РобоДиноПарк: роботы-динозавры из LEGO WeDo 2.0 своими руками

Динозавры и роботы — две вещи, которые дети готовы обсуждать часами. А что, если соединить их вместе? Проект «РобоДиноПарк» — это как раз про то, как из одного набора LEGO Education WeDo 2.0 собрать своих роботов-динозавров, оживить их программой и снять про них настоящий фильм. Ниже разберём, каких динозавров из WeDo 2.0 можно построить, какая механика прячется внутри каждого и чему всё это учит ребёнка.

Что такое проект «РобоДиноПарк»

«РобоДиноПарк» — это тематический набор проектов по книге О. А. Лифановой из серии «РОБОФИШКИ»: ребёнок по очереди строит доисторических ящеров, для каждого пишет программу в приложении WeDo 2.0, а потом снимает короткий ролик. Ролики склеиваются в один маленький фильм про парк динозавров, где живут роботы, собранные вашими руками.

Важно сразу честно сказать про количество. В проекте четыре динозавра с полной пошаговой инструкцией — плезиозавр, птеродактиль, анкилозавр и трицератопс, — а пятый динозавр открытый: его ребёнок придумывает и собирает сам из уже знакомых механизмов (или берёт тираннозавра из стандартной библиотеки моделей WeDo 2.0). Всё это — на одном базовом наборе: собрали одного ящера, разобрали, собрали следующего.

Схемы сборки и примеры программ для всех моделей есть у нас в Roboguru — эта статья не заменяет инструкцию, а показывает, что именно вас ждёт и почему это стоит попробовать. Если вы ещё только присматриваетесь к набору, начните с обзора что такое WeDo 2.0 и подборки идей что можно собрать из WeDo 2.0.

Плезиозавр: первый ящер и ременная передача

Плезиозавр (он на обложке) — дружелюбный морской гигант с длинной шеей и четырьмя лапами-ластами. Он тихонько машет ластами, будто плывёт по воде. Внутри — всего один мотор, а машут при этом сразу четыре ласты. Как так?

Здесь ребёнок впервые встречает ременную передачу: тонкие резиновые ремешки надеваются на шкивы и передают вращение мотора на оси с ластами. Один ремень надевается напрямую, а второй — крест-накрест, «восьмёркой», чтобы пары ласт двигались навстречу друг другу. Программа простая: мотор на малой мощности меняет направление каждые 0,1 секунды — вверх-вниз, вверх-вниз.

Сложность: самая низкая — с плезиозавра логично начинать. Что осваиваем: как ремень и шкивы передают движение, чем прямая передача отличается от перекрёстной, и как короткой программой задать ритмичное движение.

Птеродактиль: зубчатая передача и взмах крыльев

Птеродактиль — летающий ящер с большими крыльями, который «выпрашивает рыбку», громко ими хлопая. Чтобы крылья поднимались и опускались синхронно, одного ремня уже мало — в дело вступает зубчатая передача. Бежевая коническая шестерёнка на моторе поворачивает движение под прямым углом, а дальше ремни разводят взмах на левое и правое крыло. Крылья при этом зеркальные — это отдельный урок аккуратности при сборке.

Программа похожа на программу плезиозавра, но мотор работает на полной мощности: взмах должен быть бодрым. Направление тоже меняется каждую десятую долю секунды.

Сложность: средняя. Что осваиваем: как шестерни меняют направление вращения, зачем комбинировать зубчатую и ременную передачи и как одна и та же программа даёт разный характер движения при другой мощности мотора.

Анкилозавр: червячная передача, рычаги и датчик движения

Анкилозавр — это уже настоящий вызов. Он не машет и не хлопает, а шагает: неторопливо переступает четырьмя лапами, как будто ищет траву пожевать. Чтобы один мотор двигал сразу четыре ноги, здесь работают два серьёзных механизма.

Первый — червячная передача. Мотор крутит винтовой «червяк», а тот вращает зубчатое колесо. У такой передачи два полезных свойства: она даёт выигрыш в силе (а сила нужна, чтобы тащить всю модель) и работает только в одну сторону — колесо не может раскрутить червяк обратно, поэтому передача сама себя стопорит. Второй механизм — система рычагов, которая превращает обычное вращение в шаг: ноги ходят вперёд-назад.

И главное — у анкилозавра на носу стоит датчик движения (он же датчик расстояния). Динозавр идёт вперёд и останавливается, «увидев» перед собой растение. Здесь ребёнок впервые пишет программу с условием от датчика — робот реагирует на мир вокруг. Подробнее про этот датчик и логику «если… то…» мы разбираем в статье про датчики наклона и движения WeDo 2.0.

Сложность: высокая — самая инженерная модель проекта. Что осваиваем: червячную передачу, рычаги, работу шагающего механизма и программирование по сигналу датчика.

Трицератопс: танцующий шагоход

Трицератопс — рогатый весельчак, который умеет танцевать. Как и анкилозавр, он шагает на червячной передаче, так что второй раз этот механизм собирается уже увереннее — хорошая проверка, что тема усвоилась. А изюминка трицератопса в голове: она посажена на шарнир и в такт «пляске» поворачивается из стороны в сторону. Рога и большой костяной воротник делают его самым узнаваемым ящером парка.

Программа задаёт голове повороты влево-вправо каждые 0,1 секунды, а мощностью мотора можно поиграть, подбирая темп танца.

Сложность: высокая, но с опорой на уже знакомый механизм. Что осваиваем: закрепляем червячную передачу, добавляем подвижное соединение-шарнир и подстраиваем характер движения через параметры программы.

Собери своего динозавра

После четырёх готовых моделей начинается самое творческое — пятый динозавр, которого ребёнок придумывает сам. Все механизмы уже в руках: ременная и зубчатая передачи для взмахов, червячная передача и рычаги для ходьбы, датчик для реакции на мир. Из них можно собрать кого угодно — от бронтозавра до выдуманного дракона. А если хочется готовую схему, в стандартной библиотеке WeDo 2.0 есть тираннозавр (модель «Рычаг»), которому подойдёт программа от анкилозавра с тем же датчиком движения.

Это честный открытый финал: инструкций ровно на четырёх динозавров, а дальше — пространство для собственной инженерной фантазии.

Не просто сборка: снимаем свой фильм

Особенность «РобоДиноПарка» в том, что робот здесь — не самоцель, а герой истории. Для каждого динозавра ребёнок продумывает сцену: наливает воды в неглубокий поддон для плезиозавра, делает из деталей рыбок для птеродактиля, собирает растение для анкилозавра, рисует фон. Потом снимает короткий ролик на телефон и рассказывает про своего питомца. Четыре ролика вместе — это уже маленький фильм про парк динозавров.

Такой поворот превращает техническое занятие в проект, который приятно показать родным и отправить на детский конкурс. Инженерия, программирование и сторителлинг встречаются в одном занятии.

Чему учит проект

Если собрать пользу в один список, «РобоДиноПарк» развивает сразу три вещи:

• Механику. За четыре модели ребёнок вживую разбирает три вида передач — ременную, зубчатую и червячную — плюс рычаги и шарниры. Это не картинка в учебнике, а детали в руках.
• Программирование. От простой программы «мотор туда-сюда» до логики с датчиком движения, которая заставляет робота реагировать на окружение. Хорошая опора здесь — основы программирования WeDo 2.0.
• Творчество и рассказ истории. Сцена, съёмка, короткий рассказ про каждого ящера — ребёнок учится доводить проект до результата и представлять его.

Возраст — примерно от 6 лет и для средних классов; со совсем маленькими первые модели удобно собирать вместе со взрослым.

С чего начать

Если у вас уже есть набор — начните с плезиозавра: он самый простой и сразу даёт результат, который хочется показать. Если набора пока нет, посмотрите, что ещё можно собрать из WeDo 2.0, чтобы понять, на что способен конструктор.

Схемы сборки всех четырёх динозавров и примеры программ есть у нас — напишите нам в Telegram @robo_guru или на почту roboguru@mail.ru, и мы подскажем, с чего удобнее стартовать именно вашему ребёнку. Пусть ваш рободинопарк оживёт!