LEGO MINDSTORMS EV3 - ДОМАШНЯЯ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ

1. Наборы LEGO Mindstorms являются одним из самых известных учебных инструментов для обучения робототехнике...
2. КОМПЬЮТЕРЫ
3. ТАБЛЕТКИ
4. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ (45544)
5. НАБОР ДОМАШНЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (31313)

Наборы LEGO Mindstorms являются одним из самых известных учебных инструментов для обучения робототехнике и программированию. В настоящее время на третьем рынке (после RCX и NXT) поколение планшетов, Mindstorms EV3, доступно в двух версиях: образовательная, предназначенная для использования в школьных условиях, и домашняя, для индивидуальных пользователей. Каковы различия между двумя наборами? Выгодно ли покупать более дорогую учебную версию? Каковы различия между приложениями, предназначенными для наборов? Об этом мы поговорим в этой статье. И если вы хотите узнать, как использовать эти наборы в обучении робототехнике, запишитесь на наше следующее обучение ,

Серия LEGO Mindstorms является ветераном на рынке средств обучения робототехнике. Первый набор RCX был выпущен в 1998 году, так что скоро мы сможем отпраздновать два десятилетия образования под знаменем LEGO Mindstorms. Тем не менее, прототип программируемого куба, вокруг которого была построена вся серия, был уже в 1987 году. Работой в MIT Media Lab руководил коллектив под руководством Сеймура Паперта, пионера конструктивизма в образовании (то есть обучения через создание) и создателя первого образовательного языка программирования - Logo. Ясно, что десятилетия исследований и разработок стоят за успехом серии. Интересно, что идея серии остается неизменной. Популярные кирпичи LEGO Technic, которые отлично подходят для создания различных механизмов, смешаны со специально подобранными электронными деталями, такими как двигатели, датчики и микроконтроллер, управляющий ими (т.е. упомянутый программируемый куб). Работы, созданные из этих элементов, могут быть запрограммированы в простой и дружественной для детей среде графического программирования.

Огромные возможности набора в сочетании с простой конструкторской системой делают его одним из немногих, который позволяет вам провести полный урок робототехники (введение, сборка, программирование, тестирование и игра) в удивительно короткое время; двух часов занятий достаточно. Это дало серии заслуженное место в авангарде лучших инструментов для обучения робототехнике, доступных на рынке. Если вас интересует определенный аспект набора, перейдите к одной из глав: Строительные элементы , электроника , программирование или материалы , И если вы ищете заслугу, перейдите на резюме , Больше о дидактических наборах для той же возрастной группы, что и Mindstorms, мы написали здесь ,

Базовый набор для обучения LEGO Mindstorms EV3 (45544)

Домашняя версия LEGO Mindstorms EV3 Home (31313) и образовательный базовый набор LEGO Mindstorms EV3 Education (45544), несмотря на смущающее сходство названий, довольно значительно отличаются. Различия появляются везде. Начиная с упаковки, через количество и типы строительных блоков, электронику (другие датчики и наличие пульта дистанционного управления), на приложениях для программирования и материалах, включенных в набор. Даже наличие наборов отличается. Мы купим домашний набор в обычных магазинах, стационарных или онлайн, а образовательная версия доступна только у дистрибьюторов LEGO Education.

Базовый набор LEGO Mindstorms EV3 Education упакован в удобную широкую коробку из прочного пластика, обеспечивающую безопасное хранение. Вставка с 13 отсеками позволяет легко сортировать блоки по размеру и назначению. Под вставкой есть место для хранения более крупных элементов конструкции, таких как колеса и гусеницы, а также электроника и кабели. Сортировка позволяет удобно и быстро строить без необходимости заливать блоки на стол или пол. Процесс строительства также более тихий, что особенно понравится учителям, которые ежедневно используют наборы как часть курса. Внутри коробки, помимо 541 конструкционных и электронных элементов, мы находим картонную карту прокладок, которая облегчает сортировку элементов, и бумажные инструкции по созданию простой бегущей конструкции.

LEGO Mindstorms EV3 Home (31313)

Набор домашней посуды ( LEGO Mindstorms EV3 Home ) упакован, как и большинство традиционных наборов LEGO, в одноразовую картонную коробку. Упаковка имеет привлекательную графику, что, несомненно, способствует улучшению результатов продаж, к сожалению, она не подходит для хранения кирпича. Хотя для большинства продуктов LEGO отдельная коробка не нужна (поскольку все блоки все еще находятся в общем контейнере), в случае робототехнического набора, содержащего уникальные электронные и конструктивные элементы, стоит позаботиться о соответствующей упаковке. Если вы приобретете эту версию комплекта, вам нужно будет купить такую ​​коробку, независимо от того, планируете ли вы использовать ее дома или в школе. Стоит подумать о покупке оригинальной упаковки LEGO, именно такой, как в учебной версии. Как коробку, так и сортировочный лоток можно приобрести на веб-сайте LEGO Education (79 злотых и 36 злотых соответственно).

Упаковка домашнего набора была также вставлена ​​в картонный суперобложку. Обрезав его вдоль отмеченной линии, на оборотной стороне вы найдете простой тестовый мат, полезный для работы с цветным сенсором. В дополнение к электронике и строительным блокам, в коробке можно найти коробку с наклейками, которую можно украсить некоторыми элементами набора, и бумажные инструкции по сборке примера робота.

Элементы образовательного набора EV3

Обе версии набора LEGO Mindstorms EV3 содержат большую коллекцию строительных блоков типа Technic. Они различаются по количеству, типу и даже цветам блоков.

Среди 541 блока учебного набора преобладают белый и серый, с небольшими примесями красного, черного и других цветов. Здесь мы находим классические прямые лучи Technic 8 различных длин, 7 типов изогнутых балок и два типа строительных рам. Технические лучи длиной 3 модуля входят в комплект до 5 базовых цветов (красный, зеленый, синий, желтый и черный), что делает их отличными для работы с цветным сенсором. В комплект также входят оси 10 различных длин и дополнительные 3 типа осей с блокадой.

Мы можем использовать 7 типов штифтов для соединения осей, балок и рам, среди прочего гладкие контакты и с выступами, позволяющими получить различную силу соединения, и 18 типов интересных разъемов, включая различные разъемы оси оси. Два типа распорок или втулок могут использоваться для блокировки или отделения блоков вдоль оси. Более того, в образовательной версии набора вы найдете до 10 типов зубчатых колес (прямые и угловые) и 2 небольших поворотных стола. В общей сложности у нас имеется до 30 блоков, которые можно использовать для создания передач, что позволяет достигать различных передаточных чисел.

Элементы образовательного набора EV3

Два больших колеса с широкими шинами, маленькие шкивы и очень полезный стальной шар в раме могут быть использованы для создания транспортных средств. Это большое опорное колесо для двухколесных транспортных средств Погрузчики привода. Гусеницы, доступные в наборе, состоят из пластиковых звеньев и вместе с подобранными звездочками могут создать идеально работающую цепную передачу. Транспортные средства, движущиеся на гусеничном шасси этого типа, движутся плавно, но из-за гладкой пластиковой поверхности они могут иногда скользить. Решением этой проблемы может стать покупка резиновых вставок. Размещение их в отверстиях в гусеничных звеньях значительно увеличит сцепление с автомобилем. Такие ластики доступны в комплекте расширения LEGO Education, приобретаемом отдельно. Вы также можете купить их в магазине LEGO.

Дополнительные и декоративные элементы не будут найдены в этом наборе слишком много. Список менее полезных кирпичей ограничен четырьмя черными панелями, полезными для ограждения готовых конструкций, и четырьмя декоративными клыками.

Элементы домашнего комплекта EV3

Домашняя версия комплекта немного больше, целых 601 блоков. Наиболее поразительным является изменение цвета. В наборе для домашнего использования преобладают черные блоки с оттенком красного и серого. Белыми являются только декоративные элементы, такие как детали корпуса и декоративные лезвия. К сожалению, такая окраска существенно затрудняет строительство. В черной массе блоков элементы сочетаются друг с другом, и трудно найти правильный, особенно в отсутствие блока, который позволяет сортировать блоки. Подготовленные производителем инструкции по сборке также менее читаемы для черных блоков.

Помимо неадекватной цветовой схемы, содержание набора похоже на учебный эквивалент. Здесь мы можем найти простые балки 8 различных длин, 6 типов изогнутых балок и два типа строительных рам. Однако в домашнем наборе преобладают короткие лучи. Длинных балок, позволяющих легко создавать каркасы, становится меньше. Также отсутствуют цветные блоки, которые можно использовать для работы с цветным сенсором. Обычные оси существуют только в 6 длинах, но у нас есть целых 5 типов осей с блокадой. Для подключения элементов производитель предлагает 6 типов контактов и 21 тип разъемов. Запас расстояний и рукавов практически такой же, как в учебном варианте. Уникальными элементами для этого набора являются штифты и оси с шаром и соответствующими сухожилиями двух длин. Зубчатые колеса поставляются в наборе 8 типов, что в сумме дает 21 элемент, который мы можем использовать для переноса привода. Большинство угловых передач. В этой категории не было доступных проигрывателей в образовательной версии.

Элементы домашнего комплекта EV3

Мы можем использовать четыре черных обода с соответствующими шинами для создания транспортных средств. Привод гусеницы можно получить, используя резиновые гусеницы с хорошей адгезией. Эти гусеницы, к сожалению, нестабильны. При интенсивном использовании они растягиваются и падают на ведущие колеса.

В домашней версии набора много места было отведено гаджетам и не очень практичным украшениям. Именно поэтому мы можем найти здесь до 14 отделочных панелей (для них были сделаны наклейки), 10 декоративных клыков двух разных цветов, 4 декоративных лезвия и шариковую установку с патроном и три пули. Однако самый яркий пример менее полезных кирпичей - это, вероятно, 6 мечей, которые придают очень воинственный характер всем образцам LEGO из этого набора. Однако их трудно использовать для других целей.

Все строительные блоки очень долговечны - LEGO тщательно заботится о качестве, поэтому пластиковые элементы практически неразрушимы. Иногда при демонтаже конструкции (несмотря на напоминания) штифты повреждаются, безжалостно ломаются между зубами детей. При интенсивном использовании зубья мельчайших звездочек, плоские «восьмерки», также со временем сталкиваются. Большая проблема в том, что маленькие части набора просто теряются. LEGO предлагает, к счастью, мы можем найти широкий ассортимент запчастей, которые легко заполняются. Для образовательной версии LEGO Education подготовила восемь комплектов запасных частей - стоит покупать по одному в лаборатории робототехники. Благодаря этому, даже если некоторые блоки будут потеряны, студия сможет работать без перерывов, необходимых для заполнения пробелов. В случае домашней версии производитель не подготовил специальные комплекты запасных частей. Тем не менее, блоки можно заказать для деталей (как в случае всех наборов LEGO, включая 45544).

LEGO Education предлагает различные аксессуары для набора Mindstorms EV3 . Наиболее интересным является набор расширения , который содержит 853 дополнительных блока и значительно увеличивает структурные возможности продукта. Среди блоков расширения набора, кроме дополнительных балок, осей и штифтов, которые позволяют увеличить размер возводимых конструкций, мы находим много интересных деталей. Это, в частности, резиновые ленты, новые типы крепежа, дополнительные колеса и звездочки (включая дифференциал) и большой большой поворотный стол, известный из набора Mindstorms NXT 1.0. Комплект расширения упакован в отдельную пластиковую коробку, того же размера, что и базовый набор. Работа с набором требует манипулирования двумя коробками и вынуждает вас найти много места на столе. После завершения занятий также необходимо разделить блоки на два отдельных набора. Логистика работы с набором добавок делает его пригодным для использования на однодневных семинарах или внеучебных кружках по интересам, где не так много времени.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Система построения в обоих наборах, конечно, одинакова. Блоки LEGO Technic, в которых балки с отверстиями соединены с помощью штифтов, просты и хорошо известны большинству детей. Благодаря этому процесс строительства проходит гладко. Обе версии набора имеют широкие конструктивные возможности, что позволяет быстро тестировать различные строительные решения и способствует развитию творческого потенциала учащихся.

Несмотря на большие различия в содержании, варианты оформления обеих версий набора схожи. Образовательная версия просто приятнее строить. Мы можем использовать уникальные элементы, такие как поворотные столы, опорные колеса или гусеницы. Вместе с большим количеством зубчатых колес и длинных балок они позволяют создавать более эффективные, более точные механизмы и повышать эффективность конструкции. Конечно, добавление набора расширений еще больше увеличивает образовательные преимущества в этой области.

Среди электронных частей обеих версий комплекта мы находим два больших и один меньший серводвигатель и точно такой же микроконтроллер в форме куба EV3. Версии различаются по количеству, типам и даже технологии, используемой в датчиках. Двигатели и датчики подключены к лодыжке с помощью кабелей с разъемами. Кабели являются единственными элементами, которые быстро изнашиваются при работе с комплектом (защелки на штекерах легко ломаются). Стоит задуматься о покупке акций - их можно купить у дистрибьюторов LEGO Education.

Куб EV3

Куб EV3 используется для управления встроенными роботами. Это микроконтроллер на базе процессора ARM9 с операционной системой Linux, заключенный в один большой блок LEGO. Куб содержит дисплей, динамик, 6 кнопок (включая 5 программируемых, с подсветкой), 4 входных порта, 4 выходных порта, порт мини-USB для подключения к компьютеру, порт USB, слот для карты Micro SD (до 32 ГБ) и гнездо батареи. Он обеспечивает связь через USB-кабель, встроенный модуль Bluetooth и WiFi (после подключения внешнего модуля WiFi к USB-порту куба).

При использовании куб работает достойно, хотя его не очень интуитивное меню и длительное время запуска (около 30 секунд после включения) могут быть немного обременительными. Время от времени возникают и другие проблемы - лодыжка может повиснуть или сама себя отключить. В таких случаях обычно помогает обновить внутреннюю прошивку или сбросить ее. При решении проблем с кубиками это полезно это статья.

Каждый куб EV3 может питаться от 6 батареек АА (мы рекомендуем батареи, потому что батареи должны заменяться довольно часто). Аккумулятор, предназначенный для набора, также доступен. Комплект Education входит в комплект поставки бесплатно, но для того, чтобы использовать его, вам нужно купить довольно дорогой блок питания. Стоит знать, что упомянутая батарея увеличивает куб EV3 на один модуль, поэтому его нельзя использовать во всех моделях роботов. Более того, полагаться на батарею не очень выгодно по логистическим причинам. Загрузка занимает много времени, в течение которого мы не можем использовать набор. Конечно, вы можете купить двойной комплект батарей EV3, но по цене около 300 злотых за штуку (+ зарядное устройство + 100 злотых) это довольно невыгодно. Вместо этого мы рекомендуем оборудовать мастерскую двойным запасом качественных батарей типа АА и несколькими приличными зарядными устройствами.

двигатели

Обе версии набора EV3 содержат два больших и один меньший серводвигатель LEGO. Все двигатели имеют встроенный датчик вращения. На базе вождения это обеспечивает координацию между двумя двигателями в боковом приводе и точное движение прямо. Показания датчика вращения также можно использовать при программировании (например, в качестве рычагов управления). В обоих типах серводвигателей управление вращением очень точное (с точностью до одного градуса) благодаря наличию встроенного тахометра.

Большие двигатели имеют большую мощность и большую вращающуюся головку, что облегчает передачу привода. Они достигают скорости 170 об / мин. Меньший двигатель развивает более высокую скорость (до 250 об / мин) за счет доступной мощности, а его меньший размер облегчает установку его в конструкцию.

сенсорный датчик

Датчик касания входит в обе версии комплекта. Это простой аналоговый датчик, который может определить, нажата или отпущена кнопка. Его можно использовать для запуска или остановки строительных работ, создания бамперов или подсчета щелчков. Вместе с палитрой из 5 кнопок на кубе EV3 (в конце концов, это также сенсорный датчик!). Он может быть использован для программирования усовершенствованной системы управления строительством.

датчик цвета

Этот датчик также встречается как в домашней (31313), так и в образовательной (45544) версиях набора LEGO Mindstorms EV3. Датчик собирает данные о цвете (8 различных цветов) или интенсивности света (окружающий или отраженный). Его можно использовать в роботах, следующих за линией, битвами сумо или сортировочными устройствами.

гироскоп

Гироскоп доступен только в учебной версии комплекта EV3. Состоящий из группы акселерометров, электронный гироскоп измеряет угловое положение и используется для обнаружения изменений положения объекта с точностью до 3 градусов по всем осям вращения. Это может быть полезно при создании баланс-роботов или контроллеров, которые реагируют на отклонения.

датчик расстояния

Различные технологии в разных версиях набора используются для измерения расстояния.

Учебный комплект включает в себя ультразвуковой датчик. Датчик работает, отправляя ультразвуковую волну через передатчик, который после отражения от препятствия возвращается в приемник датчика. На основании прошедшего времени между отправкой и получением сигнала датчик определяет расстояние от препятствия. Измерение расстояния относительно точное (+/- 1 см). Диапазон измерения от 1 до 250 см. В дополнение к измерению расстояния, датчик может генерировать ультразвук и прослушивать ультразвуковые сигналы из окружающей среды. Он может быть использован для измерения расстояний, преодоления лабиринтов или обнаружения объектов.

В домашнем наборе для измерения расстояния использовался инфракрасный датчик. Датчик обнаруживает препятствия в диапазоне около 50 - 70 см. К сожалению, измерение не является точным. Расстояние определяется в неуказанных единицах и отягощено большой ошибкой. Благодаря используемой технологии цвет объекта перед датчиком влияет на результат измерения. Из-за такой большой погрешности измерения размер, измеряемый датчиком, называется не расстоянием, а расстоянием. Настоящая роль датчика в наборе состоит не в том, чтобы что-то измерять, а в том, чтобы принимать сигналы от пульта дистанционного управления, который поставляется с комплектом, который использует инфракрасное излучение для связи.

пилот

Инфракрасный пульт дистанционного управления доступен только в домашней версии комплекта. Он может использоваться в качестве передатчика инфракрасного излучения для отслеживания через инфракрасный датчик на расстоянии до 2 м. Чаще всего он используется в качестве пульта дистанционного управления для робота. Для этого вы можете использовать 5 программируемых кнопок (и их комбинации, то есть всего 11 действий). Связь с инфракрасным датчиком может осуществляться по 4 каналам, поэтому во избежание помех нельзя использовать более 4 комплектов в радиусе 2 м. Пульт дистанционного управления питается от двух батареек ААА.

Все электронные компоненты имеют хорошее качество, и первые дефекты обычно появляются только после нескольких лет интенсивного использования. Стоит обратить внимание на возможность покупки наиболее быстро ломающихся кабелей, а также отдельных электронных компонентов, которые можно приобрести отдельно. Благодаря этому, домашний набор может быть завершен. В дополнение к датчикам, описанным выше, LEGO Education также подготовила датчик температуры для комплектов EV3. Другие производители, выпускающие аксессуары для этого набора, часто предлагают другие датчики - на это стоит обратить внимание. Датчики HiTechnic являются хорошим примером; мы найдем там, среди других компас или датчик магнитного поля.

Наборы LEGO Mindstorms EV3 могут быть запрограммированы с помощью специального приложения на основе LabView. Он доступен как для компьютеров, так и для планшетов. Мало того, что каждая версия комплекта имеет свою собственную версию программного обеспечения, приложение отличается в зависимости от устройства, которое мы используем. Вот почему у нас есть 4 среды программирования для набора EV3.

Программная среда EV3 позволяет программировать роботов на интуитивно понятном графическом языке. Мы создаем программы, добавляя дальнейшие инструкции в стартовый блок. Готовая программа должна быть загружена в куб EV3. После запуска команда будет выполняться слева направо. Каждый блок может быть настроен с использованием различных опций. Среда позволяет просто и точно управлять роботами LEGO. Программы создаются легко и интуитивно, и все параметры блока видны с первого взгляда. Проблема заключается только в размере блоков - более длинные и сложные программы не помещаются на одном экране и требуют прокрутки. Поэтому использование среды для создания продвинутых программ может быть неудобным. Однако этот небольшой недостаток не является препятствием для большинства проектов, созданных в рамках школьных уроков робототехники.

На дальнейших этапах обучения вы можете ввести текстовое программирование роботов EV3. Мы можем выбрать один из выделенных языков EV3Basic или Robot-C или даже один из классических языков программирования, например Java или Python (после установки новой операционной системы в кубе - см. ev3dev.org ).
EV3-куб подключается к компьютеру или планшету через Bluetooth, WiFi (после подключения внешнего модуля WiFi) и, наиболее просто и легко, с помощью USB-кабеля. После загрузки программы на куб USB-кабель можно отсоединить и робот будет работать автономно.

КОМПЬЮТЕРЫ

Программирование комплектов EV3 с использованием компьютеров дает максимальные возможности и позволяет в полной мере использовать комплекты. Как в учебной, так и в домашней версии приложения мы получаем доступ ко всему спектру блоков программирования, сгруппированных в шесть категорий. Здесь мы находим блоки действий (управление двигателями, отображение или выделение клавиш куба), управление потоком (блоки ожидания, условные операторы, циклы), чтение данных с датчиков, операции с данными (переменные, списки, математические операции), расширенные блоки и блоки, созданные пользователем. ,

Образовательная и домашняя версии значительно различаются по внешнему виду и содержанию. В учебной версии приложения, помимо среды программирования, мы найдем инструкции по созданию и программированию структур из учебного набора (# 45544), учебные материалы, представляющие мир робототехники LEGO Mindstorms, и инструменты для проектной документации и регистрации данных, которые особенно полезны в экспериментах. Домашняя версия программного обеспечения не содержит этих функций. Помимо среды программирования, инструкций по сборке и программированию образцовых роботов из комплекта № 31313 и инструментов документации по проектам, мы найдем здесь короткие вводные видеоролики и ссылку на руководство пользователя. Палитра блоков, доступная для домашних пользователей, также немного урезана по сравнению с образовательной версией.

Образовательная версия приложения работает на компьютерах под управлением Windows (7, 8 и 10) и с Mac OS версии 10.6 или более поздней. Приложение можно скачать здесь ,

Версия для домашнего использования совместима с Windows Vista или более поздней версией, а также с Mac OS версии 10.6 или более поздней. Эту версию приложения можно скачать здесь ,

Блоки программирования для компьютерного приложения (* только в версии для образовательных учреждений)

ТАБЛЕТКИ

Аппликационные блоки для планшетов

Набор Mindstorms EV3 предоставляет отдельные приложения для программирования на планшетах. Они имеют гораздо меньшие возможности из-за ограниченного количества блоков. У нас есть только три из шести поддонов, доступных в версии для ПК. Здесь нет блоков операций с данными и расширенных блоков, и нет способа создавать свои собственные инструкции. По этой причине в приложении мы можем создавать только самые простые программы, что снижает образовательную ценность деятельности.

Образовательная версия приложения доступна для планшетов iOS (8.0 или выше), для устройств под управлением Android 4.2 и новее, а также для Chromebook, планшетов Kindle Fire и сенсорных устройств с Windows 10. Более подробную информацию можно найти в магазине Google Play или в App Store и на сайте LEGO Education ,

Приложение для домашнего набора доступно для загрузки в Google Play и App Store. Он совместим с iPad 2.0 или более новой версией и с операционной системой iOS 8.0 (или выше). Для планшетов Android нет особых требований. Список совместимых устройств находится здесь ,

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ (45544)

Приключение с приложением LEGO Mindstorms EV3 Education стоит начать с вкладки « Быстрый старт », которая содержит несколько обучающих видео, представляющих функциональные возможности приложения. Кроме того, меню приложения содержит инструкции по созданию образцов моделей, обучающее руководство по робототехнике и дополнительные материалы.

Вместе с приложением мы получаем доступ к инструкциям по сборке 10 (фактически 11, ниже) роботов. К сожалению, до 6 из них требуют использования дополнительного набора расширения. К ним относятся 2 гусеничных машины Tank Bot и Znap , робот, поднимающийся по лестнице Stair Climber , модель слона-робота, фабрика Spinner Factory и автоматизированный контроллер дистанционного управления, который можно использовать для управления другими роботами (конечно, у нас должно быть два комплекта EV3) , Только 4 робота могут быть построены с использованием только базовой версии учебного набора Core Set . Это робот-балансировщик Gyro Boy , сортировщик окраски Color Sorter , модель робота- щенка Puppy и роботизированная рука Robot Arm H25 . Все модели интересны, но, к сожалению, очень сложны в конструировании и программировании, что делает процесс их конструирования, программирования и тестирования в целом длительным. Поэтому эти материалы сложно использовать в рамках уроков робототехники. В материалах отсутствуют инструкции по программированию. После завершения строительства мы получаем готовую, сложную программу, которую довольно сложно понять с первого взгляда. Мгновенный доступ к готовой программе заставляет нас постепенно терять образовательную ценность, связанную с созданием программы с нуля, в сочетании с тестированием и исправлением ошибок.

Основа образовательного набора

К счастью, в другой части приложения есть очень ценный материал в виде учебного пособия для роботов . Есть материалы, которые являются наиболее интересными с точки зрения образования, представляющие возможности электронных частей набора, базовые и расширенные блоки программирования, а также инструменты, доступные в среде, в том числе инструменты для записи и представления данных, собранных с датчиков. Более того, в учебном пособии вы найдете инструкции по построению наиболее интересного с точки зрения образования строения: простая база для вождения , а также дополнения, которые позволяют оснастить базу дополнительным двигателем с подвижной рамой для захвата предметов и датчиками касания, цвета (направленными вниз или вперед). , расстояние и гироскоп. Этот простой дизайн в сочетании с инструкциями по программированию, доступными в представлении блоков программирования, позволяет вам проводить много интересных уроков.

Инструкции по сборке, предоставленные LEGO, хорошего качества, хотя нет предварительного просмотра сложенного элемента до и после сборки. По этой причине, с помощью инструкций, охватывающих большие фрагменты структуры в кадре, нахождение места, куда вы должны добавить блок, иногда напоминает вам игру « Где Уолдо?». Трудно объяснить, почему LEGO до сих пор не решил добавить эту функциональность в свои инструкции - в компьютерном приложении это просто и очень полезно (см. Инструкции RoboCAMP).

Обсуждаемые материалы доступны в приложении для персональных компьютеров. В версии для планшета содержание материалов ограничено только усеченной версией учебника Robot Educator .

НАБОР ДОМАШНЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (31313)

Домашняя версия среды, LEGO Mindstorms EV3 Home Edition, предлагает совершенно разные материалы. В начале приложения открывается громкое лобби, в котором можно выбрать одного из пяти боевых роботов: гуманоидного стрелка EV3RSTORM, модель кобры R3PTAR, робот-захват GRIPP3R, сменный ящик для инструментов TRACK3R и модель скорпиона SPIK3R. Приложение позволяет загрузить дополнительные 12 дизайнов, созданных сообществом LEGO Mindstorms.

Робот SPIK3R Домашний комплект

В дополнение к инструкциям по сборке, эта версия приложения также предлагает пошаговые инструкции по программированию, позволяя вам создавать и тестировать программы самостоятельно. Они доступны только для пяти оригинальных конструкций LEGO; в дополнительных проектах передовые программы представлены в финальной версии с комментариями.

Как и в случае образовательной версии, модели являются структурно и программно сложными, и работа с ними отнимает много времени, что затрудняет их использование в классе. В дополнение к конструкциям роботов материалы содержат несколько коротких обучающих видеороликов, представляющих возможности среды, и ссылку на руководство пользователя.

В версии для планшета приложение выглядит довольно похоже. Предоставляет доступ к инструкциям по созданию 5 флагманских роботов (без инструкций по программированию) и 12 проектов, созданных сообществом LEGO. Тем не менее, во многих из этих инструкций мы находим информацию о том, что все возможности данного проекта могут быть обнаружены только с помощью полной версии среды, доступной на персональных компьютерах.

• Базовый набор для обучения LEGO Mindstorms EV3 (45544): 1910 зл.
• LEGO Mindstorms EV3 Home Edition (31313): около 1300 злотых
• Набор расширения LEGO Mindstorms Education EV3: 567 зл.

Наборы LEGO Mindstorms EV3 имеют много преимуществ в обеих версиях и выделяются среди конкурентов. Конструкция системы проста и быстра, а элементы долговечны. Благодаря использованию кирпичей LEGO конструкции становятся легкими, приятными и, самое главное, очень быстрыми. Разнообразные структурные и электронные элементы набора позволяют надежно обучать основам механики и физики и развивают креативность, поскольку они побуждают вас проверять свои собственные идеи. Эти широкие возможности набора позволяют использовать его на разных уровнях образования. Недаром многие технические университеты используют его в своих лабораториях робототехники и мехатроники. Также приложения для программных наборов (особенно в версии для персональных компьютеров) отлично подходят для обучения программированию. Благодаря тому, что они позволяют создавать сложные программы простым и интуитивно понятным способом, они помогают развивать вычислительное мышление и позволяют освоить многие концепции программирования без необходимости изучать сложный синтаксис текстовых языков. Больше информации о том, как наборы LEGO хорошо работают против включенной нами конкуренции здесь ,

Различия между двумя версиями, доступными на рынке, на первый взгляд кажутся небольшими, но они касаются ключевых аспектов обучения. LEGO Mindstorms EV3 Education Core Set (# 45544) - это набор, созданный для образования. Это очевидно практически во всех аспектах: от удобной коробки, которая облегчает хранение и сборку благодаря системе сортировки, через более вдумчивое содержание строительных блоков, более интересных датчиков, до более богатого приложения для программирования и более образовательных моделей роботов. Он оказывает положительное влияние на ход занятий и позволяет провести полный урок робототехники (введение, сборка, программирование и тестирование) даже за 90 минут. Единственной проблемой может быть поиск материалов для занятий, подготовленных к таким временным рамкам; Учебное пособие для роботов не достаточно долгое время. Решение может состоять в том, чтобы самостоятельно разработать такую ​​программу действий или воспользоваться профессиональными решениями, доступными на рынке (например, учебники RoboCAMP).

LEGO Mindstorms EV3 Home , установленный для отдельных пользователей, гораздо менее практичен. Начиная с картонной коробки, через черный и красный, боевые цвета элементов, затрудняющие поиск блоков, вплоть до содержимого набора (6 мечей!) - все продиктовано маркетингом в этом наборе. Инфракрасный датчик расстояния слабее, чем учебный вариант. Он гораздо менее точен, чем ультразвуковой, но позволяет использовать пульт дистанционного управления для роботов. Среда для программирования домашнего набора (# 31313) очень похожа на образовательную версию - самый важный аспект, или программирование, точно такой же, но у нас немного меньшее количество блоков. В этой версии отсутствуют инструменты для сбора и представления данных и материалов для учителя.

В таблице мы суммировали нашу оценку обоих наборов. Если в данной категории сет имел определенное преимущество перед конкурентом, он получал очко. Если наборы были сопоставимы, мы присуждали одинаковое количество очков. В таком простом изложении домашняя версия проигрывает с образовательной почти во всех областях. Однако следует помнить, что эти различия включены в установленные цены, которые являются адекватными.

Конечно, работа с домашней версией в школьных условиях возможна. Тем не менее, вам нужно позаботиться о недостающем наборе - выбрать правильную коробку и учебные материалы. На более позднем этапе вы также можете попробовать купить датчики (ультразвуковой датчик расстояния и гироскоп), которые отсутствовали в этой версии.

Дополнительные учебные материалы будут полезны при работе с обеими версиями. Все проекты, подготовленные LEGO (за исключением содержания учебного пособия по робототехнике ), очень сложны, и для их эффективного использования в обычной школьной деятельности требуется слишком много времени. Это относится как к дизайну, так и к программированию. Мы рекомендуем наши учебники EV3 для работы в классе: CityCAMP (доступно для домашней и учебной версии) и DiscoveryCAMP (доступно для образовательной версии). Все включенные в них уроки могут быть выполнены за 90 минут. Образцы материалов для урока можно посмотреть в нашем бесплатном демонстрация ,

Похожие