Naucz dzieci kodować z Lego Mindstorms

Zdjęcie 1 z6

League of Legends jak zmienić nazwę użytkownika

Znajdź nam dziecko, które nie lubi Lego, a pokażemy Ci kosmitę w dziecięcym stroju.

Nie ma lepszego sposobu na zainspirowanie dzieci i zapoznanie ich z kilkoma kluczowymi koncepcjami programowania niż Lego Mindstorms, które pozwala im zbudować robota z Lego i go również zaprogramować.

Jest kilka zastrzeżeń. Po pierwsze, zestaw Lego Mindstorms jest drogi: najniższa cena online, jaką mogliśmy znaleźć, wynosiła około 230 funtów z VAT, a jeśli wejdziesz do Johna Lewisa, znajdziesz go w sprzedaży za fajne 300 funtów. Po drugie, młodsze dzieci będą potrzebowały pomocy przy budowie modeli.

Jeśli jednak w to włożysz wysiłek, zakres możliwości dostępnych z zestawu podstawowego jest niesamowity. Jak w przypadku wszystkich Lego, jedynym prawdziwym ograniczeniem tego, co możesz stworzyć, jest twoja wyobraźnia (i ile dodatkowych zestawów kupujesz). Pomocnie, masz do wyboru pięć typów robotów do zbudowania od samego początku, takich jak Gripp3r, silny robot, który może podnosić i przenosić ciężkie przedmioty za pomocą chwytaków.

Mając tylko jeden zestaw wydrukowanych instrukcji w pudełku, będziesz musiał przejść do Internetu, aby dowiedzieć się, jak zbudować większość robotów. W rezultacie będziesz potrzebować komputera lub tabletu pod ręką podczas pracy, ale Lego sprawiło, że zadanie tworzenia jest mniej zniechęcające, sprytnie dzieląc proces budowania na osobne misje. Na przykład, tworząc Gripp3r, zaczynasz od chwytania dłoni, a następnie dodajesz dodatkowe części w trzech misjach, aby stworzyć pełnego robota.

Po zakończeniu dość technicznego procesu budowania modelu – który wykorzystuje bardziej szkieletową gamę klocków Lego Technic, z których 594 znajduje się w pudełku – jesteś gotowy do stworzenia swojego programu.

Programowanie

Mindstorms jest dostarczany z graficznym środowiskiem programistycznym opartym na LabView . Wersja Lego została przystosowana do pracy z zestawami Mindstorms, ale nie musisz kupować modelu, aby korzystać z niej za darmo; możesz to pobrać tutaj .

Podobnie jak w Scratchu, budujesz swój program za pomocą modułów oznaczonych kolorami: moduły akcji są pokolorowane na zielono, czujniki na żółto, a polecenia kontroli przepływu na pomarańczowe.

W naszym przykładzie robotycznej ręki chcemy, aby silnik aktywował się, aby palce się otworzyły; sterowanie, aby wydać dźwięk hamulca aerodynamicznego; palce do zamknięcia, a następnie – po przerwie – do ponownego otwarcia. Wymaga to pięciu modułów, jak pokazano poniżej. Po wykonaniu instrukcji, aby to utworzyć, nadszedł czas, aby poeksperymentować z ustawieniami; straciliśmy siedmiolatkę na pół godziny, która bawiła się różnymi efektami dźwiękowymi.

Jeśli to wygląda zbyt uproszczone, nie bój się. LabView zawiera wiele zaawansowanych operacji, a zanim skończysz budować Gripp3r, ten prosty zestaw modułów szybko stał się znacznie bardziej złożony, z licznymi pętlami i przełącznikami.

Bardziej zaawansowane projekty obejmują rejestrację danych, a w pudełku znajduje się czujnik koloru, dotyku i podczerwieni. Możesz również kupić czujniki żyroskopowe, ultradźwiękowe, dźwiękowe, kompasowe i akcelerometr bezpośrednio z Lego.
Nie jesteś też ograniczony do LabView. Na przykład, ROBOTY jest przeznaczony do tworzenia bardziej złożonych programów współpracujących z Lego Mindstorms.

Po zakończeniu tworzenia programu nadszedł czas, aby wypróbować go w prawdziwym świecie. Kluczem do tego jest inteligentny klocek Mindstorms EV3 (który widać na środku wężowego robota, poniżej).

Najpierw musisz podłączyć to do modelu, który zbudowałeś za pomocą jednego z kabli typu Ethernet. Dostępne są cztery porty – A, B, C i D – i jeśli przyjrzysz się uważnie zrzutom ekranu w przewodniku, zobaczysz, że podłączamy silnik do portu A.

Następnie podłączasz klocek EV3 do komputera PC lub Mac za pomocą dostarczonego kabla i naciskasz odtwarzanie; program uruchomi się automatycznie.

Będzie on również przechowywany w bloku, abyś mógł kontrolować rękę (w naszym przypadku) bez połączenia z komputerem.

W klasie

Podobnie jak w przypadku Scratch, może się okazać, że lokalna szkoła średnia zainwestowała już w Mindstorms dla edukacji. Dzięki ogromnej gamie zasobów i dodatkowych zestawów, stanowią one doskonały sposób na wspólną pracę klas nad projektem. Na przykład niektóre zestawy zawierają maty – takie jak kosmiczny krajobraz i zielone miasto – dzięki czemu uczniowie mogą wspólnie tworzyć coś większego niż pojedyncze roboty.

Istnieje również aktywna społeczność budowniczych Mindstorms, a Lego ułatwia przesyłanie i udostępnianie swoich dzieł. Jeśli chcesz zobaczyć, jak ktoś zbudował gitarę z zestawu, detektor trzęsień ziemi lub maszynę do rzucania kostkami, wystarczy pobrać ich projekt.

Poniżej przedstawiamy sposób, w jaki Mindstorms współpracuje ze skromniejszym projektem, który można śledzić nawet bez fizycznego zestawu.

Krok pierwszy: silnik włączony

Pobierz oprogramowanie stąd .

Kliknij Plik | Nowy projekt i Zamknij edytor zawartości, aby usunąć pole. Przeciągnij Medium Motor z zielonego obszaru Actions i kliknij go w miejscu obok przycisku odtwarzania. Uderz w okrągłą strzałkę, aby wybrać, jak długo będzie aktywowany, przez liczbę sekund, stopni lub obrotów. Kliknij 75 i możesz kontrolować ruch: pozytywne równa się do przodu; ujemna równa się wstecz.

Krok drugi: zaciśnięte pięści

Na potrzeby tego przewodnika założymy, że zbudowałeś opisaną rękę chwytaka. Gdybyśmy teraz wysłali ten program do ręki, zacisnąłby chwyt.

Dodaj blok Czekaj, jak pokazano powyżej, i zmień wartość na 2, aby wstrzymał na dwie sekundy. Następnie dodajemy kolejny blok Medium Motor, ale zmieniamy wartość na -75. W efekcie nasz program zaciśnie teraz chwytak, odczeka dwie sekundy, a następnie zwolni.

Krok trzeci: Zakręcanie

Aby było trochę ciekawiej, dodaj funkcję pętli. Przeciągnij to obok przycisku odtwarzania, a następnie zmień położenie innych poleceń w nim.

Domyślnie pętla będzie kontynuowana nieograniczoną liczbę razy, więc kliknij symbol nieskończoności. W menu rozwijanym zobaczysz wiele opcji. Możesz zdecydować się na odczyt intensywności z czujnika koloru, czujnika dotykowego, timera lub więcej. Dla uproszczenia wybierz liczbę do trzech.

przekonwertuj zewnętrzny dysk twardy na nas

Krok czwarty: Dobra robota

Na koniec dodamy trochę dźwięku. Przeciągnij moduł Dźwięk z zielonego obszaru akcji na prawo od pętli. Ikona folderu jest wyświetlana domyślnie, co oznacza, że ​​po kliknięciu prostokąta w prawym górnym rogu pola zostaną wyświetlone dostępne efekty dźwiękowe i głosy.

Tutaj wybieramy Dobra robota, aby trzykrotnie uczcić nasze zaciskanie i otwieranie dłoni. Ale możesz zagrać nutę lub ton – lub ich serię, aby stworzyć melodię.