Я б в робототехники пошел, пусть меня научат

Если мы в детстве запускали бумажные самолетики или спускали на весенние ручьи самодельные кораблики, то сегодня прогресс давно ушел вперед: беспилотники, роботизированные избушки и роботы-андроиды, которые ребенок может конструировать своими руками. Да что ребенок, современные роботизированные конструкторы способны вызвать дикий восторг и у взрослого человека! О наиболее интересных разработках в этой сфере читайте в нашем обзоре.

«РОБОПЛАТФОРМА» И «РОББО КЛАСС»

«РОББО» — это ведущий российский разработчик и производитель робототехнических EdTech-наборов на основе открытого аппаратного и программного обеспечения (open source). За 17 лет деятельности «РОББО» из небольшого стартапа превратился в международную компанию. Сейчас это единая экосистема, которая состоит из оpen-source-оборудования, разработанного и произведенного в РФ; оpen-source-программного обеспечения; олимпиад и конкурсов, рекомендованных Министерством просвещения РФ; системы подготовки учителей и учебно-методических комплексов для обучения детей от 5 до 15+ лет креативному программированию, схемотехнике и микроэлектронике, мобильной робототехнике, интернету вещей (IoT) и созданию технологий умного дома, 3D-прототипированию и 3D-печати. 

Более 100 тысяч детей уже развивают технические навыки для инновационных профессий будущего с помощью продуктов и образовательных методологий «РОББО» в более чем 540 инженерных классах и 150 кружках франчайзинговой сети по всему миру.

«РОББО» активно работает на международном рынке. С помощью продуктов компании обучаются ребята в 39 странах мира! Россия, Таиланд, Вьетнам, Китай, Казахстан, Белоруссия, Танзания, Япония — это далеко не полный список государств, с которыми работает российская компания.

«РОББО Класс» — это решение для образовательных учреждений, включающее в себя набор оборудования, программного обеспечения и методических материалов для подготовки юных инженеров-инноваторов будущего.

В частности, «Робоплатформа» — это модульный робототехнический конструктор для обучения программированию и робототехнике с использованием микроконтроллеров и обработки данных с различных датчиков. Она включает магнитные площадки для самостоятельного крепления датчиков, таких как фоторезисторы и датчики касания.

В частности, «Робоплатформа» — это роботехнический конструктор, созданный для обучения как детей, так и взрослых программированию и робототехнике с помощью программирования микроконтроллеров и обработки информации с различных датчиков.

«Робоплатформа» — это модульная система, которую можно менять по своему усмотрению. На ней присутствуют магнитные площадки, чтобы дети могли сами крепить различные датчики: фоторезисторы, датчики касания и др.

«Омегабот» и «Фабрика будущего»

Компания «Омега. Технологии будущего» разрабатывает IT-решения с 1999 года, делая акцент на искусственном интеллекте, бизнес-аналитике и анализе больших данных, виртуальной и дополненной реальности, робототехнике.

Одна из самых ярких разработок компании — «Омегабот». Это робототехническая платформа с программируемыми модулями. Она помогает как детям, так и студентам технических вузов познакомиться с основами мехатроники и робототехники через изучение программирования, электронных схем, программируемых контроллеров и решение изобретательских задач.

Omegabot разработан специально для обучения робототехнике и программированию в визуальной среде, С++ и Python в образовательных учреждениях.

Основу конструктора составляют универсальный программируемый контроллер Omegabot и колесная платформа со встроенным аккумуляторным блоком, имеющая гнезда крепления для навесных модулей. Программируемый контроллер разработан на архитектуре Arduino, что обеспечивает возможность использования огромной открытой базы библиотек для решения самых разнообразных учебных и технических задач, а также совместимость с физическими модулями разных производителей.

«Омега. Технологии будущего» активно работает со школами, проводит соревнования по робототехнике. Так, в начале марта в Новосибирске при поддержке компании прошла олимпиада «ТехноТриз» с участием 50 школьников. Дети соревновались в трех номинациях: «3D-моделирование», «Программирование и робототехника» и «Создание игр».

Образовательная платформа Omegabot стала основным инструментом для выполнения заданий по программированию и робототехнике. Ребята соревновались не только за призовые места, но и за возможность продемонстрировать свои навыки и креативность. Дети активно обменивались идеями и учились командной работе.

Также в Новосибирске компания открыла «Фабрику будущего» — школу робототехники и программирования. Школа работает на базе Новосибирского государственного педагогического университета (НГПУ). Занятия проходят как очно, так и в формате онлайн по курсам, которые были разработаны совместно с НГПУ, по основам блочного программирования в виртуальной среде «Кулибин».

Дети начинают обучение с азов компьютерной грамотности: устройства техники, горячих клавиш, базовой алгоритмизации, Scratch 3, а заканчивают решением реальных кейсов, программированием на C++ и защитой собственных проектов.

«Наураша в стране Наурандии» и «Умная теплица»

Компания «Научные развлечения» разрабатывает и производит учебное оборудование более 30 лет. Компания разрабатывает и поставляет оборудование по следующим направлениям:

— развивающие образовательные наборы для дополнительного образования, ставящие своей целью раннюю мотивацию школьников к эксперименту;

— образовательные комплексы и цифровые лаборатории по физике, химии, биологии, экологии, физиологии;

— оборудование учебных лабораторий для высших учебных заведений;

— оборудование для проведения научно-исследовательской и проектной деятельности школьников и студентов.

Цифровым оборудованием компании оснащены лаборатории по химии и физике ведущих российских вузов: МИФИ, МФТИ, МГТУ, МГУ, МИИТ, МЭИ, ЛЭТИ, МГИУ и многих других. «Научные развлечения» имеют 35 патентов на изобретения.

Также в арсенале компании есть игровой обучающий мультимедийный продукт для детей 5—12 лет с использованием цифровой лаборатории «Наураша в стране Наурандии». Цифровая лаборатория предназначена для проведения лабораторных экспериментов с различными природными явлениями и изучения простейших понятий об окружающем мире.

Еще есть среди разработок компании Академия Наураши «Умная теплица» для юных агрономов. Набор «Умная теплица» предназначен для работы с детьми, начиная со старшего дошкольного возраста. Из этого набора дети могут собрать модель теплицы и использовать ее как основу для ведения проектной деятельности в областях таких наук, как биология, химия и др.

Использование уникального конструктива из кубиков и других элементов конструктора ArTec позволяет не только развивать мелкую моторику рук, но и формировать начальные навыки инженерного мышления.

Главной особенностью набора является возможность применять язык программирования Scratch для быстрого создания сценариев работы модели теплицы при проведении различных экспериментов, а использование различных датчиков позволяет снимать показания при проведении таких опытов.

Полигон для беспилотников у вас в школе

Компания «Геоскан» — еще один влиятельный игрок на отечественном рынке образовательной робототехники. Компания делает акцент на разработке и производстве беспилотных летательных аппаратов.

Наличие беспилотников — это хорошо, но им еще нужно где-то летать. Это сейчас особенно актуально, учитывая, что во многих регионах страны по соображениям безопасности запрещены полеты БПЛА.

Тут на помощь приходит соревновательный полигон «Геоскан Арена» — это современное решение для организации обучающих мероприятий по беспилотной наземной и воздушной робототехнике. Он представляет собой транспортируемую конструкцию с защитной сеткой и позволяет проводить состязания или выполнять учебные задания в любом подходящем месте, например, в спортзале школы.

По сравнению с полигонами, на которых проводятся соревнования по дронбиатлону, новая система позволяет командам взаимодействовать друг с другом и допускает значительно большее количество участников.

Полигон оснащен системой УЗ-навигации «Локус» для реализации автономного полета дронов, системами управления игровыми механиками, освещения и видеотрансляции, а также взлетно-посадочными площадками, стартовыми позициями и макетами, которые можно использовать по-разному, придумывая уникальные сценарии.

Вместе с компанией «Трик» «Геоскан» разработал также робототехнические наборы, где есть как наземные, так и воздушные роботы. В базовый набор входит двухколесный робот и «Геоскан Пионер Мини». На платформу, предназначенную для посадки квадрокоптера, можно также установить манипулятор с хватом для захвата и перемещения небольших объектов. Образовательный набор отличается типом наземного робота: он имеет гусеничную платформу, что позволяет аппарату передвигаться по трудным поверхностям (грязь, снег и др.).

Расширенный набор предназначен для настоящих инженеров! В составе полноприводная четырехколесная платформа с набором колес, позволяющих роботу двигаться в любом направлении. В комплекте также представлен лидар для построения 2D-карт помещений и тепловизор, благодаря которому можно анализировать распределение температур различных объектов.

Воздушный напарник наземного робота — «Геоскан Пионер Базовый». На него можно установить дополнительные модули, также расширяющие функциональность комплекса.

При этом все наборы управляются вручную и работают автономно по написанному заданию. Программирование производится в среде TRIK Studio как на визуальном, так и текстовом языке (Python, JavaScript, Lua). Для сборки аппаратов пайка не нужна.

В космонавты всех возьмут!

В советские годы каждый второй ребенок мечтал стать космонавтом. Для тех, кто так и не исполнил свою детскую мечту, и для сегодняшних школьников, компания IU «Интеллект университет» запустила образовательную программу по космической робототехнике.

Основная цель программы — выработать инженерное и алгоритмическое мышление у ребенка. Слушатели курса получают прикладные знания по более чем 30 направлениям, среди них физика, электроника, схемотехника, программирование, логика. Учебная программа дает фундамент знаний в науке и технологиях, предпринимательстве, блогинге, электробезопасности и этике технологий! Вы можете пройти вместе со своим ребенком курс обучения и почувствовать себя космонавтом!

Ученики проходят путь от извлечения электричества из фруктов и светодиодной открытки до собранного и запрограммированного колесного робота и роборуки!

Выпускники программы получают желтый пояс IU по робототехнике и доступ к международным соревнованиям. А победителям олимпиады вручаются дипломы, которые уже слетали в космос и подписаны настоящими космонавтами.

Учебная программа разработана при поддержке МФТИ и Звездного городка с участием космонавтов, конструкторов и специалистов аэрокосмической отрасли, предпринимателей, методистов и экспертов по промышленной безопасности! Важный момент: студенты IU не просто смотрят видео и выполняют задания на платформе. Они попадают в образовательную игровую вселенную, где прокачивают свою команду аватаров, получают пояса, как в каратэ, общаются друг с другом в международном сообществе, выполняют совместные образовательно-игровые квесты и миссии и даже зарабатывают на своих знаниях и навыках монеты IU Talents, которые можно тратить и конвертировать в реальные деньги.

Обучение в IU проходит в комбинированном формате. Онлайн — на образовательно-игровой платформе IU: записанные уроки с мультеорией, интерактивные задания (эксперименты, вопросы + видео учеников), общение учеников между собой, поддержка тьюторов, живые вебинары и онлайн-конференции.

Офлайн — в удобных локациях: образовательные конференции, встречи участников сообщества, демодни учеников-предпринимателей, съемки видео, в том числе образовательного контента и подкаст-сериала «IU Heroes», экскурсии и офлайн-этапы конкурсов.

Манипулятор от Promobot

Компания «Промобот» также всерьез и надолго пришла в образовательную робототехнику. Разработки пермских специалистов используют вузы России и мира — MIT, РЭУ им. Плеханова, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Новосибирский государственный университет, Пермский и Самарский политехи.

В начале июня прошлого года «Промобот» поставил образовательные комплекты Promobot Rooky в детский технопарк «Кванториум фотоника» в Перми. Это первые в РФ образовательные комплекты, состоящие из рук-манипуляторов от реальных сервисных роботов.

«В ближайшие годы рынку робототехники понадобится еще больше специалистов. Promobot Rooky разработаны, чтобы готовить кадры будущего — ребят, которые после окончания обучения сразу готовы к работе с реальными роботами. Это поможет сократить время на адаптацию и дообучение новых сотрудников в робототехнических компаниях, число которых каждый год растет», — подчеркнул сооснователь компании «Промобот» Олег Кивокурцев.

Комплект для изучения робототехники Promobot Rooky помогает школьникам и студентам научиться основам работы с рукой-манипулятором. Технологии, которые применяются в руке, используются в промышленных манипуляторах и сервисных роботах. С Promobot Rooky юные инженеры получат навыки сборки и управления рукой-манипулятором и сервоприводами, написания программного кода для решения задач прямой и обратной кинематики, умения работать с протоколами для организации связи между электронными устройствами.

Другой важной разработкой компании является комплект Robox, который включает четыре основных компонента: интерфейсную плату, датчик расстояния, сервопривод и программное обеспечение. Вместе с комплектом Robox предоставляются готовые образовательные материалы. Robox дает возможность изучать робототехнику на компонентах «реального» робота.

Занятия на Robox легко встраиваются в любой учебный процесс благодаря образовательным материалам, которые уже используются в вузах России — Новосибирском государственном университете, Пермском политехническом университете, ТУСУР, ПГМУ им. Вагнера и др.

Robox помогает юным исследователям научиться основам работы с реальными сервисными роботами. Все компоненты Robox применяются в роботах Promobot для безопасного взаимодействия с пользователем, навигации и движения руками.

Помимо того, Robox помогает на практике изучать языки программирования Python и C++, алгоритмику, мехатронику и электронику. Интерфейсная плата позволяет подключить к датчику расстояния и сервоприводу любой компьютер под управлением ОС Windows или Linux и обрабатывать данные с устройств в режиме реального времени.

Robox сразу готов к включению в учебную программу школы, вуза, колледжа или учреждения дополнительного образования. В состав комплекта входит не только программно-аппаратная часть, но и учебно-методическая.

«Робоизбушка» на курьих ножках

Стартап «Грань Новые технологии» появился в 2023 году, но уже имеет ряд интересных проектов. Основные направления деятельности компании: микроконтроллеры, автоматика, электроника, умные конструкторы для детей и взрослых, универсальные робототехнические комплексы на базе современных типов микроконтроллеров, облачные технологии и искусственный интеллект с использованием Linux и Unix, программирование на разных языках.

Самой необычной разработкой компании является «Робоизбушка». Это уникальный робототехнический конструктор, разработанный специально для игр и обучения. «Избушка» не только предлагает возможности для игры и развлечения, но и является полезным образовательным инструментом.

Работа с конструктором помогает развивать навыки в области STEM (наука, технологии, инженерия, математика), включая логическое мышление, проблемное решение и программирование. Конструктор «Избушка» включает в себя все необходимые детали для создания собственного обучающего робота.

В набор входят двигатели, датчики, сервоприводы, плата Arduino и множество других компонентов. Кроме того, в комплекте предоставляется подробная инструкция по сборке и программированию робота.

С помощью конструктора можно создать робота, способного выполнять разнообразные задачи. Вы можете программировать его на движение, взаимодействие с окружающей средой с помощью датчиков, а также на выполнение сложных алгоритмов и даже обучение с подкреплением.

Управление «Избушкой» осуществляется через современные контроллеры, такие как Raspberry Pi, STM32 и Arduino, обеспечивая гибкость выбора программного обеспечения и адаптацию под различные задачи и сценарии использования. «Избушка» дает не только теоретические знания, но и практические навыки, которые дети смогут применять и в повседневной жизни.

Цвет роботостроения — красный

R:ED — Robotics Education — официальный поставщик и производитель детских образовательных программируемых наборов по робототехнике. Конструкторы R:ED позволят в игровой форме обучить ребенка программированию и робототехнике. При этом конструктор развивает аналитическое мышление и навык командной работы, поскольку конструкторы RE:D интересно собирать с родителями и друзьями!

R:ED значительно более усовершенствованный и вариативный, нежели большинство конструкторов на рынке. Разработчики учли ошибки российских и зарубежных аналогов, что помогло не только модифицировать R:ED в техническом плане, но и увеличить сроки обучения.

На одном-единственном конструкторе можно преподавать робототехнику на протяжении 5—6 лет. Стоит только добавлять дополнительные детали и датчики, умножая число вариантов различных решений в самих конструкциях и расширяя возможности программирования робота на те или иные действия.

«Адам» способен на многое

Резидент «Сколково» компания «Робот» представила небольшого программируемого робота «Адама» (АDAM) для учебных заведений. Устройство предназначено для обучения школьников и студентов основам робототехники и программирования.

«Мы разрабатываем персонального робота «Адама» для образовательных целей, для обучения школьников и студентов в области программирования, для решения проблемы подготовки кадров в сфере IT. Робот «Адам» — это некий инструмент, благодаря которому можно изучать основы робототехники, программирования, завлекать больше людей в эту область. У нас разные комплектации этого робота. Это версия 2.7. Еще у нас новый продукт — «Адам юниор» — мобильная платформа на всенаправленных колесах, он будет более доступен по цене для школ, образовательных клубов и так далее», — заявил основатель компании «Робот» Александр Ганюшкин.

Разработчики компании отмечают, что «Адам» — первый в России робот, который имеет уникальную технологию управления с помощью шлема и контроллеров системы виртуальной реальности. Это позволяет осуществлять управление роботом от первого лица.

Запатентованная светодиодная динамическая RGB-подсветка позволяет отражать настроение и статус робота, выражать эмоции, осуществлять подсветку объектов при недостаточном освещении, тем самым повышая их распознавание.

«Адам» умеет менять углы обзора и легко распознает объекты в отличие от своих аналогов, в которых используется система пассивного зрения. Система активного стереозрения также используется для оценки расстояния до заданной цели и работает по принципу: чем ближе к цели, тем точнее оценка показаний координат цели.

«Адам» способен трансформироваться и быть более компактным или массивным в зависимости от задачи. Он имеет 21 степень свободы, ходовую часть, с помощью которой он может перемещаться всенаправленно.

Это далеко не полный список отечественных компаний, представленных на рынке образовательной робототехники. Такая серьезная конкуренция лишь подстегивает наших разработчиков к выпуску более совершенных роботов. И это лишь начало!


22.06.2024
Артем Реутов
Фото: «РОББО», «Омега. Технологии будущего», «Научные развлечения», IU «Интеллект университет», «Геоскан», «Промобот», R:ED — Robotics Education, «Грань Новые технологии», «Робот»

Мы рекомендуем: