Иллюстрации: Юлия Замжицкая
Официальный поставщик конструкторов LEGO® Education, компания Стандарт-21 ООО, представил в России набор для обучения по программе STEAM. В него входит SPIKE ™Prime Комплекс новых уникальных датчиков создан российскими специалистами и полностью совместим с конструктором. Разработчики и тренеры по робототехнике рассказали о новых устройствах и тех возможностях, которые открывают.
Что в наборе
Предприятие Standart-21 LLC совместно с российскими инженерами разрабатывает неповторимые комплектные решения и поставляет оборудование для школ и детских садов. Выпущенный комплект STEAM включает две коробки: одна содержит набор SPIKE Prime, а другая — дополнительные датчики.
Созданный комплект датчиков уникален как для России, так и для мировой арены. Например, датчик жестов или мультидатчик метеостанции — разработки российских инженеров, аналогов которым нет в наборах LEGO Education, — рассказала коммерческий директор Standart-21 LLC Ксения Хмелевская.
Всего девять новых датчиков, которые полностью совместимы с набором LEGO Education и крепятся на технические кирпичики.
- Датчик линии
Функция робота — передвигаться в пространстве по заданной траектории. Датчик оснащен шестью оптопарами и распознает любые контрастные линии: черную на белом или белую на черном фоне. По утверждению разработчиков, робот четко воспринимает разметку, движется быстро и плавно, не блуждает по полю. Датчик также имеет индикаторы, показывающие качество определения пути.
- Датчик звука
Роботы SPIKE Prime получают возможность слышать. Не распознают речь, но реагируют на звуки. Датчик определяет уровень шума, голос человека, хлопки (по одному, два раза, три раза). Эта функция полезна для умного дома: робот может включать или выключать свет по звуковому сигналу.
Ребята со мной экспериментировали с датчиком. Собрали робота: чем громче кричат ему в ухо, тем быстрее он двигается. Конечно, датчик можно использовать и для других задач — например, при создании системы охраны. Робот будет измерять уровень шума в помещении и реагировать на него особым образом.
- Датчик жестов
Данный датчик исключителен и не имеет аналогов в конструкторах LEGO Education. С его помощью робот способен распознавать жесты, реагируя на них по заданной программе. Например, можно запрограммировать изменение яркости освещения при движении руки или наклоны и приседания в ответ на жесты. Такие задания реализованы в проекте «Робот-тренер» из учебных материалов.
- Мультидатчик метеостанция
Уникальное устройство LEGO Education сочетает три датчика: температуры, давления и влажности. Устройство оценивает метеоусловия, в которых находится робот, и регистрирует любые изменения среды. Мультидатчик пригодится для моделей умного дома и роботизированных теплиц.
- Компас
Определяет магнитное поле Земли в трех направлениях и настраивает робота для ориентирования на местности. Полезен в соревнованиях, где требуется находить объекты на игровом поле по заданным координатам, например, в роботоспорте по футболу.
- Датчик магнитного поля
Датчик менее точен, чем компас. Он обнаруживает магнитное поле вблизи катушек, трансформаторов и постоянных магнитов. В наличии три режима работы.
- регистрирует магнитное поле;
- Отсчитывает число оборотов (движений магнита около датчика).
- Выполняет функции кодирования: определяет направление вращения магнита и одновременно ведет учет оборотов.
- Датчик температуры
Измеряет температуру воздуха, поверхностей предметов и жидкостей. Для погружения в жидкую среду предусмотрено специальное щупло. Рабочий диапазон температур широкий: от -40 до +120 °C. Датчик пригоден для изучения физики тепловых процессов, наблюдения за процессом таяния льда. Сбор и обработка данных осуществляются хабом из базового набора SPIKE Prime. Устройство полезно в цифровой лаборатории вместе с компасом и датчиком магнитного поля.
- Приемник и передатчик сообщений
Содействует обмену информацией между роботами. Работает исключительно с двумя наборами данных STEAM-обучения, по одному для каждого приемника. Монтируется на соответствующем блоке SPIKE Prime.
- Приемник сигналов и пульт ДУ
Датчик обеспечивает управление роботизированной моделью на расстоянии. Сигналы поступают от пульта дистанционного управления, входящего в комплект поставки. Рабочая зона составляет пять метров. Кнопки пульта программируются для связывания с алгоритмами программы и изменения параметров устройств.
В комплекте с набором находятся учебно-методические материалы с готовыми проектами. Скачать их можно по QR-коду и ссылке, которые указаны на коробке. Разработчики предлагают шесть разнообразных проектов.
- разработка умных устройств;
- строительство автономной теплицы;
- конструирование складского робота;
- робота-поисковика;
- навигатора;
- робота-тренера.
Я считаю методические материалы введением в набор.
Педагогу предоставляется возможность лучше изучить датчики, понять их работу. Можно начать с идей из методичек, а затем подключить воображение, воображение ребят и создавать уникальные устройства, — рассказал Александр Ворон.
Чем набор полезен
Педагоги и тренеры по робототехнике высоко оценили новый комплект на базе SPIKE Prime. Александр Ворон считает, что этот набор значительно расширяет возможности конструктора LEGO Education.
Датчики достаточно интересны. Способствуют проведению экспериментов, делают учебный процесс более интерактивным. Датчик магнитного поля пригодится на уроках физики для изучения магнитных полей, магнетизма, зависимости магнитного поля от расстояния до магнита. Датчик жестов — на технологии: позволяет создавать системы умного дома. Метеостанция, компас и датчик температуры пригодны на биологии и географии.
Коммерческий директор компании Standart-21 LLC Ксения Хмелевская говорит:
Новые датчики — это дополнительные часы уроков, дополнительные возможности для изучения функций, которых не было в базовом наборе SPIKE Prime. Теперь он станет цифровой лабораторией с дистанционным управлением, позволит более подробно объяснить детям материал. Например, не просто рассказать про погоду и изменение влажности, а наглядно представить эти процессы.
Новые датчики полностью работают с программной средой SPIKE Prime. Приложение базового набора узнает новые устройства после скачивания и установки соответствующих программных блоков. Важно отметить: датчики предназначены только для работы с Python. Совместимости с графическим программированием нет.
Работа с датчиками – следующий шаг в программировании после освоения Python. Набор рассчитан на среднюю и старшую школу, но многое зависит от подготовки ученика. Мои ученики из седьмого класса с интересом решали сложные задачи. Этот набор рекомендую тем, кто уверенно владеет базовыми знаниями и навыками Python.
Сегодня новый набор материалов для обучения в сфере STEAM тестируют уже 15 школ из Москвы, Санкт-Петербурга, Перми, Казани и других городов.
Возможно, в скором времени появится ещё одно решение. Ксения Хмелевская сообщила о планах выпуска мультиплексора — разветвителя, позволяющего подключить к одному порту хаба SPIKE Prime сразу несколько датчиков.