Обзор новой версии LEGO WeDo 2.0

Новость с пометкой "молния" пришла на днях из Лас-Вегаса, штат Аризона – компания LEGO Education объявила о выходе обновленной версии так полюбившегося всем робота для младших классов (или как его иногда зовут «ПервоРобот») -  WeDo.

Нам повезло получить этот набор первыми в РФ и сделать небольшой обзор и сравнение двух поколений роботов.  Встречайте – WeDo 2.0 !

Задачки от "Карандаша и Самоделкина"

В социальной сети в ВКонтакте, есть группа "Строим из LEGO Mindstorms и Technic". Ее ведущие - команда юных инженеров из Самары "Карандаш и Самоделкин". Некоторое время назад, они начали публиковать интересные задачки для робототехников. Задачи для любой платформы, без решения. Данные задачи могут быть интересны для домашних занятий, а также и для преподавателей ведущих кружки и элективы в учебных заведениях.

В зависимости от уровня подготовки эти задачи подразумевают разные решения. А какое решение получится у вас?

Всего на текущий момент доступно 12 задач:

VirtualBrick - виртуальный EV3 робот

Мир образовательной робототехники развивается семимильными шагами: недавно компания Robomatter известная своими продуктами RobotC и Virtual Worlds сообщила о выпуске нового продукта - Virtual Brick.

По факту, это переработанный Virtual NXT, но сейчас его так называть больше не стало смысла, потому что помимо NXT блока, он может теперь эмулировать и EV3 блок.

Но начнем все по порядку.

Virtual Brick - программное обеспечение, которое может эмулировать NXT/EV3 блок, а точнее целого робота. После установки его все выглядит так, как будто к компьютеру по USB подключено LEGO Mindstorms оборудование. Даже можно услышать стандартный "та-дам" звук подсоединения USB устройства при запуске эмулятора. В итоге, это приводит к тому, что из графических сред программирования, работающих со стандартным firmware, - LabView, NXT-G и EV3-G вы можете программировать это устройство. Только робот теперь будет запускаться не в реальном, а в виртуальном мире.


С четырьмя шагами, демонстрирующими способ работы с Virtual Brick, можно ознакомится в видео (на английском) ниже:

EV3-G для планшетов

В середине января в Англии проходит традиционная образовательная выставка BETT Show. На этой выставке компания LEGO анонсировала новый продукт - EV3 Tablet App - приложение для планшетных компьютеров, позволяющее программировать LEGO Mindstorms EV3 роботов.

Приложение рассматривается, как альтернатива программному обеспечению для обучения программированию LEGO роботов, доступному на обычном компьютере или ноутбуке. Оно будет позволят создавать и загружать программы непосредственно на EV3 блок.

Какой же функционал заявляют разработчики нового приложения?

EV3 выполняем повороты с помощью датчика-гироскопа. Часть II

В первой заметке из этого цикла было рассмотрено, как можно легко выполнять повороты на любой заданный угол роботом, оснащенным датчиком-гироскопом. Причем управление поворотом не зависело ни от размера колес на роботе, ни от ширины колесной базы. Тем не менее, испытания показывают, что рассмотренный метод имеет свои недостатки, а именно точность выполняемого поворота.

Можно даже выполнить следующий эксперимент:
В простой программе поворота робота на угол 90 градусов вокруг одного колеса от запуска к запуску будет меняться мощность на моторах. В первом запуске мощность будет 100%, во втором - 50%, в третьем - 20% и т.п.
Для сравнения, после поворота вокруг своей оси также будет проводиться эксперимент с поворотом вокруг одного колеса по похожей схеме.

Программа для запусков робота на поворот вокруг своей оси:

Программируем LEGO Mindstorms на планшете

Совсем недавно компания LEGO в социальной сети профессионалов LinkedIn выложила вакансию: "Digital designers for LEGO Group As a digital designer, you will be part of a team of product designers that develop programmable LEGO toys for kids aged 8-99. We are looking for designers with a user interface design education or background from the digital world. Your mission will be to collaborate in creating toys that a kid should be able to program from a tablet."

Из текста вакансии раскрываются планы компании - предоставить возможность программировать электронные конструкторы (может это будет Mindstorms, а может WeDo, а может что-то новое) с планшета. Что ж, будет интересно посмотреть на то, чем LEGO планирует в этот раз восхитить мир!

А пока, все желающие уже могут сейчас попробовать программировать LEGO Mindstorms NXT на iPAD. Для этого нужно установить соответствующее приложение iNXTG-Lite.

EV3: можно ли использовать С++ программы на WRO? Часть I

Использование открытой операционной системы Linux на EV3 блоках - несомненно шаг вперед для LEGO-робототехников. Для них стали доступны следующие возможности: 1) исходные коды EV3 firmware выложены в репозиторий GitHub, а, значит, каждый желающий может ознакомиться с ними и, при необходимости, внеся изменения, собрать свою собственную версию прошивки для блока 2) есть возможность писать C/С++ приложения под Linux платформу и исполнять их на блоке - освоить библиотеку стандартных функций не так сложно.

При желании, это сможет сделать любой человек, увлекающийся программированием.

Следовательно, каждый может добавлять свои новые функции в firmware и эффективно использовать их непосредственно в Linux окружении, без ограничений вводимых средами программирования EV3-G и другими.

Ровно это и сделал Девид Гилдей, создатель нового робота из набора 31313 (LEGO Mindstorms EV3 Home edition), собирающего кубик-рубика за 101 секунду:


Чтобы понять, как такое удалось Девиду, необходимо разобраться, что же он сделал:

JAVA объединяет NXT и EV3 блоки!

К вчерашней статье про передачу сообщений по WiFi между NXT и EV3 блоками был добавлен комментарий, в котором спрашивалось как обеспечить соединение этих двух платформ по BlueTooth. Действительно, на стандартной прошивке и стандартными средствами (EV3-G) программирования это не достигнуть.

И такое возможно только с использованием LeJOS прошивки как на NXT, так и на EV3, и соответственно программирования на языке Java.

Например, следующий код, запущенный на EV3 позволит ему выполнять команды на NXT блоке.

EV3 производительность. Часть I

Для тех, кто занимается спортивной робототехникой, очень остро встает вопрос производительности той или иной робо-платформы: на сколько быстро робот может определить изменение окружающей среды и насколько быстро он сможет на это изменение среагировать.

А на это влияет, как часто вызываются последовательности команд, отвечающие за действие, в управляющем цикле программы робота, и как долго занимает опрос основных датчиков робота, от показаний которых зависит выполнение той или иной последовательности команд.

Например, вот выступление новосибирской команды Лига Роботов на World Robot Olympiad 2013 в Джакарте. Робот движется на достаточно большой скорости и отличить красный шарик от синего позволит только частый опрос датчиков цвета. Но если при этом произойдет значительная задержка при выполнении операции остановки, то робот проедет шарик мимо и выполнить его сбор будет уже невозможно:

RobotC Virtual Worlds и среда программирования NXT-G

Просматривая материалы на сайте RobotC можно обнаружить интересную "старую" новость - создатели популярной среды программирования сообщают о возможной будущей поддержке Виртуальными Мирами (RobotC Virtual Worlds - RVW) другой популярной среды программирования - NXT-G. Неожиданно, не так ли?!

Что это значит? А то, что теперь познавать основы программирования LEGO роботов смогут даже те школьники, у которых нет своего собственного NXT набора. Или даже еще лучше - целые робототехнические классы могут тренироваться в работе в среде NXT-G без необходимости иметь большое количество реальных роботов: к ним будут допускаться те ребята, кто сначала научил свой "виртуальный" механизм решению заданной задачи.

ROBOTC: эволюция языков программирования

Вчера в блоге RobotC появилось интересное сообщение, что в новой версии данной среды программирования создатели готовят свой графический язык программирования, чем-то напоминающий язык программирования Scratch. До сих пор, среда программирования RobotC поддерживала только два языка: непосредственно RobotC - особый диалект C и Natural Language (иногда его называют "естественный язык").

Первый используется уже опытными программистами, основная аудитория второго - школьники, кто только начинает программировать на текстовых языках программирования. Carnegie Mellon University и RobotC позиционировали язык Natural Language, как переходный от графического языка NXT-G к текстовым языкам. По сути, в нем позволяется вместо низкоуровневых команд управления моторами и опроса датчиков использовать процедуры, название которых говорит о действии, которое робот будет выполнять: forward(), stop(), startMotor(), pointTurn(), untilRotations(), untilDark() и т.п. Полный список поддерживаемых функций с их описанием можно посмотреть здесь.

task main()
{
  forward(63);       //Включить моторы с мощностью в 63%
  untilLight(500);   //Ждать до тех пор, пока на сенсоре освещенности
                     //не станет светлее, чем 500 единиц
  stop();            //Остановить моторы
}

Тестовые релизы BricxCC поддерживают EV3

Не смотря на то, что официально это еще объявлено не было, энтузиасты уже начали использовать среду программирования Bricx Command Center для программирования новых EV3 роботов. Информации в интернете на эту тему довольно мало, но тем не менее преподаватель из Северодвинска Александр Паршев обратился к недавней статье от широко известного LEGO Mindstorms гуру R.J. McNamara о программировании EV3 в BricxCC.

Александр прошел по шагам по шагам, описанным в данной статье, и получил в итоге исполняемый файл, который запускается на EV3 блоке. После чего появилась статья на русском языке, как получить подобный результат. Стоить заметить, что метод не требует перепрошивки firmware или подключения устройств типа WiFi донгла или SD-карты, не требует доступа к блоку по терминалу.

Не стоит отрицательно относится к тому, что пока результат - это всего лишь строчка на экране блока. Как кажется, все ограничивается тем, что нет подробной документации какие еще функции EV3 блока доступны. Поэтому сейчас приходится всего достигать методом чтения исходного кода библиотек, а также совершением проб и ошибок. Также не следует пугаться ручных действий по настройке системы, которые можно встретить в инструкции - когда среда программирования будет более-менее готова этот недостаток, наверняка, будет устранен.

P.S. Если в оригинальной статье от R.J. McNamara не открываются картинки, попробуйте открыть страницу в виде PDF файла.

Обучающие ролики по программированию EV3 теперь на YouTube.

После опубликования ссылки на обучающие ролики по EV3, Сара Лихтенберг начала получать отзывы, что видео на сайте просматривать не очень удобно. Поэтому она решила сменить локацию великолепных роликов, подготовленных ее учащимися - теперь они доступны на YouTube. Верный шаг, не правда ли?

Другой известный преподаватель LEGO робототехники Graeme Faulkner, также выкладывает на свой канал обучающие видео-ролики, только имеет смысл начать знакомится с ними с соответствующих страниц на сайте преподавателя, потому что они там выстроены в особую структуру - это целый курс, который он адаптирует со среды программирования NXT-G, на среду программирования EV3 (и, кстати, называет ее EV3-G). Кстати, там же можно найти начало курса, цель которого рассказать, как можно программировать NXT роботов на EV3 программном обеспечении.

Работа с файлами в среде программирования EV3

Точно так же, как и среда программирования LEGO Mindstorms NXT-G, среда программирования нового набора EV3 тоже поддерживает работу с файлами. Манипуляции с файлами могут понадобится в многих случаях. Например, если необходимо снять показания с сенсоров и енкодеров во время выполнения роботом задания на каком-нибудь полигоне, либо чтобы получить данные какого-то эксперимента для дальнейшего их анализа.

С помощью файлов можно организовать перенос данных с компьютера на робота, например, чтобы он нарисовал портрет Мона Лизы, или передачу данных между разными программами, например, когда одна программа сканирует предмет, а вторая потом собирает его. Иными словами, применять как запись данных в файл, так и их чтение можно во множестве устройств и механизмов.

Блок работы с файлами расположен в палитре "Дополнения"

Продолжение серии русскоязычных вебинаров по NXT-G

Сергей Косаченко из Томска продолжает проводить образовательные вебинары по образовательной робототехнике, и для всего остального педагогического сообщества это хорошо тем, что записи вебинаров остаются в сервисе YouTube. Ниже представлены два последних прошедших вебинара.

Вебинар №6.
Прошел в виде мастер-класса, где Сергей вместе со своими учениками рассказывали про создание и программирование робота для участия в состязании Робо-Сумо.

Дополнение к статье "Темная сторона силы на EV3"

За ночь батарея у EV3 робота полностью зарядилась, и испытания программы, написанной вчера, выявили необходимость обновить ее следующей информацией. С полностью заряженной аккумуляторной батарей, блок выдает 91 процент.

Используя знания о напряжении аккумулятора из этой статьи и сделав простую пропорцию, получаем, что блок будет показывать 100% при 9 V напряжения. Т.е., по сути, показания на блоке зависят от напряжения, и это позволяет оценить уровень заряда на батарее. Как и где это можно применить, описывалось чуть больше года назад.

Темная сторона силы на EV3

Среда программирования LEGO Mindstorms EV3 будучи прямым продолжателем традиций от NXT-G взяла также много хорошего от других своих предшественников Robolab и LabView: досрочный выход из цикла, массивы, сложные арифметические выражения, управление по изменению значения на датчике.

Еще одним полезным приобретением является возможность замерять мощность подаваемую на мотор.

Обучающие видео по программированию EV3 роботов

Те, кто следит за сообщениями в Google группе legoengineering на прошлой неделе, наверняка, могли заметить сообщение от Сары Лихтенберг, где она делает анонс одного обучающих видео-роликов, подготовленных ее студентами.

И если перейти по ссылке, указанной в ее сообщении, то можно набрести на интересный ресурс!

Дело в том, что на своих занятиях по робототехнике, Сара не только рассказывает школьникам о программировании и конструкциях роботов, но и просит своих учеников делится знаниями с другими.

Для этого, ее ребята подготавливают и выкладывают с сеть ролики, где они в довольно простой (даже для тех, кто плохо понимает по-английски) рассказывают, как писать программы решающих ту или иную задачу, или просто делятся своими знаниями относительно среды программирования LEGO Mindstorms EV3.

Решение проблем с EV3 датчиком-гироскопом программным способом

Датчик-гироскоп, по умолчанию идущий в составе образовательных наборов LEGO Mindstorms EV3, - одно из самых интересных устройств для экспериментов в новом наборе! Но те, кто начал использовать его в своих конструкциях, наверняка, столкнулись с одним неприятным свойством - существуют такие моменты, когда показания датчика, работающего в режиме замера угла поворота, самопроизвольно нарастают или уменьшаются, хотя датчик не двигается.

Это явление называется дрифт (drift).

Данное видео демонстрирует этот эффект:

Семинар по робототехнике FIRST FLL в Нижнем Новгороде

С 12 по 14 ноября в Нижегородском Институте Информационных Технологий будет проходить семинар по робототехнике, посвященный подготовке к соревнованиям FIRST FLL.

Программу семинара можно скачать здесь. Участие в семинаре бесплатное.

По результатам семинара будут вручаться официальные сертификаты программы "Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России".

Для участия необходимо заполнить заявку и отправить ее на адрес: pribolga@mera.ru

Если у Вас возникли вопросы - пожалуйста позвоните по тел.: 8-900-029-50-30, Маликова Анна Юрьевна.

До встречи на семинаре!