадцы, так что в качестве бонуса вы получите ещё и совместное времяпрепровождение в семейном кругу. Купить Ubtech Jimu AstroBot Kit можно за 18990 руб. в нашем магазине, изучить другие модели Ubtech - в каталоге.  

Похожее изображение

Если вы не нашли в статье ответа на какой-либо интересующий вас вопрос, напишите нам в комментариях или позвоните – мы обязательно ответим и расскажем всё, чтобы знаем сами. Выбирайте своего робота! И подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе последних достижений робототехники и вдохновиться необычными идеями для подарков. Или посмотреть, как кошка автора статьи играет с Astrobot.