Обучаем ребенка робототехнике, играя: роботы BQ Zowi

07.03.2017

Многие родители современных детей хотели бы начать обучение своих чад основам программирования, электроники и робототехники с раннего возраста. Да и сами дети часто проявляют желание заниматься наукой, электроникой, цифровыми технологиями. Но проблема в том, что обычное обучение той же робототехнике будет для ребенка скучным и малопонятным. То же касается и программирования. Но выход есть, обучать можно, играя.

В принципе, детских обучающих конструкторов разного рода немало, о некоторых мы писали в своем блоге. Теперь хотим рассказать об интересной альтернативе скучным занятиям — это роботы семейства BQ Zowi. Большой плюс роботов заключается в возможности кастомизации, написания собственных управляющих программ, синхронизации действий нескольких роботов. Давайте посмотрим, как это все работает.

Разработчики

Компанию, которая производит Zowi, основали шесть испанских инженеров в 2003 году. Изначально они занимались созданием флеш-накопителей, которые неплохо себя показали. Затем компания выпустила электронную читалку, после — начала разрабатывать мобильные телефоны.

Спустя пару лет BQ перешла на разработку и выпуск устройств другого типа, включая 3D принтеры. В целом, философия BQ — это поддержка людей, которые могут что-то делать своими руками. Даже по линейке смартфонов с планшетами это заметно, BQ выпускает модификации своих устройств на Ubuntu, Cyanogen и т.п., рассчитывая на любителей разного рода кастомизаций.

Среди относительно новых продуктов BQ можно вспомнить такие модели 3D принтеров, как Witbox, Hephestus и Hephestus 2.

Вернемся к роботам

BQ Zowi — еще одна разработка этой компании, которая представляет собой обучающего робота с достаточно простой конструкцией. Корпус Zowi отпечатан на 3D принтере. Робот может реагировать на внешние факторы, определять препятствия. Управлять всеми действиями системы можно при помощи приложения Bitbloq. Это упрощенный язык программирования, где команды даются с использованием готовых блоков. Из этих блоков составляется структура управляющей программы, и робот выполняет все, что в ней прописано.

Робота можно разбирать и собирать, изменять его внешний вид и программы. Использовать робота для обучения детей может и учитель в школе, причем это касается учащихся всех возрастов. Дети 6 лет и старше очень быстро понимают, что и как нужно делать с управляющей программой. В качестве эксперимента 6-летним ребятам дали роботов и планшеты, оставив их самих разбираться с принципом управления. Некоторые дети за 15-20 минут смогли освоить Bitbloq для создания управляющих программ. В целом, проблемы с пониманием работы Zowi не возникло ни у кого.

Основные компоненты робота:

Плата контроллера Zowi с зуммером и встроенный микрофон
Ультразвуковой датчик Zowi
Матрица LED 5 x 6 px
Аккумуляторная батарея LiPo 3,7V 4040mAh
4 x Сервоприводы Futaba s3003
Ультразвуковой кабель
Кабель матрицы LED

К управляющему устройству (планшет или смартфон на Android) он подключается при помощи USB кабеля или же при помощи Bluetooth. Аккумуляторной батареи хватает вплоть до 8 часов работы.

Робот может двигаться, избегая препятствий. Это стало возможным благодаря оснащению Zowi ультразвуковыми датчиками. Его глаза — не фотоэлементы, а ультразвуковые сенсоры. Закрыв эти датчики у работающего робота, можно видеть, как он пытается избежать препятствия. Кроме того, робот чувствует, когда к нему прикасаются, и слышит звуки (благодаря микрофону). Светодиоды на «лице» робота могут отражать его эмоции в виде смайликов.

Обучение в форме игры начинается с простейших действий, в процессе ребенок или взрослый знакомятся с новыми функциями Zowi. В форме игры обеспечивается и обучение некоторым основам программирования.

Если есть 3D принтер, корпус робота можно проапгрейдить, создавая все новые и новые образы. Платформа робота открыта, поэтому разработчики способны создавать множество проектов с Zowi. Исходники некоторых таких проектов размещены на GitHub. Zowi еще совместим с Arduino и Raspberry Pi.

Примеры проектов

Из робота можно создать детектор вторжения в дом. Благодаря ультразвуковым датчикам, система сможет быстро определить факт постороннего вмешательства. Как только это произошло, Zowi начинает издавать звук. Конечно, речи о том, чтобы использовать робота в качестве серьезной охранной системы не идет. Однако ребенок сможет понять, что кто-то (домашнее животное, например) зашёл в его комнату.

Еще один проект — это демонстрация ультразвука и систем на его основе. Учащиеся смогут понять, как робот, летучие мыши, дельфины используют эхолокацию для ориентирования в пространстве.

Из роботов можно составлять единую систему — Zowi учится танцевать, загадывать числа, выполнять другие действия. Больше о модульном языке программирования для робота можно узнать здесь.

Характеристики