программируемый конструктор для обучения детей робототехнике
11 лучших конструкторов для самостоятельной сборки для детей
Конструкторы самостоятельной сборки для детей
1. Robot Kit 1 (базовый набор) RoboRobo
Базовый набор Robo kit это первая ступень обучения. Рассчитан для детей от 9 лет. Этот курс помогает ученикам изучить основы робототехники и принципы электричества, электронной структуры в процессе создания своего первого робота. Также ребенок узнает о различных типах компонентов, таких как LED, зуммер, электродвигатели и основные принципы сенсоров.
Основой конструктора служит базовая плата, обрабатывающая каждую команду программы последовательно, включая обработку команд от датчиков.
Комплект конструирования и моделирования представляет собой оптимальный набор, который позволяет организовать обучение основам робототехники как в школе и в учреждениях дополнительного образования, так и в учебном процессе дома, а также для участия в соревнованиях.
Особенности: Серьезные новички, Arduino, программирование
2. Huna fun&bot 3
Уникальный конструктор из цветных пластиковых деталей, который собирается в одного из четырёх героев сказок.Герой оснащаетcя мотором и контролером, с помощью которого Вы заставляете игрушку двигаться!
Сами сказки вошли в комплект и располагаются с инструкциями по сборке.
В комплекте и методические пособия, которые могут быть использованы для упрощения обучения.
В наборе:
— 168 пластиковых деталей
— Материнская плата;
— 1 двигатель постоянного тока;
Инструментарий по сборке на русском языке.
Всем детям нравится играть с яркой радиоуправляемой машинной и собирать что-нибудь из конструктора.
Особенности: Подходит для начальной подготовки, дистанционное управление, одна модель для примера собрана
3. Bioloid Premium Kit Robotis
Человекоподобный робот, обладающий самостабилизацией положения тела, обеспечивающей идеальную устойчивость при ходьбе. Набор позволяет собрать гуманоида, паука, динозавра и другие модели.
4. LEGO Mindstorms EV3
Королем вселенной роботов-конструкторов должен быть LEGO Mindstorms EV3. Несмотря на то, что Lego Robotics обладает более высокой ценой, роботы Lego предлагают удивительные усовершенствования в чрезвычайно популярном мире LEGO. Со встроенными драйверами для пяти уникальных роботов EV3 можно управлять непосредственно с смартфона или запрограммировать через приложения iOS / Android и ПК / Mac.
Особенности: LEGO любителей, программирование, профессиональный
5. Robotis Play 600 pets
Особенности: Простой в использовании, низкая стоимость
6. ZOOB BOT
Особенности: Простой, батарея как опция, дети младшего возраста
7. Научный набор Robo Spider от компании Smithsonian
Особенности: Простой, для любителей насекомых, низкая стоимость.
8. Thames & Kosmos Remote Control Machines
Еще один конструктор для сборки роботов на пульте дистанционного управления. Можно купить робота с дистанционным управлением, комплект которого имеет все необходимое для создания десяти машин. Креативный дизайнер сможет использовать запчасти, чтобы построить еще много различных моделей, ограниченных только фантазией. Включенный в комплект инфракрасный пульт дистанционного управления позволяет пользователю одновременно управлять тремя разными моторами
Особенности: Промежуточный, креатив, механика
9. 4M Doodling Robot4
Особенности: Простые, художники, низкая стоимость
10. Kuman Project Complete Starter Kit для Arduino UNO
Особенности: Средний / Продвинутый, программирование, безграничные возможности
11. LEGO WEDO EDUCATION 2.0
Самый востребованный набор для конструирования роботов. Комплект содержит учебные материалы для реализации 17 проектов по окружающему миру, биологии, географии, исследованию космоса и инженерному проектированию, работа над которыми в общей сложности может занять более 40 академических часов. Конструктор Wedo 2.0 в совокупности с программным обеспечением представляет собой готовое решение для развития научной деятельности, навыков проектирования, абстрактного мышления и грамотности изложения.
Особенности: подхо дит для начального уровня, автономность от компьютера, большее кол-во деталей и бесплатное программное обеспечение.
Роботизация с Wilbo.ru
У нас одна из самых широких среди аналогичных магазинов в России линеек товаров, насчитывающая на текущий момент более 500 наименований различных товаров. Продажа роботов осуществляется ежедневно. Вы можете купить робота с доставкой по Москве и всей России.
Где купить роботов?
Можно робота купить в Интернет или оффлайн магазине. Недорогие роботы продаются со склада. Для заказа очень дорогих и исключительных моделей требуется оформление предварительного заказа и внесения предоплаты. Эксклюзивные заказы поставляются из-за рубежа в течение 2-4 недель.
Подводное исследование: подводные роботы радикально изменили то, как мы видим мир с дна океана. Подводные роботы могут погружаться дольше и глубже, чем любой человек, и они обеспечивают пристальный взгляд на морскую жизнь. Эти удивительные машины оснащены датчиками, камерами высокой четкости, колесами и другими технологиями, чтобы помочь ученым, когда они исследуют доки, океанские полы, плотины, сундуки и другие поверхности. Наиболее распространенными подводными роботами, используемыми сегодня, являются автомобили с дистанционным управлением (ROV), которые контролируются людьми, сидящими в командном центре. ROV подключаются кабелем к судам и являются лучшим инструментом для сбора данных и изображений жизни под водой.
Очистка воздуховодов: Очистка воздуховодов выполняется лучше всего роботом, который может действительно вписаться в эти опасные и узкие пространства. Роботы обеспечивают более эффективную и эффективную очистку, чем ручные щетки. Кроме того, для промышленных и институциональных рынков безопаснее купить роботов, поскольку рабочие не подвергаются воздействию вредных химических веществ или ферментов, которые поступают от пылевых клещей. Роботы для очистки каналов используются в больницах и правительственных зданиях, которые могут иметь опасную или загрязненную среду, а также посольства и тюрьмы для более короткой и более безопасной очистки. Использование роботов для очистки каналов обеспечивает более быструю, безопасную, дешевую и эффективную очистку каналов без необходимости в человеке.
Коммерческое сельское хозяйство: земледелие было открыто человеком с начала времён, но на протяжении многих лет роботы также были внедрены в мир коммерческого сельского хозяйства. Как и на производственных рабочих местах, на поле роботы имеют возможность работать быстрее, дольше и эффективнее, чем люди в сельском хозяйстве. Роботы избавляют человеческий фактор от этой трудоемкой и нудной работы. Их можно научить перемещаться по сельскохозяйственным угодьям, обрабатывать и собирать урожай самостоятельно. Роботы могут также использоваться для нужд садоводства, таких как обрезка, прополка, распыление пестицидов и мониторинг роста растений.
Обзор железок для занятий робототехникой с детьми
UPD: к нижеприведенному материалу поступило множество дельных замечаний, поэтому он был полностью переработан: habrahabr.ru/company/makeitlab/blog/252015
Сейчас мы готовим новую площадку для детских занятий. В процессе подготовки стал вопрос выбора платформы, на которой будем обучать. По такому случаю мы подготовили обзор имеющихся платформ с обоснованием выбора. Документ, вроде, интересный получился, решил его здесь опубликовать. Некоторые вещи изложены сильно упрощенно, поскольку текст предназначен не только для хардкорных технарей.
Fishertechnic
http://habrahabr.ru/company/neuronspace/blog/243929/
В целом повторяет идеологию Lego. По сравнению с ним имеет ряд интересных дополнительных элементов: пневмоприводы, хемотроника, ионисторы, электрохимические суперконденсаторы и др. Есть специальные комплекты, моделирующие разного рода производство. Если Лего — это общеразвивающая игрушка, то fischertechnik больше инженерно развивающая, однако по прежнему игрушка.
Есть и другие конструкторы, основной смысл которых — демонстрировать детям какие-то отдельные интересные инженерные элементы. Они имеют достаточно узкое применение, мы их особо не изучали.
Стоимость Fishertechnic примерно соответствует стоимости Лего.
Arduino
Arduino — самая распространенная платформа для взрослой робототехники и электроники, вторая по распространённости среди детей. Разработка полностью открытая, у нее есть множество ответвлений.
Raspberry Pi и аналоги
Raspberry Pi — это компьютер под управлением операционной системы Linux, имеющий размеры баковской карты. На нем можно запускать те же программы, делать те же вычисления, что и на настольном компьютере (есть видеовыходы, аудиовыходы, USB). Малые размеры вкупе с низким энергопотреблением позволяют устанавливать его на подвижных роботов.
Raspberry поддерживает язык программирования Python. Это наиболее перспективный учебный язык программирования. На западе учебные заведения постепенно переводят на него свои учебные программы. Поддержка этого языка, по нашему мнению, является главным достоинством Raspberry.
Например, может быть реализован следующий сценарий использования: сначала, когда ребенок только начинает заниматься робототехникой, он работает с Ардуино в графической среде программирования; далее, когда он вырастает из графической среды, подключаем к ардуине Raspberry, и ребенок начинает программировать на Python, использовать различные дополнительные возможности. Если дорогая Raspberry недоступна, ребенок может программировать имеющуюся ардуину на С++.
Механические конструкторы для Arduino и Raspberri
Наиболее известный — это Huna Тор:
По сути, это старый советский металлический конструктор на винтах (к слову у него помимо ардуины есть и собственный контроллер). Похожий на него конструктор предлагает Трик: blog.trikset.com/p/blog-page_6355.html
На наш взгляд, наиболее перспективным является недавно появившийся конструктор Multiplo. В отличии от других конструкторов у него основные детали не металлические, а вырезаны из трехмиллиметрового пластика. Благодаря этому их можно вырезать самостоятельно на специальном станке (тем более, что 3Д-модели деталей выложены в открытый доступ, проект опенсорсный). Если специальный станок недоступен, детали можно вырезать руками с помощью лобзика и дрели.
Помимо винтов в Multiplo широко используются пластиковые заклепки, благодаря этому собирать конструктор гораздо интереснее и быстрее.
Стоимость Huna с Ардуино на борту примерно соответствует стоимости Лего. Стоимость Multiplo с Ардуино на борту примерно в полтора раза ниже.
Заключение
Мы остановились на варианте arduino + Raspberry Pi + конструктор Multiplo.
До седьмого класса нужно что-то другое, этот вопрос мы пока мало изучали.
Если стоит задача привить интерес к каким-то узким отраслям промышленности, то нужен Fishertechnic или аналог.
Если стоит задача научить детей самих нарезать и печатать детали, то за основу лучше брать Multiplo.
Какой конструктор программируемых роботов выбрать?
Прошел уже почти век, как писатель Карл Чапек в 1921 году придумал слово «робот» для своей пьесы «Россумские универсальные роботы». С того времени роботы уже не выдумка фантастов: они накрепко укоренились в рамках образовательной программы школ и кружков дополнительного образования.
Роботы разработаны для детей, что не мешает и взрослым любителям электроники обучиться программированию и собрать собственного интерактивного робота. Чтобы хоть немного сориентировать вас в многообразии вариантов, мы оценили возможности конструкторов и популярных роботизированных платформ, разобрались в видах и ценах.
| Время чтения: 22 минуты |
Автор статьи — Бураков Даниил |
С чего начать знакомство с робототехникой
В интересные времена живём, однако. Последние достижения в областях робототехники и компьютерных наук по-настоящему впечатляют. Беспилотники Yandex разъезжают по дорогам, Atlas из Boston Dynamics делает обратное сальто, Google хвастается квантовыми компьютерами, NASA готовится к возврату на Луну, а машины Tesla собираются роботами.
Мы подготовили обзор 5 робототехнических платформ, чтобы облегчить непростую задачу выбора набора для знакомства с робототехникой.
Обзор платформ для разработки
BBC micro:bit
Плата снабжена 2 программируемыми кнопками, 25 светодиодами, 20 GPIO и 3 пинами типа banana connector. На плате есть термометр, акселерометр, магнитометр и Bluetooth модуль для соединения с телефоном. Такого количества начинки с лихвой хватит на десятки проектов. Можно сделать музыкальный плеер, компас, умный вентилятор, мобильного робота с управлением по Bluetooth и многое другое.
Makeblock
Наборы Makeblock ориентированы на аудиторию разных возрастов, начиная с 6 лет. Конструкторы mTiny, Codey Rocky и Neuron подойдут для знакомства с миром робототехники. Наборы мобильных роботов снабжены Arduino-подобным контроллером с коннекторами сенсоров, которые знакомы любителям Lego Mindstorms. Они подходят как для самостоятельных занятий, так и для кружков. Готовая программа обучения доступна на makeblock.com
В зависимости от поставленных задач можно выбрать набор. Наборы для знакомства с робототехникой упрощены чтобы избежать перегрузки информацией. Neuron поставляется в виде блоков, которые можно соединять. mTiny и Codey Rocky выполнены в цельном корпусе. Другие наборы более гибкие и добавляют возможность создавать более сложные проекты. Набор Ultimate 2.0, например, оснащен платой MegaPi, аналогом Raspberry Pi, которая дает максимальную свободу действий в сравнении с другими наборами Makeblock.
Программировать наборы можно как с помощью Scratch на makeblock.com, так и в Arduino IDE на C++.
Arduino
Ещё полтора десятка лет назад, чтобы помигать светодиодом с микроконтроллера, нужно было знатно потрудиться. Нужно было прочитать кучу книг, раздобыть необходимую обвязку в виде кварцевого генератора, резисторов, конденсаторов и программатора, правильно подключить все это дело и, скрестив пальцы, прошить чип. В 2005 ситуация изменилась. Массимо Банци и команда выпустили плату как помощь студентам в обучении программированию и электротехнике. Имя плате досталось в честь паба “Bar Di Re Arduino”, который Банци частенько навещал. Так и родилась Arduino.
Линейка плат Arduino содержит платы разных мощностей, назначения и размеров. Платы расширения, по-другому Шилды, и бесчисленное количество разных датчиков от кнопок до сканеров отпечатка пальца добавляют дополнительный функционал. Самая популярная плата, Arduino UNO, оснащена 14 цифровыми и 6 аналоговыми пинами, 32 КБ Flash памяти и 1 КБ EEPROM.

Arduino славится количеством проектов, которые были реализованы на её основе. Начать можно с проектов попроще, постепенно наращивая сложность. Кстати, на сайте Arduino есть раздел Project Hub, где собраны тысячи проектов со всего мира.
Программировать Arduino можно на C++ используя десктоп или веб-версию Arduino IDE. Ещё есть возможность использовать Scratch через ScratchX или S4A и Python через pyFirmata.
Raspberry Pi
Чтобы решить задачи каждого покупателя, в линейке плат Raspberry Pi есть платы разного форм-фактора и мощности. На недавно вышедшей Raspberry Pi 4B, например, установлено 4 USB порта, 2 из которых USB 3.0, гигабитный Ethernet, 2 micro HDMI порта с поддержкой 4К видео, WiFi, Bluetooth 5.0 и 40 GPIO пинов.
Потенциал платы ограничен только воображением. Можно создать свою медиасистему для просмотра фильмов в 4К, можно превратить Raspberry Pi в эмулятор игр и спасти принцессу Пич, можно даже сделать систему безопасности с возможностью распознавания лиц.
Программировать Raspberry Pi можно разными способами. Если подключить монитор, клавиатуру и мышь и запустить графический интерфейс, получится полноценный персональный компьютер. Тут есть где разгуляться. Программировать можно на Python, C, C++, Java, Html5 и других языках. Настоящие хакеры пользуются SSH соединением и управляют Raspberry Pi удаленно через Bash. Этот навык пригодится будущим системным администраторам.
STM32
Все проекты на Arduino, реализуемы и на платах STM32. Основное отличие в том, что проекты, выполненные на STM32 потребуют больше времени, а взамен дадут кристальное понимание всех систем. Микропроцессоры STM32 на голову превосходят микропроцессоры Arduino по техническим показателям при схожей цене. Вот небольшое сравнение чипа Arduino UNO и похожего чипа STM32.
| STM32F103C8T6 | ATmega328P-AU | |
| Частота осциллятора | 72 МГц | 16 МГц |
| Количество GPIO | 37 | 23 |
| Объем Flash памяти | 64 КБ | 32 КБ |
| Разрешение АЦП | 12 бит | 10 бит |
| Разрешение ШИМ | 16 бит | 10 бит |
| Интерфейсы | I2C, SPI, UART, CAN, USB, LIN, IRDA | I2C, SPI, UART |
| Напряжение питания | 2-3.6 В | 1.8-5.5 В |
Программировать STM можно и в Arduino IDE, но чтобы полностью использовать возможности платы придется перейти на чистый C в STM32Cube IDE, например.
Сравнение платформ
Все ещё не знаете что выбрать? Вот таблица, которая сможет облегчить задачу.
Обзор современных робототехнических конструкторов
Роботы на BBC micro:bit
Решили остановиться на BBC micro:bit, вот несколько наборов, на которые стоит обратить внимание.
![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | Самоход Hiwonder LOBOT micro:bit QtruckНужен вездеход? Qtruck спешит на помощь. Робот оснащён манипулятором, с помощью которого можно захватывать различные предметы, ультразвуковым дальномером для обнаружения препятствий и датчиками для езды по линии. Управлять роботом можно через приложение на телефоне. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | Рука-робот Hiwonder LOBOT micro:bit uHandbitМеханическая робо-рука на платформе BBC micro:bit точно сможет заинтересовать юного робототехника. Рука умеет показывать жесты, считать на пальцах и реагировать на звуки. В комплекте идут датчик цвета и звуковой дальномер, которые можно использовать для активации движений руки. Робо-рука может использоваться как развлечение для вечеринок и мероприятий. Можно, например, сделать робота, который будет приветствовать всех входящих людей каким-нибудь жестом. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | STEM конструктор Hiwonder LOBOT micro:bit DaDaЭтот набор придётся по вкусу любителям Lego и начинающим робототехникам. Используя детали конструктора можно собрать 20 моделей роботов. В набор входят ультразвуковой датчик, датчик света, датчик цвета, ИК датчик препятствий, 4-сегментный дисплей, сервопривод и пропеллер. Роботы на MakeblockРоботы Makeblock – хороший выбор для кружков и школ. Ниже представлены несколько наборов, с которых можно начать изучение робототехники.
|












Автор статьи — Бураков Даниил






















