LEGO: больше чем конструктор
Какой самый самый известный конструктор в мире? Конечно Lego! А какая самая известная платформа для обучения робототехнике? Конечно Lego Mindstorms! Разберемся почему.
Lego: от ремесла плотника к лидерству в мире игрушек
Компания Lego основана в 1932 году. Ее основатель — датчанин Оле Кирк Кристиансен. Будучи плотником, он сначала основал фирму по производству изделий для дома, а позже занялся еще и производством деревянных кубиков для детей. Фирма получила название Lego, соединив датские слова leg — играть и godt — хорошо.
В 1947 году компания Lego начала выпуск пластиковых игрушек и уже в 1949 появились знаменитые защелкивающиеся кирпичики Lego.
Основными идеями Lego являются модульность и совместимость. Хотя кирпичики за 65 лет своего существования меняли дизайн и форму, они абсолютно совместимы между собой. Современные элементы вполне можно присоединить к элементам 40-летней давности.
Сегодня сфера деятельности Lego конечно много шире, чем производство игрушек. Компания создает одежду, фильмы, игры, организует конкурсы, в том числе робототехнические. В мире открыты музеи Lego тематические парки развлечений — леголенды, которые практически полностью построены из кубиков Lego.
Из Lego можно собирать модели автомобилей, самолетов, кораблей, зданий, и, конечно, роботов. С конца прошлого века Lego выпускает специальный робототехнический конструктор, который сегодня стал лидером образовательной робототехники.
Lego Mindstorms: робототехника для всех
Идея добавить к стандартным деталям Lego электронный программируемый блок, датчики и электродвигатели, сделать программирование простым и понятным детям и разработать специальный конструктор для создания роботов оживила не только Lego-конструкции, но и всю компанию. С 1991 года 11 лет подряд компания несла убытки. И именно робототехническое направление спасло ситуацию.
Впервые робототехнический конструктор Lego Mindstorms был представлен в 1998 году. B 2006 году вышла вторая версия конструктора — NXT, и в начале 2013 года появился EV3 (сокращение от Evolution 3).
Сердцем конструктора является микрокомпьютер (микроконтроллер), он же P-brick, или Р-кирпич (от Programmable brick — программируемый кирпич). Стандартные детали Lego (балки, шестерни, оси, колеса) мало изменяются с развитием конструктора, наибольшие изменения претерпевает именно микрокомпьютер.
Первую версию конструктора комплектовали микрокомпьютером RCX, вторую — NXT, а в составе современной версии — EV3.
С развитием конструктора производитель придерживается политики обратной совместимости, т.е. детали от старых версий могут использоваться совместно с новым конструктором. Так, например, датчики от NXT-версии могут использоваться с EV3. Развитие конструктора в ногу со временем — это прежде всего развитие микрокомпьютера и среды программирования. Важным отличием современного блока EV3 является то, что он работает на свободно распространяемой операционной системе Linux.
Технические характеристики микрокомпьютера Lego EV3:
- Процессор — ARM9 (в конструкторе NXT 2.0 использовался ARM7);
- оперативная память — 64 мегабайт;
- FLASH память — 16 мегабайт;
- слот расширения SD;
- USB 2.0 с поддержкой подключения Wi-Fi;
- Bluetooth 2.1;
- монохромный экран разрешением 178×128 пикселей;
- четыре порта ввода;
- четыре порта вывода;
- шестикнопочный интерфейс управления;
- высококачественный интегрированный динамик;
- автономное питание от шести батарей типа АА, либо с использованием аккумулятора постоянного тока EV3 2050 мАч;
- операционная система Linux.
Видео-обзор микрокомпьютера Lego EV3:
Состав Lego Mindstorms EV3
Конструктор Lego Mindstorms — это набор стандартных деталей Lego, микрокомпьютер и датчики.
Конструктор был разработан для двух целевых аудиторий: для домашнего пользования (дети и любители) и для использования в образовательных учреждениях (ученики и преподаватели). Для каждой группы создан базовый набор — соответственно коробочная версия Lego EV3 и образовательная версия Lego EV3.
Также для каждой группы выпускается несколько дополнительных наборов. Например, ресурсный набор, являющийся дополнительным, — это просто набор дополнительных стандартных деталей Lego, расширяющий возможности конструктора. Четкой границы между коробочной и образовательной версией нет — это один и тот же конструктор, имеющий немного разную комплектацию.
Подробное сравнение коробочной и образовательной версии есть на сайте интернет-магазина ХочуРобота.рф.
Состав образовательной версии Lego Mindstorms EV3:
- 1 микрокомпьютер EV3;
- 1 батарея;
- 2 больших мотора;
- 1 средний мотор;
- 2 сенсора прикосновения;
- 1 цветовой сенсор;
- 1 ультразвуковой датчик;
- 1 гироскоп;
- 540 строительных элементов;
- набор RJ12 кабелей.
Состав коробочной версии Lego Mindstorms EV3:
- 1 микрокомпьютер EV3;
- 2 больших мотора;
- 1 средний мотор;
- 2 сенсора прикосновения;
- 1 цветовой сенсор;
- 1 ИК датчик;
- 1 ИК приемник;
- 594 строительных элементов;
- набор RJ12 кабелей.
Lego WeDo: робототехника для самых маленьких
Робототехнический конструктор Lego Mindstorms предназначен для детей от 10 лет (хотя можно использовать его и раньше). Для детей младшего возраста, интересующихся робототехникой, Lego выпускает набор WeDo.
>> Обзор конструктора Lego WeDo.
Сегодня этот набор достаточно активно внедряется в России в образовательную робототехнику для дошкольников и младших школьников.
Такой конструктор позволяет собрать и запрограммировать при помощи компьютера множество базовых моделей по инструкции, а также придумывать свои. В наборе детали, совместимые со стандартными кирпичиками Lego.
Состав набора Lego Education WeDo:
- 158 строительных элементов;
- USB Lego-коммутатор;
- мотор;
- датчик наклона;
- датчик расстояния.
Через коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo. Через разъемы коммутатора подается питание на моторы и осуществляется обмен данными между датчиками и компьютером.
Видео презентация набора Lego WeDo:
Lego Education WeDo — не только конструктор, но полное методическое обеспечение, готовое к внедрению в учебный процесс. Это отличное начало для занятий робототехникой.
Найти кружки робототехники, где используется Lego WeDo, можно в нашем каталоге кружков.
LEGO Education WeDo 2.0
Upd. 4.12.2017: LEGO Education в начале 2016 года выпустила новую версию образовательного конструктора робототехники для детей WeDo 2.0 (арт.45300).
В состав базового набора Lego WeDo 2.0 входят новые версии коммутатора, датчиков наклона и движения, двигателя. К сожалению, новый конструктор не совместим с моторами и датчиками Lego WeDo предыдущей версии, т.к его микропроцессор (СмартХаб) имеет другие разъемы подключения. СмартХаб WeDo 2.0 подключается к компьютеру или планшету по протоколу Bluetooth 4.0.
Читайте отзыв о конструкторе LEGO Education WeDo 2.0.
LEGO Education Spike Prime
Upd. 20.04.2019: Весной 2019 года Lego Education анонсировала новый робототехнический набор Spike Prime. Конструктор ориентирован на школьников 5-7 классов. В наборе три двигателя, три датчика и блок Smart Hub с шестью портами, динамиком, световой матрицей 5×5, 6-осевым гироскопом, аккумулятором. Связь Smart Hub с приложением через Bluetooth.
Приложение SPIKE использует язык программирования Scratch. В России решение можно будет приобрести с августа 2019 года, рекомендованная розничная цена – 29 900 руб. Подробнее о наборе здесь.
Есть ли альтернатива Lego в образовательной робототехнике?
Сегодня платформа Lego является безусловным лидером образовательной робототехники. Наборами Lego Mindstorms оснащены кружки робототехники во многих странах мира. На лидирующих позициях Lego Mindstorms и в российских секциях робототехники.
Каковы причины такого лидерства? Их несколько.
Во-первых, это безусловно качество платформы, ее, с одной стороны, обучающие, с другой — конструкторские возможности. Из этого конструктора можно построить не только игрушечных роботов, но и прототипы таких серьезных конструкций как, например, принтер Брайля, космическая станция, космический самолет, солнечные панели и т.п. Причем придумывать и реализовывать все это могут дети. А еще из Mindstorms можно сделать робота, который соберет кубик Рубика за 3 секунды!
Есть ли альтернативы по функционалу? В общем, да. Это, например, корейский HUNA-MRT, немецкий Fischertechnik, отечественный ТРИК и другие. Перечисленные платформы схожи по цене с Lego. Есть и более дорогие конструкторы.
Во-вторых, это мощное олимпиадное робототехническое движение на основе Lego. Конкурсы мирового уровня — такие как WRO и FIRST, а также множество региональных мероприятий и фестивалей содержат в своих регламентах требование использовать Lego.
Производители альтернативных Lego конструкторов также продвигают соревнования на основе своих платформ — так молодежные соревнования по робототехнике IYRC полностью основываются на конструкторах HUNA. Набирают популярность и мультиплатформенные соревнования. В России это Робофинист и только что объявленный ИКаР.
В-третьих, преемственность Lego Mindstorms. До него может быть описанный выше WeDo, после — TETRIX и MATRIX. Последние два используют контроллеры NXT и EV3, но предлагают значительное механическое и конструктивное расширение. С учетом того, что современные дети знакомятся с Lego в возрасте еще до года, то продолжать с ним работать и дальше кажется естественным и более простым.
В-четвертых, на популярность Lego играет и фактор времени — он просто был первым в этой области и завоевал рынок. Есть сложившиеся сообщества в разных странах, есть множество разработок, есть значительный опыт по использованию в образовании.
И, наконец, как говорят англичане, last but not least — это все-таки особая философия, которая сопровождает Lego. Особое настроение. Особая миссия.
Где купить Lego WeDo и Lego Mindstorms EV3
Цена Lego Mindstorms EV3 зависит от комплектации набора.
Коробочная версия для домашнего использования стоит сегодня около 20 тыс. рублей, ее можно купить в магазинах игрушек и многих интернет-магазинах, например, OZON.
Более интересные комплектации Lego Mindstorms, его образовательные версии, наборы Lego WeDo можно приобрести у специализированных продавцов Lego Education, например, Educube, Ptuka.ru (для образовательных учреждений действуют специальные условия).
Базовая образовательная версия Lego Mindstorms EV3 стоит около 36 000 рублей.
Дополнительный ресурсный набор, содержащий множество дополнительных элементов (более 800 деталей, в том числе шестерни, большие поворотные элементы, элементы для персонализации роботов и другие уникальные строительные элементы), стоит 10 000 рублей. Ресурсный набор позволит вам построить более сложных и функциональных роботов.
Конструктор Перворобот Lego Wedo стоит 11 220 рублей. LEGO WeDo 2.0 — около 17 000 рублей. К нему также можно купить множество дополнений.
Lego — истинное золото!
Этот кирпичик Lego сделан из чистого золота, но благодаря стандартным размерам его можно использовать в комплекте с обычными пластмассовыми деталями!
В конце 70-х золотые кирпичики дарили отличившимся работникам и партнерам Lego. А недавно этот экземпляр был продан в интернет-магазине BrickEnvy, который занимается коллекционными Lego, почти за $15,000!
Все цены приведены на дату публикации статьи.
Занимательная робототехника — образовательный и просветительский проект: обучающие курсы по робототехнике, каталог кружков, новости робототехники, анонсы мероприятий, специализированный каталог магазинов, обзоры и проекты.
Подпишитесь на нас в социальных сетях и расскажите друзьям.
Станислав
04.11.2014
Хорош кирпичик!
Alex
05.11.2014
Lego не просто игра, это образ жизни, философия и мощное объединяющее начало. Введение этого конструктора в образовательный процесс еще на дошкольном уровне могло бы принести колоссальную пользу, особенно у детей с ограниченными возможностями. Лего — посыл для творчества, для развития моторики ( лобная доля), интеллекта ( взаимодействие полушарий) и коммуникации. Лего хорош не только для детей и увлечённых взрослых, но и для стариков в качестве терапии, психотерапии и реабилитации при различных возрастных патологических состояниях. Если Вас заинтересует подобная информация, обращайтесь. Успехов Вашему сайту.
StasK
26.02.2015
куда обращаться??? интересует лего для психотерапии)))
Занимательная робототехника
12.02.2015
Позитивное видео: Американские горки и карусели в парке развлечений из LEGO MINDSTORMS EV3
StasK
26.02.2015
Скажите, lego wedo на какой возраст подходит? Когда оптимально отдать ребенка в кружок?
Занимательная робототехника
26.02.2015
lego wedo ориентирован на 5-7 лет. на этот же возраст есть кружки. старше — уже mindstorms можно.
Анна
15.07.2015
про лего виду на этом же сайте есть статья http://edurobots.ru/robototexnika-dlya-nachinayushhix-lego-wedo-1/
Gala
15.05.2015
у вас случайно нет фото мальчика с венероходом в более высоком качестве?
хорошо получился, а у меня такой нет…
orenkomp.ru
24.07.2015
Леголенды — это не просто тематические парки аттракционов, а настоящие шедевры пластиковой архитектуры.
Виктор
23.08.2015
Останавливаться на конструкторе я точно не собираюсь и попытаюсь сделать всё возможное, чтобы развить навыки конструирования уже реальных моделей.
Александр
03.10.2015
правильная постановка вопроса
Александр
03.10.2015
перечитав в очередной раз, я так и не понял — в чём Лего больше чем конструктор?
stranger
03.10.2015
в философии… это как эппломаны. почти религия
Александр
03.10.2015
не наша это философия, не русская.
это такая же как и философия Сороса
stranger
03.10.2015
а наша философия в чем?
Евгений
12.11.2015
К нам на кружок, совсем недавно открытом, половина пришедших это мальчишки которым нет 8. И которые пришли на лего. Ну а дальше можно заметить падение по экспоненте количества от возраста. Альтернатив кружку технической направленности нет в нашей деревне. По сути лего это та приманка которой сейчас можно подманить для воспитания будущих инженеров. .
Александр
04.10.2015
в понимании того, что делаешь…
Александр
17.12.2015
1949 — появление пластмассовых защёлкивающихся кубиков. Размеры их выверены таким образом, что кубики можно надёжно соединять между собой не только сверху, но и с боков.
Анжелика
14.03.2016
Подскажите! Для робота Lego Mingstorms составлен алгоритм движения по линии по следующему принципу : если робот видит черную полосу правым датчиком, то он поворачивает направо, если левом датчиком — поворачивает налево. Какой датчик надо выбрать?
1-касания 2-звука
3-расстояния 4-света
Занимательная робототехника
14.03.2016
Здесь речь о датчике освещенности.
Занимательная робототехника
12.06.2016
LEGO EDucation WeDo 9580 по низкой цене http://ptuka.ru/buy/bazovii-nabor-lego-education-wedo-9580-pervorobot/
Игорь Воронин
14.07.2016
Еще бы хорошо узнать какой бюджет был на разработку новых моделей, и особенно — на их продвижение в РФ!
После этих грустных для нас цифр — станет понятно почему Лего так далеко впереди всех других конструкторов. в РФ.
Олег
27.10.2016
Детей зомбируют делать то, что нужно делать
По началу я вроде как поддерживал, а сейчас — три ведра пластмассы, интеллект где то в районе плинтуса.
Одиннадцать лет на улицу идти не хочет и физическое развитие тоже от плинтуса недалеко
Заняться чем нибудь новым или спортом встречают полное непонимании
…….
Neva
19.01.2017
Добрый день.
Существуют ли в природе компьютерные виртуальные симуляторы Лего? Как альтернатива для тех, кто не может себе купить реальный конструктор, не может посещать студии, но интересуется робототехникой.
Занимательная робототехника
19.01.2017
Добрый день,
Виртуальные симуляторы существуют. Например, в бесплатном программном обеспечении TRIK Studio есть интерактивный режим имитационного моделирования http://blog.trikset.com/p/trik-studio.html. Речь о составлении программы для робота. Это не единственный вариант.
Также рекомендуем проектирование моделей в Lego Digital Designer http://ldd.lego.com/
макар
21.10.2017
очень интересная статья
Занимательная робототехника
30.11.2018
Как изменилась робототехника с LEGO за 20 лет? http://edurobots.ru/2018/11/20years/
Михаил
11.01.2023
Годы прошли, числа сменились, Ничего не изменилось).
LEGO MINDSTORMS EV3 — это популярный набор для обучения робототехнике, впервые выпущенный в 2013 году. Он предназначен для использования в классах с учащимися 2–6 классов и широко используется в обучении робототехнике как способ обучения программированию. , инженерные навыки и навыки решения проблем. Он включает в себя широкий спектр датчиков и двигателей, а также программируемый блок, который позволяет учащимся управлять роботом и программировать его, используя различные языки программирования.
LEGO Education WeDo — еще один образовательный комплект робототехники, предназначенный для младших школьников и впервые выпущенный в 2015 году. Он представляет собой более компактную и простую версию EV3 и предназначен для использования в начальных классах. Он также использует программируемый блок в качестве контроллера и набор датчиков и двигателей для выполнения основных движений, но с менее сложным набором инструкций и возможностей.
И EV3, и WeDo широко используются во многих учебных заведениях и школах, и оба имеют репутацию эффективных образовательных инструментов для обучения робототехнике и программированию. Хотя оба комплекта предлагают одинаковый образовательный опыт, EV3 разработан, чтобы быть более универсальным и мощным и предназначен для учащихся старшего возраста, в то время как WeDo разработан, чтобы быть более компактным и простым, предназначенным для младших школьников.
LEGO SPIKE Prime — новейшее дополнение к линейке наборов робототехники LEGO Educational, выпущенной в 2019 году. Он предназначен для учащихся средних школ (в возрасте 11–16 лет) и предлагает более продвинутый набор функций и возможностей по сравнению с EV3 или WeDo. .
Основное различие между SPIKE Prime и EV3 и WeDo заключается в интеграции программируемого микроконтроллера STM32F410, который является более мощным, чем программируемый блок EV3 и WeDo, что позволяет осуществлять более продвинутое и точное управление двигателями и датчиками.
Набор SPIKE Prime включает в себя широкий спектр датчиков, таких как датчики цвета, расстояния, наклона и температуры, а также два больших серводвигателя. Он также включает визуальную среду программирования и поддержку текстовых языков программирования, таких как Python и JavaScript.
Еще одно отличие состоит в том, что набор SPIKE Prime разработан с большим упором на образование в области естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM), включая такие концепции реального мира, как сбор и анализ данных и моделирование физики, что делает его более подходящим для занятий по естественным наукам, для урок физики и робототехники.
Таким образом, LEGO SPIKE Prime предлагает более продвинутый набор функций и возможностей по сравнению с EV3 или WeDo, с более мощным микроконтроллером и более широким набором датчиков, а также с большим упором на обучение STEM. Он предназначен для чуть более старшего возрастного диапазона и более сложных образовательных программ.
Николай
11.01.2023
мнения о возможностях набора LEGO SPIKE Prime могут различаться. Некоторые пользователи могут рассматривать его как более продвинутый и универсальный комплект по сравнению с EV3, в то время как другие могут рассматривать его как более простой комплект с меньшими возможностями.
SPIKE Prime разработан, чтобы быть более доступным для учащихся средних школ, целевая аудитория моложе, чем EV3, а набор больше ориентирован на образование STEM и обучение в классе. Среда визуального программирования и поддержка текстовых языков программирования, таких как Python и JavaScript, облегчают освоение новичками, а также имеет более ограниченный набор двигателей и датчиков, которые входят в комплект.
С другой стороны, EV3 является более мощным и универсальным, и он использовался в различных соревнованиях и проектах, включая соревнования по робототехнике, и включает в себя более разнообразный набор датчиков и двигателей, включая инфракрасные и ультразвуковые датчики, и имеет широкий различные датчики, двигатели и надстройки сторонних производителей, которые можно использовать с комплектом.
Важно отметить, что сравнение не совсем одно и то же, поскольку оба набора имеют разные цели и образовательные цели. Основное внимание в SPIKE Prime уделяется обучению STEM, и оно предназначено для учащихся средних школ, в то время как EV3 нацелен на более широкий круг аудитории и зарекомендовал себя как универсальный комплект для различных областей и сценариев.
Михаил
16.12.2022
Изучение программирования ЛЕГО робототов может быть очень полезным и веселым занятием. Для начала можно просмотреть онлайн-уроки или прочитать книги по программированию ЛЕГО робототов. Это поможет понять основы программирования и позволит освоить правила и синтаксис. Далее можно попробовать написать простую программу для робота и проверить ее работоспособность.