Умные игрушки: лучшие электронные роботы-конструкторы

Makeblock

Поклонники серьёзной работы с микроконтроллерами Arduino и Raspberry Pi наверняка заинтересуются китайским конструктором Makeblock. В 2011 году его разработал инженер Джасен Венг, руководствуясь принципами открытости программного кода, надёжности конструкции робота и универсальности сборки.

В результате получился продукт, сочетающий слегка подправленные дизайном микроконтроллеры Arduino и Raspberry Pi со строительными элементами из анодированного алюминия. Сборка в Makeblock осуществляется с помощью винтов и гаек, однако конструктор не совместим со стандартами Meccano – перфорация в элементах конструкции идёт с шагом 8 миллиметров.

Основная линейка конструкторов Makeblock – mBot – включает три набора: mBot, mBot Ranger и Ultimate 2.0. Также в продаже по отдельности имеются все производимые модули (сенсоры, моторы, центральные блоки, динамики, световые элементы и т.д., а также наборы строительных конструкций.

На своём сайте производитель выложил несколько пакетов программирования с графическим интерфейсом. При этом стандартные среды программирования для платформ Arduino и Raspberry Pi также доступны пользователям Makeblock.

Стоимость конструкторов линейки Makeblock mBot варьируется от 10 до 30 тысяч рублей.

Конструкторы Makeblock отличаются высокой функциональностью и достаточно низкой стоимостью. Роботы, собранные из них, выглядят эстетично и солидно – сказывается металлическая основа, которая, по уверениям, разработчика способна выдерживать нагрузки до 70 килограмм.

LEGO Mindstorms

LEGO Mindstorms, наверное, самый известный широкой аудитории конструктор для создания роботизированных конструкций. В настоящее время на рынке присутствует его третье (не считая NXT 2.0) поколение, а первый LEGO Mindstorms был выпущен в 1998 году.

За это время конструктор развивался, регулярно получая обновление центрального блока в соответствии с требованиями времени. При этом, сохранялась программная обратная совместимость блоков, прочие электронные компоненты конструктора также были обратно совместимы из поколение в поколение. К настоящему времени LEGO Mindstorms имеет огромную базу конкретных наработок и множество реализованных проектов роботизированных устройств.

Ещё одно важное достоинство LEGO Mindstorms – это полная совместимость к другими наборами LEGO. Из обилия их элементов на его базе можно создать устройство любой сложности, размера и функциональности

При этом необходимые «строительные материалы» для проекта всегда легкодоступны в любых количествах.

На рынок LEGO Mindstorms третьего поколения поступил в двух вариантах: EV3 Home (артикул 31313) и Education EV3 Core Set (артикул 45544). В основе обоих лежит новый центральный программируемый блок EV3. Он включает в свою конструкцию процессор TI Sitara AM1808 с архитектурой ARM9 частотой 300 мегагерц, монохромный дисплей с разрешением 178 на 128 точек, порт USB, 64 мегабайта ОЗУ, 16 мегабайт рабочего пространства, слот для карт памяти microSD ёмкостью до 32 гигабайт и модуль Bluetooth. К порту USB можно подключать модули Wi-Fi, а с карт памяти microSD загружать альтернативные программные среды.

Для управления внешними модулями EV3 оборудован 8 портами: 4 вводных для подключения сенсоров и 4 вывода для сервомоторов. Порт USB позволяет синхронизировать несколько (до 4) блоков EV3 через архитектуру master-slave.

Помимо блока EV3 в наборе EV3 Home находятся 3 мотора (2 большей мощности и 1 – меньшей), 1 сенсор касания, 1 цветоопределяющий сенсор, 1 инфракрасный сенсор, дистанционный пульт управления, кабель USB и элементы LEGO из стандартного конструктора линейки Technic в количестве 585 штук.

В наборе Education EV3 Core Set можно найти дополнительный сенсор касания, один гироскопический сенсор, ультразвуковой сенсор, дополнительные провода и аккумулятор. При этом строительных элементов тут чуть меньше – 547 штук.

Базовое программирование блока EV3 можно производить с помощью разработанного компанией National Instruments пакета MyBlocks с графическим интерфейсом и блочной визуализацией алгоритмов.

Более сложные программы для роботов LEGO, собранных на основе конструкторов Mindstorms, можно писать с помощью платного пакета RobotC, среды LabView. Также блок EV3 позволяет устанавливать с карты microSD java-машину lejOS и выполнять программы на Java.

В целом, инструментарий для программирования роботов LEGO Mindstorms крайне широк и, как было уже сказано, отработан на протяжении десятилетий существования конструктора на рынке.

UBTECH Jimu Astrobot

Перед тем как конструировать UBTECH Jimu Astrobot, необходимо установить на смартфон фирменное приложение Jimu. С его помощью можно не только собирать роботов, но также программировать и управлять ими.

Для сборки доступны три разные модели: они отличаются как внешне, так и принципами передвижения. Большинство функциональных узлов этого конструктора состоит из сверхточных сервоприводов UBTECH, благодаря чему их можно программировать даже на изменения малейшего градуса наклона.

UBTECH Jimu Astrobot рекомендован для детей старше 8 лет

В приложении есть список действий, которые выполняет игрушка: двигается в разных направлениях, хлопает, боксирует, танцует, разговаривает, подмигивает и многое другое. Управляется робот с помощью джойстика на экране смартфона, также можно записать последовательность действий, чтобы гаджет их выполнил.

Fischertechnik Robotics 544624 TXT Умный дом

Fischertechnik Robotics Smart Home — это настоящая система умного дома, но только для детей. Из 220 деталей можно собрать 6 разных сенсорных станций с движущейся камерой (которая может делать снимки), мониторингом окружающей среды и датчиками для измерения температуры, давления, качества, влажности воздуха и т. д.

Fischertechnik Robotics Smart Home — это настоящий умный дом в детском варианте

Конструктор программируется и контролируется с помощью программы ROBO Pro и контроллера ROBOTICS TXT. Он подключается к сети Wi-Fi, так что камерой можно управлять на расстоянии. Кроме того, контроллер подключается к облачному серверу, на котором сохраняются данные датчиков. Таким образом, можно постоянно контролировать данные и управлять движением камеры из любой точки мира.

Знаток 70707 Магия голоса

«Знаток Магия голоса» — это электронный конструктор, с помощью которого собираются разные интересные схемы на плате. У игрушки довольно широкая функциональность: она умеет рассказывать сказки, записывать голос ребенка и затем проигрывать его, изображать звуки животных и природных явлений (дождь, гром), а еще повторять слова, как попугай.

«Знаток Магия голоса» рекомендуется детям старше 5 лет

Принципы, по которым работают схемы конструктора, применяются и в реальных устройствах. От них он отличается только тем, что при сборке не нужно ничего паять.

Игрушка реагирует на голосовые команды — можно попросить ее рассказать сказку, спеть песню, прочитать стих, включить/выключить свет.

Амперка AMP-S042 Робожук

«Амперка Робожук» — это электронный конструктор российского производителя для детей помладше: от 8 лет. Игрушка заинтересует ребенка электроникой, познакомит с ее базовыми принципами и компонентами, научит собирать электрические схемы.

Красочная инструкция разработана таким образом, чтобы у ребенка не осталось вопросов при сборке. Здесь есть подробные схемы, руководства и принципы работы компонентов для самых любознательных.

«Амперка Робожук» двигается и вращается с разной скоростью, светится и издает звуки

Как и в предыдущем конструкторе, процесс сборки разбили на увлекательные эксперименты — от запуска двигателя до дистанционного управления полноценно собранным роботом-жуком. На корпусе уже спаяны необходимые детали, остальные подписаны и расфасованы в коробке, так что ребенок легко разберется с ними самостоятельно. Кстати, производитель позаботился и положил деталей с запасом — если что-то потеряется, не страшно.

Tinkerbots

Если LEGO Mindstorms и «Трик» рассчитаны на уже достаточно взрослую аудиторию (как минимум – на старших школьников), то конструктор Tinkerbots можно советовать и достаточно юным любителям кибернетических устройств.

Tinkerbots относительно новый конструктор, его с 2015 года производит немецкая компания Kinematics GmbH. В основе конструктора – идея сборки моделей из кубиков-модулей, каждый из которых имеет свою функциональность.

Базовый элемент Tinkerbots – красный кубик Powerbrain с микроконтроллером. В нём находится аккумулятор, платформа Arduino, модуль Bluetooth, динамик и гироскоп. Вовне корпуса выведен порт USB, панель управления с сенсорными кнопками и контактные площадки для подключения к блоку функциональных модулей.

Их обилие для «детского» конструктора впечатляет: тут есть моторы с вращением, сервоприводы, работающие на изгиб, моторы-качели, толкатели и так далее. Сенсоры представлены датчиком инфракрасного излучения и датчиком освещения. Есть панель с солнечной батареей и трёхпалый захват. Добавкой ко всему вышеперечисленному служат строительные кубики и площадки-переходники на сцепление со стандартными элементами LEGO.

На сейте производителя Tinkerbots можно купить стартовый My First Robot и шесть наборов из линеек Robotics или Arduino Specials – по три в каждой. Они отличаются количеством и качеством представленных элементов. На сайте есть отдельная страница, где можно узнать и сравнить наполнение каждого варианта конструктора, что очень удобно.

Управлять и программировать роботов, собранных из конструкторов Tinkerbots можно несколькими способами. Самый простой – через приложение для смартфонов и планшетов. Оно превращает мобильный гаджет в пульт управления, который через канал Bluetooth передаёт команды центральному блоку.

Также можно запрограммировать робота с помощью макроса-движения. Для этого на центральном блоке нажимается кнопка «записи» и пользователь вручную воспроизводит на конструкции нужные движения. После этого запись останавливается. Теперь робот способен бесконечно повторять «заученное» после прикосновения к кнопке запуска.

Наконец, для Tinkerbots доступно программирования в средах, поддерживаемых контроллером Arduino – для этого центральный блок нужно подключить через порт USB к компьютеру.

LEGO Education Mindstorms EV3

У конструктора LEGO Mindstorms EV3 две версии — Home (домашняя) и Education (образовательная). Набор Home больше подойдет детям 5-9 лет и для игровых целей; если же ребенок старше 10 лет или всерьез увлекается программированием, то стоит купить Education — у него больше датчиков. Например, ультразвуковой сенсор в старшей модели гораздо точнее определяет расстояние, чем инфракрасный, который используется в Home. Также в обучающей версии робота есть гироскоп, датчики прикосновения и цвета.

LEGO Education Mindstorms EV3 относят к серьезной робототехнике и используют для обучения детей программированию

Из 541 детали собирают роботов для самых разных задач. Робот Color Sorter самостоятельно сортирует детали по цветам (с помощью датчика цвета), робот-сигвей ездит и балансирует на месте, робо-рука перемещает предметы, как настоящий строительный кран. Есть даже робот-собачка, которая умеет «есть», «спать», «гавкать» и реагировать на ласку.

Игрушка программируется и управляется с помощью компьютера, смартфона или планшета. Возможности LEGO Education Mindstorms EV3 можно расширить, купив дополнительный «Ресурсный набор».

LEGO Boost 17101

Робототехнический конструктор LEGO Boost создан для обучения детей основам механики и программирования. В нем более 800 деталей, из которых можно собрать красивые и интересные модели (робота, кота, гитару, различный транспорт).

LEGO Boost рекомендован для детей старше 7 лет

Процесс оживления собранных моделей реализован отлично — задания с роботами нужно проходить в приложении последовательно. Это помогает ребенку не просто бездумно повторять за инструкцией, а понять взаимосвязь программирования и действий игрушки. К тому же приложение красиво оформлено и озвучено, а также выдает виртуальные награды за прохождение — то, что нужно для работы с детьми.

Но взаимодействовать с роботом можно только с помощью планшета, к смартфону и компьютеру он не подключается. При этом диагональ экрана должна быть не менее 8”, версия Bluetooth — не ниже 4.1.

Clementoni Mio the Robot

В отличие от LEGO Boost со множеством мелких элементов, Clementoni Mio the Robot собирается быстрее — деталей в нем гораздо меньше, и они довольно крупные (главное, внимательно подсоединить провода). В собранном виде он выглядит очень мило и чем-то напоминает мультяшного робота WALL-E.

Помимо движения по заданной траектории робот может искать металлические предметы с помощью металлоискателя с магнитом, который закрепляется в его руке. Например, можно разложить на полу монеты, а затем попробовать запрограммировать игрушку так, чтобы она собрала их по ходу движения.

Clementoni Mio the Robot программируется с помощью кнопок на «спине» игрушки

Еще одна возможность — это рисование. Здесь принцип тот же: в руке игрушки закрепляется карандаш, а робот двигается по заданной траектории, создавая на бумаге рисунок.

Похожие записи:

Топ 20 маленьких машин для девушек 2021 (марки, стоимость, фото) Как настроить автозапуск на сигнализации старлайн а91 Кривошипно-шатунный механизм двигателя кшм Маслоотделитель для компрессора Яркая внешность, обширный функционал и хорошая динамика от 670 тысяч рублей Чем отличаются свечи зажигания для контактной и бесконтактной систем зажигания