Космический десант из WeDo 2.0: 5 моделей и свой фильм

Что если превратить обычный набор LEGO в целую космическую экспедицию? Проект «Космический десант» на LEGO Education WeDo 2.0 делает именно это: из одного набора ребёнок 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. Ниже разберём, что за пять моделей входит в космический десант WeDo 2.0, какая механика спрятана внутри каждой и чему всё это учит.

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. Идея простая и затягивающая: 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.

Сразу честно про количество: 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: собрали одну модель, разобрали, собрали следующую. Докупать детали не нужно.

Схемы сборки и примеры программ для всех моделей есть у нас в Roboguru — эта статья не пошаговая инструкция, а честный обзор того, что вас ждёт и почему это стоит попробовать. Если вы только присматриваетесь к набору, начните с подборки идей что можно собрать из WeDo 2.0.

Скорпион: хвост-жало и превращение вращения в удар

Первый эндемик планеты Зук — скорпион. Его изюминка в том, что хвост бьёт совсем как настоящий. Внутри работает зубчатая передача: мотор крутит серые шестерни, а конические колёса и длинная балка-рычаг превращают ровное вращение мотора в резкое движение хвоста вверх-вниз. Это первый и очень наглядный урок механики: как из «крутится по кругу» получить «бьёт как жало».

В программе всё пока просто — мотор включается и меняет направление. Зато здесь удобно поставить первый эксперимент: менять мощность мотора и смотреть, как это влияет на силу и скорость удара.

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

Богомол: реечная передача и движение «туда-сюда»

Второй хищник Зука собирается на основе готового механизма «Толчок» из встроенной библиотеки моделей WeDo 2.0. Библиотека — это каталог механизмов прямо в приложении, и уметь ей пользоваться очень полезно: там десятки заготовок на любой проект. 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. Программа здесь уже интереснее: мотор крутится в одну сторону, ждёт, крутится в другую, снова ждёт — и всё это в цикле, чтобы богомол «работал» без остановки.

Сложность: средняя — механизм с рейками требует аккуратности. Что осваиваем: реечную передачу, работу с библиотекой моделей и первый цикл в программе.

Межгалактический крейсер: датчик наклона и подвижные крылья

Крейсер — самая большая и трудоёмкая модель проекта, настоящий вызов для терпеливого инженера. У корабля четыре крыла, которые меняют наклон, — 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 настоящий датчик в проекте: крейсер сам корректирует высоту полёта. Опустился нос вниз — крылья раздвигаются, поднялся вверх — сдвигаются. В программе появляется условие «если… то…»: робот принимает решение сам, в зависимости от показаний датчика. Подробнее про этот датчик мы рассказывали в отдельном разборе основ программирования WeDo 2.0.

Сложность: высокая — крупная сборка и сразу несколько передач. Что осваиваем: ремённую и зубчатую передачи, передаточные числа и первую программу с датчиком и условием.

Машина десанта с эхолокатором: один мотор — две задачи

Ровер «Ровер-3165» разведывает поверхность планеты и ищет ровную площадку для посадки крейсера. Самое умное в этой модели — как один мотор делает сразу два дела: через зубчатую передачу он одновременно крутит задние колёса и вращает эхолокатор на крыше. По пути конические шестерни поворачивают плоскость вращения на 90°, чтобы «тарелка» локатора крутилась горизонтально.

Честно скажем: сам эхолокатор здесь — это красивая вращающаяся антенна из деталей, а не электронный датчик (настоящий датчик наклона живёт в крейсере). Зато это отличный повод поговорить с ребёнком про эхолокацию: как летучие мыши и корабельные сонары «видят» с помощью отражённого звука. Программа простая — два блока «Старт» запускают мотор.

Сложность: средняя — важно правильно собрать цепочку шестерён. Что осваиваем: передачу движения на две системы сразу и поворот вращения коническими колёсами.

Шагоход: червячная передача и настоящая ходьба

Последняя и самая интересная модель — шагоход на двух ногах. Шагающие роботы умеют то, чего не могут колёсные: перешагнуть препятствие, ручей лавы или камни. В сердце модели — червячная передача: винт-червяк вращает шестерню, а обратно её раскрутить нельзя. Такая передача сама себя тормозит и даёт большой выигрыш в силе, поэтому ноги уверенно поднимают тяжёлый корпус и не проваливаются под его весом.

Дальше движение расходится на три шестерни: средняя вращается от червяка, а две крайние поднимают и опускают ноги в такт. Собрать ноги нужно зеркально — иначе, как честно 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 — самый хитрый механизм набора. 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.

Такой маршрут даёт честный рост: каждая следующая модель добавляет один новый механизм, а не сваливает всё сразу.

Не только сборка: механика, код и свой фильм

Главная фишка проекта в том, что робот здесь — не самоцель, а актёр 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. Такой ролик, кстати, не стыдно отправить и на школьный конкурс.

Получается редкое сочетание сразу трёх занятий: инженерия (собери механизм), программирование (оживи его) и сторителлинг — придумай сюжет и сними кино. А по дороге всплывают и настоящие научные темы: терраформирование, эхолокация, передаточные числа, самоторможение червячной передачи.

Чему учит проект

Если собрать пользу в короткий список, «Космический десант» развивает сразу несколько навыков:

• Механику. За пять моделей ребёнок вживую разбирает 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, которая заставляет крейсер реагировать сам.
• Инженерное мышление. Передаточные числа, баланс, самоторможение, зеркальная сборка ног — маленькие «почему это работает так».
• Творчество и рассказ. Сюжет, съёмка, озвучка — ребёнок доводит проект до результата, который приятно показать родным.

Проект рассчитан на средние классы; с младшими школьниками первые модели удобно собирать вместе со взрослым. Любите такие тематические сборки? Загляните ещё в наш РобоДиноПарк — роботов-динозавров из WeDo 2.0 или к мифическим существам Древней Греции.

С чего начать

Если набор уже есть — начните со скорпиона: он собирается быстрее всех и сразу даёт эффектный результат, хвост-жало хочется показать. Если набора пока нет, посмотрите, что ещё можно собрать из WeDo 2.0, чтобы понять, на что способен конструктор.

Схемы сборки всех пяти моделей и примеры программ есть у нас — напишите в Telegram @robo_guru или на почту roboguru@mail.ru, и мы подскажем, с какой модели удобнее стартовать именно вашему ребёнку. Пусть высадка на планету Зук начнётся у вас дома!