Космический десант из WeDo 2.0: 5 моделей и свой фильм

В проекте «Космический десант» на LEGO Education WeDo 2.0 ребёнок из одного набора собирает пять научно-фантастических моделей, оживляет их программой и снимает про них свой маленький фильм. По сюжету команда десанта высаживается на далёкую планету Зук — и каждой модели находится роль в этой истории. В статье описаны пять моделей проекта «Космический десант» для WeDo 2.0, их механика и навыки, которые ребёнок отрабатывает при сборке.

Что за проект «Космический десант»

Это тематический сборник проектов по книге О. А. Лифановой из серии «РОБОФИШКИ» («Лаборатория знаний», 2020) — той же серии, что и наш РобоДиноПарк и мифические существа. Порядок работы такой: ребёнок по очереди строит модели, для каждой пишет программу в приложении WeDo 2.0, а потом снимает короткую сцену на телефон. Ролики склеиваются в один фантастический фильм про высадку на планету Зук.

В проекте ровно пять моделей — скорпион, богомол, межгалактический крейсер, машина десанта с эхолокатором (ровер «Ровер-3165») и шагоход. Все собираются на одном базовом наборе WeDo 2.0: каждую следующую модель собирают после разборки предыдущей. Докупать детали не нужно.

Схемы сборки и примеры программ для всех моделей есть у нас в РобоГуру. В статье дан обзор состава проекта и навыков, которые ребёнок отрабатывает при сборке. А когда пять моделей закончатся, загляните в наш каталог схем сборки: там больше 600 моделей, включая скорпионов, богомолов и роверы. Если вы только присматриваетесь к набору, начните с подборки идей что можно собрать из WeDo 2.0.

Механика хвоста скорпиона

Первая модель изображает скорпиона с планеты Зук. Его изюминка в том, что хвост движется почти как у настоящего скорпиона. Внутри работает зубчатая передача: мотор крутит серые шестерни, а конические шестерни и длинная балка-рычаг превращают ровное вращение мотора в резкое движение хвоста вверх-вниз.

В программе всё пока просто — мотор включается и меняет направление. На этой модели можно менять мощность мотора и наблюдать, как меняются сила и скорость удара.

Сложность: ниже средней — хорошая модель для старта. Что осваиваем: зубчатую и коническую передачи и идею преобразования вращения в другое движение.

Реечная передача богомола

Второй хищник Зука собирается на основе готового механизма «Толчок» из встроенной библиотеки моделей WeDo 2.0. В приложении библиотека служит каталогом готовых механизмов, которые можно использовать как основу для своей модели. Богомол сидит в засаде и хватает добычу передними лапами, и модель это повторяет — лапки ритмично двигаются вперёд-назад.

За движение отвечает реечная передача: круглая шестерня цепляется за зубчатую рейку и превращает вращение в движение по прямой, как поршень. В программе направление вращения мотора меняется после паузы, а цикл повторяет эту последовательность без остановки.

Модель средней сложности требует аккуратной сборки реечного механизма. На ней ребёнок осваивает реечную передачу и цикл в программе, а также учится пользоваться библиотекой моделей.

Крылья крейсера и датчик наклона

Датчик наклона и датчик приближения — в наборе РобоГуру 2.0 на 280 деталей, вместе с мотором и СмартХабом. Купить — 3 490 ₽  →

Крейсер — самая большая и трудоёмкая модель проекта. У корабля четыре крыла с изменяемым наклоном — почти как у современных истребителей с изменяемой геометрией крыла. Движение от одного мотора передаётся сразу на все крылья через зубчатую передачу и две перекрёстные ремённые передачи (ремень надет «восьмёркой»), а по пути ребёнок сам считает передаточные числа.

Главное же здесь — датчик наклона. Это первый электронный датчик в проекте. Он регистрирует наклон крейсера, а программа меняет положение крыльев. При наклоне носом вниз крылья раздвигаются, при наклоне вверх — сдвигаются. По показаниям датчика программа выполняет одну из ветвей условия «если… то…». Подробнее про этот датчик мы рассказывали в отдельном разборе основ программирования WeDo 2.0.

Из-за крупной сборки и нескольких передач это сложная модель. Ребёнок работает с ремённой и зубчатой передачами, рассчитывает передаточные числа, а затем составляет программу с датчиком и условием.

Два узла ровера на одном моторе

«Ровер-3165» разведывает поверхность планеты и ищет ровную площадку для посадки крейсера. Один мотор приводит в движение сразу два узла: через зубчатую передачу он одновременно вращает задние колёса и эхолокатор на крыше. Конические шестерни меняют направление оси вращения на 90°, чтобы «тарелка» локатора вращалась горизонтально.

Эхолокатор здесь изображает вращающаяся антенна из деталей, а не электронный датчик; датчик наклона установлен в крейсере. На этой модели можно обсудить с ребёнком, как летучие мыши и корабельные сонары используют отражённый звук. Программа простая — два блока «Старт» запускают мотор.

Модель средней сложности требует точно собрать цепочку шестерён. Здесь ребёнок учится распределять движение одного мотора между двумя узлами и менять ось вращения коническими шестернями.

Червячная передача шагохода

Последняя и самая интересная модель — шагоход на двух ногах. Шагающая схема рассчитана на перенос ног через препятствия; в сюжете это камни и ручьи лавы. В сердце модели — червячная передача: винт-червяк вращает шестерню, а обратное вращение от шестерни к червяку в этой модели заблокировано. Самоторможение и выигрыш в силе помогают ногам поднимать тяжёлый корпус и удерживать его вес.

Далее движение передаётся трём шестерням: среднюю вращает червяк, а две крайние в такт поднимают и опускают ноги. Собрать ноги нужно зеркально — иначе, как предупреждает инструкция, робот вместо шагов начнёт прыгать и завалится. Червячная передача сильно снижает скорость, поэтому мощность мотора в программе можно смело ставить повыше.

Сложность: высокая — червячная передача и зеркальная сборка ног требуют точности. Что осваиваем: червячную передачу и самоторможение, синхронную работу шестерён и настройку мощности мотора.

В каком порядке собирать

Строгого порядка нет, но по сложности модели удобно разложить так:

• Проще всего: скорпион — с него хорошо начинать, механизм наглядный и собирается быстро.
• Средний уровень: богомол и ровер с эхолокатором — здесь появляются рейки, сложные передачи и первые «умные» связки шестерён.
• Сложнее всего: межгалактический крейсер (датчик наклона и много передач) и шагоход (червячная передача с ходьбой) — их приятно оставить на десерт.

На таком маршруте новые механизмы вводятся постепенно.

Как снять фильм с моделями

В проекте каждая модель становится актёром в истории. Для каждой модели ребёнок придумывает сцену на планете Зук: разведку ровера, засаду богомола, посадку крейсера, выход шагохода к пещере. Он снимает короткий ролик на телефон, озвучивает его за кадром — и пять сцен складываются в настоящий фантастический фильм.

Инженерия соединена здесь с программированием, а работа над сюжетом завершается съёмкой. Параллельно ребёнок знакомится с научными темами: терраформирование, эхолокация, передаточные числа, самоторможение червячной передачи.

Чему учит проект

Проект «Космический десант» развивает несколько навыков:

• Механику. За пять моделей ребёнок на практике изучает зубчатую, коническую, ремённую, реечную и червячную передачи — это детали в руках, а не картинка в учебнике.
• Программирование. От простого включения мотора до цикла и программы с датчиком наклона, в которой положение крыльев зависит от показаний датчика.
• Инженерное мышление. Передаточные числа, баланс, самоторможение, зеркальная сборка ног — задачи о том, почему механизм работает именно так.
• Работу над сюжетом. Ребёнок придумывает историю, снимает и озвучивает сцены, а затем собирает из них готовый ролик.

Проект рассчитан на средние классы; с младшими школьниками первые модели удобно собирать вместе со взрослым — о возрастных ориентирах мы подробно писали в статье с какого возраста подходит WeDo 2.0. Другие тематические сборки — РобоДиноПарк с роботами-динозаврами из WeDo 2.0 и мифические существа Древней Греции.

С чего начать

Если набор уже есть, начните со скорпиона, который собирается быстрее остальных моделей проекта и сразу показывает движение хвоста. Если набора пока нет, все пять моделей собираются на базовом наборе из 280 деталей — комплектации и цены есть в нашем магазине, а подборка что ещё можно собрать из WeDo 2.0 покажет дополнительные модели для этого конструктора.

Схемы сборки всех пяти моделей и примеры программ есть у нас — напишите в Telegram @robo_guru или на почту team@roboguru.ru, и мы подскажем, с какой модели удобнее стартовать именно вашему ребёнку.