Экспертный робототехнический набор Tinkerbots

С помощью данного набора учащиеся могут сконструировать 18 подвижных моделей по схеме, а также создать собственные образцы роботов.

Программирование моделей происходит с использованием визуальной блочной среды трех уровней сложности. Среда программирования позволяет изучить такие разделы, как алгоритмика, математические функции, логические функции, работа с переменными. У учащихся есть возможность посмотреть готовую программу, составленную из блоков в виде кода Python.

Набор состоит из 11 программируемых модулей и дополнительных конструктивных элементов.

В 2011 году три выпускника Веймарского Технологического университета объединились в команду, целью которой стало создание лучшей немецкой робототехнической игрушки – конструктора Tinkerbots. В 2014 им удалось всего за 45 дней собрать на основе краудфандинга 300 тыс. долларов, и конструктор был запущен в производство. Компания, производящая «Тинкерботс», называется Kinematics GmbH и расположена в немецком городе Бернау. Конструктор представляет собой наборы для сборки пластмассовых роботизированных моделей, основой которых является оригинальный кубик-контроллер Powerbrain.

Внутри кубика расположен аккумулятор, адаптер Bluetooth 4.0, динамик, гироскопический сенсор, USB порт для зарядки и подключения к компьютеру, серийный порт, сенсорные кнопки управления c LED интерфейсом и собственно контроллер Arduino с открытой платформой программирования.

Моторы, датчики света и расстояния выполнены в том же форм-факторе и размерности, что и кубик контроллера, только белого цвета. В состав наборов включены модули - шарниры, цилиндры вращения и цилиндры с трёхпальцевым манипулятором, соединительные кубики, пластиковые детали разного цвета для сборки неподвижных узлов, оси, колёса и кубики с адаптером для присоединения стандартных элементов конструктора LEGO. Сборка элементов проста – достаточно присоединить два модуля контактными площадками друг к другу и повернуть один из них против часовой стрелки. Поворот в обратную сторону разъединит кубики. Не нужно никаких проводов для соединения различных блоков с электроникой или без неё. Соединить два блока неправильно не получится.

Управление роботами осуществляется 4 способами: записью в контроллер стандартных движений, обучение движениям вручную, удалённо по беспроводной связи через смартфон или планшет или с помощью программы, составленной для Arduino контроллера. Если просто присоединить к Powerbrain моторный кубик с колёсами и нажать кнопку на контроллере, робот сразу же поедет. Нажимая на кнопки «+» и «-», можно регулировать скорость движения.

Для того, чтобы обучить робота новым движениям, нужно нажать кнопку Record на кубике контроллера, а затем вращать и поворачивать элементы робота в желаемом направлении. После этого достаточно нажать кнопку воспроизведения, и робот повторит всё, чему его научили. Мобильное приложение Tinkerbots Apps позволяет управлять игрушкой с помощью экранного джойстика со смартфона под управлением Android или iOS. Присоединив к контроллеру шасси, датчики движения и сенсоры, их можно активировать с помощью программы для управления движениями игрушки.

Программирование контроллера осуществляется при помощи языковой среды С++. Готовая программа закачивается в Powerbrain с компьютера по USB кабелю. Все необходимые программные библиотеки для моторов, датчиков и сенсоров имеются на сайте производителя вместе с инструкциями, обновлениями прошивки контроллера и пособиями по конструированию робототехнических моделей на основе «Тинкерботс».

Конструктор «Тинкерботс», несмотря на некоторую «детскость» дизайна роботов, пользуется популярностью у широкой возрастной аудитории благодаря возможности программирования контроллера и совместимости с элементами LEGO. Яркие, забавные модели могут выполнять те же функции, что их более серьёзные собратья – объезжать препятствия, ходить, ездить, выполнять задания, предусмотренные алгоритмом программы.

На сегодня Tinkerbots представляет собой оптимальную комбинацию игрушки и программируемой электроники, отличающуюся большим образовательным потенциалом, простотой сборки и привлекательным дизайном.