Как сделать руку из лего: Как сделать Механическая рука-захват EV3 из Лего EV3

Подкаст «Выхожу с понедельника» — выпуск № 11

https://d2xzmw6cctk25h.cloudfront.net/post/2424/og_image/dfe6ec6499ab0e3fc0579c8013cb1287.png

Собираешь кубики LEGO. Интересно. Собираешь кубики кода для кубиков LEGO. Интересно. Пишешь код с нуля на Python для того же LEGO. Всё ещё интересно. Потом приходишь в себя на каком-нибудь международном соревновании по робототехнике, демонстрируя механическую руку, управляемую мозговыми импульсами при участии нейросетей. И рука, кстати, тоже из LEGO 😉

Мы немножко сократили историю в середине, но, в принципе, это вполне реальный путь для ребёнка, который увлёкся программированием с помощью наборов LEGO Education. Чтобы разобраться, как такое возможно, мы пригласили в подкаст GeekBrains Максима Васильева — сертифицированного тренера Академии LEGO Education, президента МАСОР (Международной ассоциации спортивной и образовательной робототехники). Максим готовит команды и организовывает участие российской сборной на Всемирной олимпиаде роботов.

11-й выпуск подкаста можно послушать на разных платформах:

В этом посте мы собрали интересные цитаты из выпуска.

Об использовании LEGO в обучении

— Опыт использования развивающих и обучающих решений LEGO огромен. Куда интереснее разыгрывать не абстрактную сценку, а такую, где человечки LEGO общаются друг с другом на английском языке. Есть материалы для педагогов, как организовать процесс с использованием LEGO, чтобы эффективно учить английскому или математике. Когда, помимо непосредственной языковой активности, дети что-то собирают руками, задействованы все органы чувств, эффективность обучения существенно повышается.

— С одной стороны, Python достаточно прост в синтаксисе, с другой — он позволяет писать очень сложные вещи. Сайты некоторых очень крупных компаний, уровня Microsoft, написаны на Python. Также он используется для управления роботами. Операционная система микроконтроллера SPIKE Prime тоже написана на Python. Это продвинутый, серьёзный язык, позволяющий тем, кто его знает, применить навыки на практике и найти хорошую работу.

— Решения LEGO Education, например, MINDSTORMS EV3, можно программировать почти на чём угодно. Они уже семь лет на рынке, и открытая платформа решения позволяет разработчикам создавать любой код, любые интерпретаторы. EV3 можно программировать на Java, Basic, C, Python, LabVIEW.

— Нужно понимать, что решения LEGO Education — не для создания суперроботов с супервозможностями. Конечно, если компания захочет, она сможет сделать и таких роботов, и, наверное, найдутся желающие купить. Но цена на такой продукт будет высокой. У более сложного решения, сделанного с помощью дорогих технологий, стоимость выше, поэтому оно менее доступно для массового использования. SPIKE хорош тем, что он, во-первых, дешевле, во-вторых, не сильно уступает предыдущему поколению EV3 по возможностям. В чём-то EV3 сильнее, но обычно 99% людей эти дополнительные возможности не используют.

— У LEGO Education нет задачи научить детей собирать LEGO. Задача — через этот инструмент и интерес детей к игре развить их творческие способности, изобретательские таланты, научить программированию. Сделать так, чтобы они глубже понимали математику, физические процессы — например, трение. А сборка робота — это инструмент.

О том, как меняется обучение детей

— Процесс обучения очень изменился в последние годы. Сама роль учителя стала другой. Если раньше он должен был дать знания, то сейчас информация как таковая ценность потеряла, потому что ответ на любой вопрос можно легко найти, всё доступно. Поэтому роль учителя теперь — координатор.

— Образование — довольно консервативная сфера. Учителя привыкли учить так, как делали это 20 лет назад, хотя это уже не так эффективно. Эффективнее строить обучение через деятельность.

— Сейчас, наверное, во всех школах уже есть роботы. Где-то они используются больше, где-то меньше, где-то вообще не используются, а лежат на полочке.

Гитара на основе LEGO SPIKE Prime. Источник: канал Daniele Benedettelli

— В обычном магазине LEGO SPIKE Prime не приобрести. Можно заказать через интернет. Это политика компании: решение предназначено для обучения, и родители, люди, которые приобретают конструкторы, должны понимать, что в него, конечно, можно играть, но ребёнку самостоятельно будет сложно справиться. Он потеряет мотивацию и интерес достаточно быстро, потому что цель в другом — не поиграть, а поучиться. Поэтому нужен педагог.

— На начальных этапах я даю схему и ученик собирает по ней машинку. Иногда в схеме может чего-то не хватать, и нужно догадаться, чего именно. Например, у машинки может не быть манипулятора для захвата и нужно собрать его самому. Робота нужно доработать, а это развивает творческие способности.

— На обучающей платформе даётся пример программы. Это может быть методика, как заставить робота поехать. Ученик видит пример, где робот движется, и понимает, что может что-то менять: увеличить скорость, заставить повернуть или сделать так, чтобы он начал ездить на разные расстояния. Робот должен выполнить определённую задачу, а значит, нужно доработать его исходя из того, что ребёнок видел и только что узнал. Это следующий этап.

— Последний этап урока — нужно уметь презентовать созданное решение. В России это большая проблема. У нас много изобретателей, мы умеем придумывать классные вещи, но не знаем, как их вывести на рынок, сделать полезный для всех продукт. Эту компетенцию нужно развивать с самого раннего возраста, чтобы дети умели рассказать, что они сделали.

О полезности программирования в принципе

— Раньше было неважно, понял ты тему или нет. Если нет, скорее всего, из тебя программист не получится — но это не страшно, найдутся другие. А сейчас программировать нужно уметь всем, это тренд. Сейчас всё больше устройств, сложной бытовой техники, вроде стиральных машин и микроволновых печей, где нужно выбирать программы, работать с умным домом, с интерактивной техникой.

— Программисты мыслят и решают задачи, даже бытового уровня, несколько иначе. Юрист будет планировать ремонт автомобиля одним способом, а программист — другим, обычно более эффективным. У него есть чёткий алгоритм, он понимает, на каких этапах могут быть ошибки, умеет за ними следить. В общем, голова начинает немного по-другому работать. 

— Когда упоминаешь LEGO, у детей сразу появляется высокая мотивация. Дальше её нужно не растерять, поддержать. Дети обычно хотят поиграть в LEGO. Здесь главное — не пережать, чтобы они не сбежали, поняв, что мы здесь, оказывается, не играем, а учимся. Нужно находить золотую середину, чтобы ученикам было и интересно, и полезно. 

— Можно из LEGO собирать виртуальные модели. Заодно так можно познакомить детей с 3D-моделированием. 3D-программы будут сложны, а собирать 3D-модель из LEGO на экране им интересно.

О развитии LEGO-энтузиастов

— Вариации работы с оборудованием настолько велики, что этим можно заниматься много лет. Так и происходит. У нас много детей, которые выросли из этой сферы, но продолжают развиваться в направлении. Вот ты из Scratch перешёл в Python, сменил SPIKE на EV3. Дальше из EV3 можно взять более сложное решение робототехники, например, сделать металлическую основу робота, хотя контроллер и датчики будут использоваться те же самые, что и в EV3. Так можно развиваться до бесконечности.

— Хотя я давно в теме, я часто не понимаю решения, которые придумывают дети, какой они выбрали алгоритм, техническую составляющую. Можно только удивляться тому, насколько они талантливы и какую классную фишку придумали. И этот талант дальше применяется к другим задачам. Есть много примеров: ребята, которые участвовали в наших соревнованиях, потом поступали в МГТУ им. Н. Э. Баумана, оканчивали его, а сейчас владеют своим бизнесом или работают в серьёзных компаниях.

— Один из типовых проектов EV3, который и к SPIKE применили, — робот-сегвей. Роботы, которые ездят на одном или двух колёсах, как велосипед, и не падают. Они держат равновесие благодаря гироскопу, встроенному в смарт-хаб SPIKE-датчика. Это отличный проект и с образовательной, и с технической точки зрения, потому что алгоритм там используется достаточно продвинутый. Нужно применить достаточно мощную математику и хорошо понимать, как устроен гироскоп. Такие проекты показывают возможности создателей и самого оборудования. Если говорить об EV3, можно бесконечно перечислять классные проекты. Например, можно поставить специальные датчики и управлять роботом или механической рукой, которая что-то хватает, силой мысли. Ты подумал, и рука что-то схватила, расслабился — она предмет отпустила.  

Программирование робота-сегвея с помощью визуального языка. Источник: канал Creator Academy Australia

— Я рекомендую интересующимся вбить «суперроботы LEGO» или «проекты LEGO» на YouTube и посмотреть ролики. Особенно если вы способны оценить, какие технологии применяются. Можно увидеть конвейер, бесконечно перекатывающий шарики, или робота, который собирает кубик Рубика за 10 секунд. Так вы найдёте классные проекты, которые даже не всегда дети создают, — в этой сфере очень много увлечённых взрослых. Но изначально оборудование, с которого они начинали, предназначено для образования.

Интересно? По ссылкам в начале статьи вы сможете послушать полную версию и подписаться на обновления подкаста 😉 Оставайтесь с нами, впереди много классных выпусков!

В чем суть флешмоба с аватарками из LEGO Star Wars

Присоединяйтесь к армии!

В тиктоке (а также в инстаграме и твиттере) люди массово меняют картинки профиля на иконки персонажей игры LEGO Star Wars. Этот сложный мем похож на историю со штурмом зоны 51: кто‑то придумал абсурдный повод, а потом флешмоб начал жить своей жизнью.

Вероятно, это происходило так. Сначала кто‑то, возможно, @sambellissimo из тиктока, играл на праздниках в LEGO Star Wars и предложил ставить иконки из игры на аватарки. Потом кто‑то, возможно, @kado_xd, поддержал тикток-флешмоб, а затем кто‑то еще решил захватить иконками из LEGO Star Wars вообще весь тикток. Тогда же возникла идея зарейдить (то есть заспамить секцию комментариев) этими профилями аккаунт объединения The Hype House и показать, кто на этой платформе главный.

Подробности по теме

Интернет сошел с ума из‑за штурма зоны 51. Что вообще происходит? 👽

Кто такие The Hype House

Это сообщество тиктокеров разной степени популярности, которые арендовали большое поместье в Лос-Анджелесе, чтобы вместе снимать видео. Сейчас в группу входят от 14 до 19 человек, самые известные — Авани Грегг, Lilhuddy (по 8 млн подписчиков), Эддисон Рэй (9 млн) и восходящая звезда — Чарли Д’Амелио (16 млн). Им от 15 до 20 лет. Некоторые резиденты живут в поместье, другие регулярно в нем появляются.

The Hype House появилось в декабре прошлого года, его придумали 17-летний Lilhuddy и 21-летний Томас Петру. Последний несколько лет назад участвовал в Team 10, похожей группе ютьюберов, которую собрал популярный блогер Джейк Пол. Все это организовано только для совместной съемки контента. Дом выбирали специально для этого: в нем много больших зеркал, мало мебели и есть просторная ванная (важный атрибут любого тиктокера). Создатели группы не берут процент за участие, но ставят условие — выпускать контент каждый день.

В чем суть рейда против The Hype House

Рейд проходил 4 января. Его суть заключалась в следующем: люди с иконками из LEGO Star Wars приходили в комментарии аккаунта The Hype House и спамили сообщениями вроде «Рейд!», «Присоединяйтесь к нам», «Сдавайтесь!», «Вам не победить». В итоге больше половины участников группировки, включая Lilhuddy и Чарли Д’Амелио, поменяли аватарки на иконки из LEGO Star Wars. Следующий рейд планируется устроить против аккаунта TikTok.

А что, к The Hype House есть претензии?

Сообщество стало локальным мемом сразу после публикации первого видео. Во-первых, оказалось, что все резиденты The Hype House это светлокожие подростки, которых иногда сложно отличить друг от друга (особенно когда они стоят в одинаковых джинсах и футболках). Во-вторых, у них получается однообразный и неинтересный контент. В основном это танцы, которые, возможно, нравятся поклонникам этих тиктокеров, но смотрятся странно на фоне куда менее популярных авторов. Это забавно, ведь ради съемок контента сообщество и задумывалось.

В итоге The Hype House воплотило буквально все стереотипы о тиктоке: красивые подростки бесконечно снимают танцы под трек «Lottery» K Camp, рассчитывают на популярность своих резидентов, а не на новые идеи, записывают неудачные липсинки и ничего другого не предлагают.

Чем закончился этот флешмоб

Сначала он стал частью шуток про Третью мировую войну, ведь теперь у интернета есть целая армия аватарок с синими кружочками, а потом, кажется, все забыли про LEGO Star Wars, поэтому теперь любую картинку профиля в тиктоке просто обводят синим кружочком.

LEGO IDEAS — Возможная модель руки человека

Здравствуйте! Это полностью сформулированная модель левой руки человека-робота. Четыре пальца имеют по три сустава, а большой палец имеет два сустава, как настоящая рука. На большом пальце даже есть несколько штифтов Technic, чтобы сделать его полностью противопоставленным. Ладонь просто твердая и плоская, в отличие от настоящей руки, но я не думаю, что это вообще ухудшает артикуляцию из-за диапазона движений пальцев и большого пальца.

Модель может быть размещена в самых разных реалистичных положениях рук, таких как сложение кулака, поднятие любого количества пальцев (показано 4), щелчок, выполнение трюка разума джедая из Звездных войн или даже удержание небольшие предметы, такие как карандаш или минифигурка (нет, они не будут включены: D). Рука прикреплена с помощью технического штифта к прочному основанию для демонстрации.

Я понимаю, что этот проект (намного) меньше, чем большинство наборов, созданных Lego Ideas, но я думаю, что он будет отличным набором по двум основным причинам: отображение и настройка.

Фотографии действительно не передают этого; артикуляция довольно впечатляющая, и с ней интересно поиграть лично, и я думаю, что эта модель будет отличным, привлекательным дополнением к любому рабочему столу. Людям понравилось бы выставлять его в разных положениях.Кроме того, приятно видеть, как работают суставы в реальной руке, с помощью интерпретации Lego одного из них.

Я использовал темно-красный и светло-серый стиль, в основном потому, что это тот цвет, который у меня был для суставов пальцев, и затем я решил продолжить его для остальной части модели. Однако это легко может быть настраиваемой функцией для набора. За исключением некоторых частей ближе к середине руки, темно-красный цвет — это все части, такие как кончики пальцев или внешние панели, прикрепленные к верхней части конструкции. Идея готового набора состоит в том, чтобы включить несколько наборов этих панелей разного цвета, чтобы люди могли изменить окончательный вид руки — темно-красный, темно-синий, серебряный и золотой … Кроме того, я сделал левую руку, потому что я Я левша, но вы могли бы просто поменять пару частей, чтобы большой палец оказался на другой стороне.

Как отмечали другие присутствующие здесь, нажатие этой кнопки поддержки является бесплатным, поэтому, если вы хотите, чтобы на ВАШЕМ столе стояла большая красная рука Lego, нажмите на нее! Спасибо!

Lego-совместимый протез руки позволяет детям строить свои собственные руки

Протезы конечностей сделаны более или менее по образу конечности, которую они заменяют. Но, как обнаружили некоторые люди, это не обязательно.

И поскольку Карлос Артуро Торрес, бывший сотрудник Института дизайна Умео в Швеции, а ныне живущий в Чикаго, хочет, чтобы мир знал, они могут сделать гораздо больше, чем просто красиво выглядеть и мигать светодиодами. Для своего последнего проекта в университете в 2014 году Торрес разработал Iko, протез для детей, который также служит платформой для творческих проектов Lego.

В начале этого месяца проект был удостоен награды «Студент открытого дизайна» на конкурсе Core77 Design Awards 2015.

«Потребности ребенка с ограниченными возможностями не всегда связаны с физической активностью, но часто альтернативно социальным и психологическим аспектам; иногда функциональный элемент — это все, что им нужно, но иногда это может быть космический корабль или кукольный дом, или телескоп, или контроллер видеоигры, или плавательный плавник, — пояснил Торрес на странице проекта на Core77.«Что, если бы дети могли использовать свое воображение для создания своих собственных протезов, своих собственных инструментов в соответствии с их собственными потребностями? Учиться. Создавать. Быть детьми».

Рука была создана в сотрудничестве с Lego Future Lab, группой исследований и разработок компании, производящей игрушки, и CIREC, фондом физической реабилитации. У него есть съемная роботизированная рука с шарниром, которая делает Iko полностью функциональным протезом. Это контролируется с помощью миоэлектрических датчиков, которые считывают электрические сигналы, проходящие по мышцам пользователя.

В середине протеза находится процессор и двигатель, совместимые с Lego Mindstorms, роботизированной линией игрушечной компании. На внешней стороне руки есть несколько трубок Lego, к которым можно прикрепить детали Lego, и трубка также помещается на кончике каждого пальца. Это означает, что владельцы не только могут создавать крутые вещи из Lego — они могут создавать крутые роботы из Lego.

Прототип был протестирован мальчиком по имени Дарио, который мог управлять экскаватором Lego, светодиодом на космическом корабле и захватами Lego, прикрепленными к его руке с помощью миоэлектрических датчиков.

Iko был разработан таким образом, чтобы дети могли сотрудничать и связываться друг с другом, а не чувствовать себя изолированными и разными из-за протеза.

«Было много проблем, которые я пытался понять: плохое восприятие детей в отношении протезирования, глубокий акцент компаний на инженерии, а не на человеческую часть ребенка с ограниченными возможностями, социальная изоляция ребенка из-за его состояние и насколько сложно им развить высокую самооценку, — сказал Торрес.

«Моя идея заключалась не в том, чтобы сделать традиционный протез, а в том, чтобы предложить систему, которая была бы достаточно гибкой, чтобы дети могли использовать, взламывать и творить сами и со своими друзьями».