Обзор робототехнического конструктора FISCHERTECHNIK ROBOTICS TXT Discovery set

FISCHERTECHNIK — один из самых популярных развивающих конструкторов. Сегодня поговорим об особенностях робототехнической платформы FISCHERTECHNIK, контроллере ROBOTICS TXT и новом наборе первооткрывателя — Discovery set (Fischertechnik Robotics 524328 TXT). 

Конструкторы FISCHERTECHNIK (Фишертехник) берут свое начало в 60-х годах прошлого века. Их создатель — профессор Артур Фишер — выдающийся немецкий изобретатель, получивший более тысячи патентов. Фирма FISCHERTECHNIK GmbH, выпускающая конструкторы, является дочерней компанией большой промышленной группы FISCHER GROUP. Основной бизнес группы – строительный крепеж.

Конструкторы FISCHERTECHNIK очень популярны в Европе и получают все большее распространение в России благодаря широкому функционалу и множеству специфических деталей, позволяющих создавать не только развлекательные и образовательные проекты, но и прототипы реальных сложных устройств.

Линейка конструкторов включает наборы для разных возрастов — от дошкольников до студентов. Конструкторы профессиональной и продвинутой серии используются в средних профессиональных и высших учебных заведениях разных стран для демонстрации принципов работы механизмов и моделирования производственных процессов.

Для нас наибольший интерес, конечно, представляет робототехническая серия — это конструкторы с возможностью программирования для детей старше 8 лет.

Особенности робототехнических конструкторов FISCHERTECHNIK

В нашем распоряжении был конструктор ROBOTICS TXT Discovery set, на его примере сначала поговорим об общих особенностях робототехнической платформы FISCHERTECHNIK.

Первое, на что стоит обратить внимание – это уникальная система соединения деталей. Основные детали сделаны таким образом, чтобы их можно было крепить со всех шести граней. Сначала это может показаться непривычным, но вы быстро оцените функциональность такого способа соединения.

Главная «фишка» базовых строительных блоков –  наличие армирующего стального элемента внутри каждого блока. За счет него обеспечивается прочность и жесткость собираемых конструкций. Так выглядит иллюстрация в патенте на это изобретение 1966 года.

Помимо стандартных, наборы содержат множество разнообразных деталей — шестеренки, червячные передачи, валы, оси, колеса с шинами, декоративные элементы.

Работа с конструктором FISCHERTECHNIK весьма приближена к реальному процессу разработки. Так, переключатель (кнопка) имеет три контакта, что позволяет использовать нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты.

То же касается и самостоятельной подготовки проводов. Для подсоединения деталей используется стандартный двухжильный кабель с универсальными разъемами. Вы самостоятельно делите прилагаемый кабель на нужное количество отрезков необходимой вам длины и подсоединяете разъемы. При необходимости вы сможете использовать произвольные кабели, увеличив функциональность вашего проекта.

В наборе присутствуют разные по длине провода, штекеры и отвертка. На фото исходные детали, необходимые инструменты и результат (ножницы в набор не входят). Штекеры имеют разный цвет для удобства правильного соединения в электрической схеме.

Так выглядят моторы FISCHERTECHNIK.

Для работы с конструктором требуется дополнительно приобрести аккумуляторный набор FISCHERTECHNIK. В него входит один аккумулятор NiMH 8,4 В / 1500 мА*ч и зарядное устройство. Индикация на корпусе устройства показывает состояние процесса зарядки. Когда аккумулятор заряжен полностью, микроконтроллер автоматически переключается в режим поддержания заряда.

Среда программирования ROBO Pro

Платформа FISCHERTECHNIK включает визуальную среду программирования ROBO Pro.

Среда является графической и выполнена в соответствии с правилами составления блок-схем. Это, с одной стороны, позволяет программировать роботов тем, кто еще не знаком с языками программирования, с другой — приучает к правильному оформлению и составлению блок-схем, что станет полезным навыком при изучении программирования в дальнейшем. Фигуры, использующиеся в блок-схемах ROBO Pro, соответствуют ГОСТу 19.701-90.

Готовые программы загружаются в контроллер через USB или Bluetooth.

Программа Robo Pro идет в составе некоторых комплектов (на CD-диске). Обратите внимание, ряд наборов не включают ПО и требуют его дополнительной покупки.

Скачать обновление или демонстрационную версию Robo Pro можно на сайте pacpac.ru.

Контроллер ROBOTICS TXT

Робототехническую серию FISCHERTECHNIK отличает наличие программируемого контроллера. В этом году будет 30 лет с момента появления первого набора FISCHERTECHNIK с возможностью программного управления. Набор назывался BBC Buggy и выглядел он вот так:

Сегодняшний контроллер от FISCHERTECHNIK — ROBOTICS TXT имеет небольшие размеры и много достоинств. Первое, на что падает взгляд, – это дисплей контроллера. Его диагональ 2,4 дюйма (6 см) и разрешение 320х240 пикселей.

Дисплей этот цветной и сенсорный, что делает работу с ним более приятной. Контроллер поддерживает технологии Bluetooth и Wi-Fi, благодаря чему может обмениваться информацией на расстоянии. Также, у него имеется ИК-приемник для дистанционного управления.

Контроллер имеет восемь портов для подключения моторов, светодиодов и других исполнительных устройств и восемь портов для подключения различных датчиков. Таким образом, единовременно можно использовать 16 различных электронных компонентов, что довольно много.

Контроллер ROBOTICS TXT входит в состав некоторых робототехнических наборов, но для ряда наборов должен приобретаться отдельно! Обратите на это внимание при выборе. Возможность покупки набора без контроллера очень удобна, т.к. позволяет значительно сэкономить, если вы покупаете второй или последующие дополнительные конструкторы серии. Цена контроллера составляет большую часть в цене конструктора.

К контроллеру ROBOTICS TXT можно подключать дополнительные датчики и исполнительные устройства: сервомоторы, мотор XS, переключатели, терморезисторы, фотодатчики и светодиоды. Контроллер имеет встроенный динамик.

Технические характеристики контроллера ROBOTICS TXT:

• главный процессор ARM Cortex A8: два ядра, 32 бит, 600 МГц;
• периферийный процессор: Cortex M3;
• память: 128 МБ DDR3 RAM, 64 МБ FLASH;
• дисплей: цветной сенсорный 2,4 дюйма (320х240 пикселов);
• внешняя память: карта флеш-памяти формата MicroSD;
• универсальные входы: 8 штук цифровые/аналоговые 0-9В или 0-5 кОм;
• счетные входы: 4 штуки (Fвх < 1 кГц);
• комбинированный модуль беспроводной связи Bluetoot/WiFi: BT 2.1 EDR+ 4.0, WLAN 802.11 b/g/n;
• ИК фотоприемник для пульта управления из комплекта «Набор для дистанционного управления»;
• USB разъем mini-USB для подключения к ПК;
• USB разъем USB-A с функцией хост-контроллера для подключения USB-камеры, USB-флеш накопителя и других девайсов;
• подключение видеокамеры через интерфейс USB, драйвер для ОС Linux;
• разъем 10 пин для подключения модулей расширения с интерфейсом I2C;
• встроенный динамик;
• встроенные часы реального времени со сменной батарейкой для измерений через заданные промежутки времени;
• подключение к смартфонам/планшетам через Bluetooth или WiFi позволяет использовать их как терминал для контроллера;
• питание: от аккумулятора через стандартные штекеры fischertechnik 2.5 мм или от блока питания 9 В через цилиндрический разъем 3.45 мм;
• размеры: 90х90х25 мм.

Так выглядит контроллер в простейшей собранной модели:

Контроллер работает под управлением операционной системы Linux.

Интерфейс USB с функцией хост-контроллера позволяет подключать различные устройства USB: видеокамеры, флеш-накопители. Разъем MicroSD позволяет подключить дополнительную внешнюю память. Несколько контроллеров могут быть объединены между собой. Это позволяет увеличить количество входов и выходов.

Программировать контроллер можно не только в среде визуального программирования ROBO Pro, но и используя текстовые языки: С, С++, С#.

Набор fischertechnik ROBOTICS 524328 TXT Discovery set

Набор «ROBOTICS TXT Discovery set» (или «ROBOTICS TXT Набор первооткрывателя», он же Fischertechnik Robotics 524328 TXT ) — новинка в робототехнической линейке FISCHERTECHNIK. В состав набора входят:

• ПО ROBO Pro;
• контроллер ROBOTICS TXT;
• USB-видеокамера;
• USB-кабель A mini-B для подключения к компьютеру;
• 2 мотора с энкодерами (сервоприводы);
• мотор XS (маленький двигатель);
• 2 колеса с резиновыми шинами;
• 4 светодиода
• 2 кнопки;
• 1 фотодатчик (фототранзистор);
• 1 датчик температуры;
• различные детали для сборки конструкций роботов (около 300);
• полигоны для соревнований;
• мячик для робо-футбола;
• инструкция по сборке;
• мини-учебник с дидактическим материалом по робототехнике;
• примеры программ и схемы сборки для базовых моделей (на диске).

Набор продается в коробке, внутри которой находятся два пластиковых контейнера с деталями. Аккумулятор и зарядное устройство (которое попало на фото ниже) в состав набора не входят (их необходимо купить отдельно).

Из деталей «ROBOTICS TXT Discovery set» можно собрать огромное множество разнообразных моделей как по инструкции, так и придумывая самостоятельно. В инструкции, приложенной к набору, описано 14 разных моделей, включая светофор, вентилятор, шлагбаум, систему поддержки температуры, различные машинки и модели на колесной базе, в т.ч. робота-футболиста.

Помимо конструкторских деталей и электронных компонентов в наборе присутствует USB-видеокамера. Используя ее, можно не только передавать видеопоток с робота на компьютер, но и реализовать элементы машинного зрения, связанные с определением цвета, отслеживанием маршрута и движением объектов в той или иной зоне.

Рассматриваемый нами набор совместим с другими конструкторами FISCHERTECHNIK, такими как ROBO TX Explorer (Исследователь), ROBO TX ElectroPneumatic (Электропневматика) и другими. Их совместное использование повышает количество возможных моделей роботов во много раз.

Где купить конструкторы FISCHERTECHNIK

Купить конструктор FISCHERTECHNIK ROBOTICS TXT Discovery set, а также другие наборы этой марки можно у официального дилера FISCHERTECHNIK в России — компании ПАКПАК. Магазин осуществляет доставку в регионы России, а также по странам СНГ и бывшего СССР.

Стартовый робототехнический набор FISCHERTECHNIK ROBOTICS LT Beginner Set стоит 11130 рублей. Стартовый набор включает 200 деталей, контроллер более простой версии ROBO LT, ПО, маленький мотор, лампы, фотодатчик, переключатели.

FISCHERTECHNIK ROBOTICS 524328 TXT Discovery set, с которым работали мы, стоит 28500 рублей.

Важно, что указанные цены наборов уже включают стоимость программного обеспечения.

Контроллер ROBOTICS TXT, если приобретать отдельно, стоит 20250 рублей. Цена аккумуляторного набора — 4560 рублей.

Где учиться робототехнике с FISCHERTECHNIK

Конструкторы FISCHERTECHNIK все чаше используются в кружках робототехники. В нашем каталоге вы может подобрать кружок по городу и платформе.

Вот подборка центров, где ведется обучение на FISCHERTECHNIK:

• Робототехнические курсы «Робокурс» в Москве;
• Робошкола в Москве;
• Центр научно-технического творчества и развития Polycent в Москве;
• Сеть робототехнических кружков InnoLab в Алма-Ате;
• Кружок экспериментальной механики и робототехники, Екатеринбург;
• Центр робототехники в Вятском университете Кирова.

Если в вашем городе нет кружка с FISCHERTECHNIK, то разработанные инструкции и методические материалы позволят вам заниматься самостоятельно. Мы полагаем, что конструкторы FISCHERTECHNIK станут удачным началом вашей домашней робототехнической лаборатории или отличным дополнением к ней.

У конструкторов FISCHERTECHNIK есть свое сообщество – ft—community. Раз в год сообщество проводит слет любителей конструирования. В этом году он пройдет 26 сентября во Франкфурте.

Летние лагеря, а также другие конкурсы и мероприятия с использованием FISCHERTECHNIK можно найти в нашем календаре (выбирайте платформу FISCHERTECHNIK, нужные даты и тип).

Организаторов кружков, возможно, заинтересует информация, что «Робокурс» – это франшиза, которую можно приобрести для открытия кружка в любом городе России (информация на сайте robokurs.ru).

В следующей статье соберем и запустим пару  моделей роботов и поделимся впечатлениями от процесса.

Обзор выполнен «Занимательной робототехникой» при участии Дениса Кляченко из Пермского центра развития робототехники. 

Текст: Денис Кляченко, Динара Гагарина. Фото: Динара Гагарина.

Теги: Fischertechnik, fischertechnik ROBOTICS 524328 TXT Discovery set, headline, конструкторы, обзор, программируемые, реклама, робототехника, тест-драйв