ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАБОРОВ РОББО (SCRATCHDUINO) В ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Аннотация: в статье рассматриваются преимущества набора РОББО, включающего РОББО Лабораторию и РОББО платформу. Приводится пример реализации проекта на совместное использование лаборатории и робоплатформы.

Ключевые слова: РОББО, Лаборатория, Робоплатформа, робототехника, Scratch, ScratchDuino, проект, Arduino.

Если спросить современного подростка кем он хочет стать в будущем, то почти каждый ответит, что программистом, робототехником или инженером. В наше время робототехника развивается стремительными темпами – крайне востребованы как специалисты, занимающиеся разработкой роботов, так и их обслуживанием. Создание или обслуживание робота можно разделить на 2 части: создание аппаратного исполнительного механизма и программной интеллектуальной части.

Для современного учащегося предоставлено множество вариантов, которые, тем не менее, обладают различными недостатками. Адаптированные конструкторы имеют ограничения в конструктивных возможностях и, как следствие, создают препятствия для свободного творчества детей. В тоже время другие комплекты обладают более гибкими аппаратными возможностями, но достаточно сложны с точки зрения создания программного обеспечения. Данные комплекты требуют определённых знаний в алгоритмике и синтаксисе современных языков программирования, которые, иногда, бывает сложно постичь школьникам. Среди имеющихся решений можно выделить оптимальный выбор — визуальная среда программирования и широкий спектр конструкторских возможностей. В таких терминах можно выделить комплект РОББО (ранее ScratchDuino). Проект создан на базе языка программирования Scratch и свободного микроконтроллера Arduino. При помощи РОББО можно обучить детей, школьников и студентов основам программирования, робототехники и конструирования роботов.

Цель проекта — развитие творческих и технических способностей ученика, подготовка специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике. Комплекс призван заинтересовать детей программированием — за счет программирования на простом наглядном языке и программированием реального устройства.

Набор РОББО включает в себя 2 проекта: РОББО Робоплотформу и РОББО Лабораторию.

Робоплатформа нацелена не на конструирование робота, а на программирование. Достаточно установить в робота «мозг», в роли которого выступает картридж Arduino, вставить нужные датчики, и он готов к работе. Необходимо только произвести калибровку и несложную настройку датчиков, а потом использовать эти данные в вашей программе.

Лаборатория помогает научить детей получать данные из внешних источников (сенсоров), калибровать их, обрабатывать полученную информацию и использовать ее при написании программ. Это специальная плата, подключив которую к компьютеру вы получите доступ к внешним датчикам и устройствам управления (сенсорам в терминологии Scratch). РОББО лаборатория дает возможность взаимодействовать с персонажами, управлять ситуацией в проектах или каким-то образом познавать окружающий мир без использования клавиатуры и мыши.

Наборы РОББО легко использовать в школе. После изучения конструкторов и всех их датчиков начинается самое интересное – создание проектов с совместным использованием Лаборатории и Робоплатформы. Приведем пример одного из таких проектов под названием «Диспетчерская»

Идея проекта:

Представьте, что вы диспетчер на атомной электростанции.  У вас есть пульт управления, для активации которого нужно ввести особый код, чтобы получить доступ к управлению. На станции установлен датчик температуры, если есть угроза взрыва, то вы должны послать бота-разведчика, который двигается по определенной линии (датчик линии) и с помощью ИК глаза он должен определить, есть ли разрушения, если есть, то на пульт управления посылается определенный световой и звуковой сигнал и диспетчер должен направить все службы на устранение последствий, определенной кнопкой на пульте. Если разрушений нет, то нужно срочно направлять специалистов для устранения проблемы (тоже определенный звуковой и световой сигнал), специальной кнопкой.

Приступим к написанию программы:

Сначала напишем программу для бота(платформы). Будем считать, что бот и диспетчер посылают друг другу сообщения. Поэтому бот должен начать движение, как только получит сообщение:

Дальше нам необходимо, чтобы бот пошел по нарисованному для него пути, используя датчик линии. Нашим условием будет то, что значение Аналог Робот 3 должно быть <20 (в вашем случае может быть другое значение и другой аналог, зависит от освещения и выбранного входа). Если условие выполняется, то значит двигаемся прямо, а если нет, то значит здесь поворот и необходимо повернуться. Также программа должна выполняться всегда.

Теперь с помощью ИК-глаза бот должен проанализировать обстановку, если значение аналог 0 будет меньше 35 значит путь свободен и нужно просто выслать команду специалистов, т.е. послать определенное сообщение, если же больше, значит произошел взрыв и нужно вызывать все службы для устранения последствий, тоже послать определенное сообщение:

Программа для бота готова!

Теперь приступим к программированию диспетчерского пульта:

Сначала придумайте какой у вас будет пароль для входа. Вы можете использовать как лабораторию (кнопки, датчики звука или света), так и саму среду Скрейтч. И каким образом будет открыт доступ к дальнейшей программе (например, может передаваться сообщение).

Далее нам нужно разобраться с температурой, получить такую высокую температуру в классе не получится, поэтому будем полученные значение умножать на 100. Будем считать, что опасность возникает, если температура стала более 2000 градусов.

Предположим, что мы получили сообщение о том, что доступ разрешен. Дальше мы должны анализировать показания с датчика температуры и если есть опасность, то послать бота разведчика, передав ему сообщение:

Теперь нам необходимо создать 2 новых костюма для нашего спрайта, чтобы оповещать диспетчера, что служба вызвана:

Рассмотрим какие сообщения получает диспетчер и что он должен делать:

1. Специалисты: играются определённые ноты и мигает желтый светодиод. Необходимо нажать жёлтую кнопку и должно появится 1 оповещение для диспетчера
2. Взрыв: мигают все 8 светодиодов и играет несколько нот. Необходимо нажать чёрную кнопку и вывести оповещение.

Звуковой и световой сигнал должен быть активен до тех пор, пока специалист не вызовет службу.

Программа для сообщения Специалисты:

Программа для сообщения Взрыв!:

Программа для диспетчера готова!

Вам осталось только создать декорации и доработать программу на ваше усмотрение!

ЛИТЕРАТУРА:

1. РОББО — образовательная робототехника // http://robbo.ru/ URL: http://robbo.ru/products/robotkit/ (дата обращения: 10.04.19).
2. Skolkovo Community // http://sk.ru/news/ URL: https://sk.ru/news/b/press/archive/2016/10/11/v-peterburge-nachali-vklyuchat-robototehniku-v-shkolnuyu-programmu.aspx (дата обращения: 10.04.19).