Словарь робототехники для детей: 40 терминов простыми словами

Словарь робототехники для детей нужен, когда «палка с дырочками» и «вот эта штучка» перестают устраивать и ребёнка, и родителя: у каждой детали, у каждого блока программы есть своё имя. Мы собрали 40 терминов, которые встречаются на занятиях с WeDo 2.0 и совместимым набором РобоГуру, и объяснили каждый в одном-двух предложениях, без формул и сложных оборотов. Термины сгруппированы в четыре блока: детали и механика, электроника, программирование и общие понятия. Если сам конструктор вам пока незнаком, начните с обзора что такое WeDo 2.0, а этой страницей пользуйтесь как справочником во время сборки и программирования.

Детали и механика

Балка

Балка — планка с отверстиями, из которой собирают части модели, например раму машины или лапу паука. В моделях нашего каталога их так и зовут — лаймовые балки; полный список деталей коробки есть в обзоре состава набора.

Штифт

Штифтом скрепляют две детали: его вставляют в их соседние отверстия. В разборе деталей набора расписано, чем чёрный штифт отличается от бежевого — первый за счёт зазубрин сидит намертво, а второй даёт надетой детали свободно вращаться.

Ось

Ось — стержень с крестообразным сечением, и надетая на неё шестерня или колесо крутится вместе с ней. В отличие от оси, штифт только соединяет детали.

На этом кадре из модели паука — сразу шесть слов словаря: зелёная балка, бежевый штифт, ось, прозрачный шкив, жёлтая половинчатая втулка и чёрная шестерня.

Втулка

Втулка надевается на ось и держит детали на месте — без неё шестерня сползает вдоль оси и выходит из зацепления. В коробке два вида втулок: серые целые и жёлтые половинчатые; эта мелочь теряется первой.

Муфта

Муфта соединяет ось с осью или с другой деталью и передаёт вращение дальше; в описи набора её называют осевым соединителем. У вертолёта самой длинной оси не хватает на всю балку, и вал там собран из двух осей с муфтой между ними.

Колесо

Колесо состоит из жёсткой ступицы и резиновой шины; его надевают на ось, и при вращении оно катит модель. Тяга появляется только у прижатого колеса: у собаки с камерой колёса висят чуть выше стола, и шины крутятся вхолостую.

Ступица

Ступица — жёсткая середина колеса с отверстием под ось; на неё натягивают шину.

Шина

Шину натягивают на ступицу или на шкив — резиновое кольцо цепляется за пол там, где гладкий пластик проскальзывает. Проверьте это на «Обезьяне на колёсах»: в коробке лежат чёрные резиновые шины, которые модель не использует; наденьте их на внешние шкивы и сравните ход.

Зубчатое колесо (шестерня)

Зубчатое колесо, оно же шестерня, передаёт вращение с оси на ось: зубья одного колеса входят между зубьями соседнего. Сцепленная пара всегда крутится в противоположные стороны — как шестерни разгоняют и замедляют модели, показывает статья о передачах WeDo 2.0.

Зубчатая рейка

Зубчатая рейка — прямая планка с зубьями; при сцеплении с шестернёй она движется по прямой, как рулевая рейка автомобиля. На страницах наших моделей рейка нигде не сцеплена с шестернёй — у тираннозавра эти планки изображают зубы в пасти.

Червяк

Червяк — похожая на толстый короткий шуруп ось с винтовой нарезкой; за полный оборот он продвигает сцепленную шестерню всего на один зуб. Шестерня почти не может провернуть червяк в обратную сторону, поэтому в червячной передаче нагруженный ковш трактора удерживается без защёлки.

Шкив

Шкив — колесо без зубьев, с канавкой по ободу: в канавку ложится резиновое кольцо, и вращение передаётся трением. Даже жёлтая половинчатая втулка сойдёт за шкив, поскольку у неё тоже есть канавка.

Ремень

Роль ремня в наборе выполняет замкнутое резиновое кольцо, надетое на два шкива, — второй вращается вслед за первым. Частая ошибка первого занятия — растянуть короткое красное кольцо через полмодели, хотя для дальних осей в коробке есть жёлтое, подлиннее.

Кулачок

Кулачок собирают из обычного колеса, посадив его на ось не по центру. Вал крутится ровно, а лежащая на кулачке деталь ходит вверх-вниз: так машут крылья у дракона с крыльями вверх — мотор поднимает их, а под собственным весом они опускаются.

Мотор, СмартХаб и два датчика — в наборе РобоГуру 2.0 на 280 деталей. Купить — 3 490 ₽  →

Рычаг

Рычаг — балка, которая поворачивается вокруг точки опоры. В «Человеке с телегой» рычаг — сама тачка: СмартХаб лежит в ней как груз, ближе к оси колеса, чтобы уменьшить нагрузку на фигурку.

Плечо силы

Плечо силы — часть рычага от точки опоры до места, где приложена сила: чем длиннее плечо, тем меньше силы нужно. У пугала точка, за которую тянет механизм, стоит близко к опоре, а шляпа — почти втрое дальше, и размах у неё во столько же раз шире.

Передача

Передачей называют цепочку деталей между мотором и рабочим узлом — колесом или лапой. По пути вращение может сменить скорость и направление, и если передача прибавляет силу, то отнимает скорость. На этом размене построены все пять передач набора.

Передаточное отношение

Передаточное отношение показывает, во сколько раз передача меняет скорость: число зубьев ведомой шестерни делят на число зубьев ведущей. У паука отношение составляет 20 к 12; пять оборотов ведущей шестерни дают три оборота лап.

Электроника

СмартХаб

СмартХаб — белая коробочка с одной зелёной кнопкой, единственное устройство набора, которое связывается с планшетом или компьютером. Мотор и датчики подключают только к нему, но программу хаб не хранит. Почему без планшета модель не поедет, объясняет статья об электронике набора.

Здесь СмартХаб едет на прицепе трактора с лебёдкой; рядом — колесо с шиной из первого блока словаря.

Порт

Порт — гнездо на задней стенке СмартХаба под провод мотора или датчика. Порта два; если подключить к обоим моторы, для датчика не останется места.

Мотор

Мотор превращает электричество во вращение оси; направление и мощность задаёт программа. В базовом наборе один мотор, но бывают комплектации с двумя; выбрать подходящую поможет гид как выбрать набор WeDo 2.0.

Датчик расстояния

Датчик расстояния (он же датчик движения и датчик приближения) «видит» предметы на расстоянии от 1 до 15 сантиметров: светит вперёд невидимым инфракрасным лучом и ловит отражение. Чем ближе предмет, тем меньше число получает программа — готовые проекты с ним собраны в статье о датчиках.

Датчик наклона

Датчик наклона определяет, как наклонён он сам, и различает шесть состояний: четыре направления наклона, ровное положение и встряхивание. Его можно взять в руку, как пульт, — наклонили вперёд, и модель поехала вперёд.

Индикатор

Индикатор — светодиод рядом с кнопкой хаба: до подключения мигает белым, после — горит синим. В программе для индикатора выбирают один из десяти цветов.

Bluetooth

Bluetooth — способ беспроводной связи СмартХаба с планшетом или компьютером; сопряжение выполняется прямо в приложении WeDo 2.0. Если хаб упорно не находится, пройдите по шагам разбора проблем подключения.

Аккумулятор

У хаба с аккумулятором батарейки не нужны: встроенная батарея заряжается по USB, как телефон. Бывают и комплектации с отсеком под две батарейки AA; свой вариант видно сбоку — есть разъём под кабель, значит, аккумуляторный, а оба варианта сравнивает статья о питании WeDo 2.0.

Программирование

Программа

Программа — цепочка блоков, собранная в приложении: блоки соединяются, как детали пазла, и выполняются слева направо. Официальный курс называет такую цепочку программной строкой; свою первую программу удобно собирать по статье об основах программирования WeDo.

На кадре — программа трактора с ковшом: жёлтый блок «Начало» стоит перед зелёными блоками с числами в голубых окошках; далее идут блоки «Ожидание» с оранжевыми входами датчика в гнёздах.

Блок

Блок — значок-команда: его перетаскивают из палитры на поле и стыкуют с соседними, а цвет обозначает роль. Оранжевые и голубые блоки работают только в гнезде другого блока, а поодиночке — нет; полный каталог значков лежит в справочнике блоков.

Палитра блоков

Палитра блоков расположена вдоль нижнего края экрана — цветная лента, из которой блоки перетаскивают на рабочее поле. Значков в ней меньше, чем команд: у многих значков есть несколько режимов; режим меняют нажатием на значок.

Старт

Стартом служит первый блок цепочки — жёлтый, с зелёным треугольником; в приложении он называется «Начало», и нажатие на него запускает программу. В палитре три стартовых блока; без одного из них не запустится даже правильно собранная цепочка зелёных блоков.

Цикл

Цикл повторяет блоки, вложенные в его скобу, — по умолчанию бесконечно, а число повторов задают отдельно. В официальном «симуляторе землетрясения» именно повторами регулируют силу встряски.

Ожидание

Ожидание — жёлтый блок с песочными часами, который приостанавливает программу до истечения заданного времени или срабатывания датчика из гнезда. Новички принимают его за кнопку запуска — отсюда жалоба «нажимаю, и ничего не происходит», хотя программа исправна и просто ждёт сигнала.

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

Событие

Событие — сигнал извне: нажатие клавиши или срабатывание датчика. Одни события запускают цепочку, другие снимают её с паузы; сообщение тоже считается событием, а его отправка запускает все цепочки с блоком «Запуск по сообщению».

Условие

Условием называют проверку, которую вставляют в гнездо «Ожидания» или «Цикла»; программа продолжится, когда условие выполнится. Так собирают правило «если наклонили — поверни мотор», вставив оранжевый вход датчика в жёлтый блок.

Мощность мотора

Мощность мотора задают числом от 0 до 10, где ноль — полная остановка, а десятка — предел. Если вписать 100 или 1000, приложение ограничит значение десятью; это не поломка.

Общие понятия

Робот

Робот — машина, которая работает по заложенной программе: обстановку вокруг она считывает датчиками и по ним меняет поведение. Модель WeDo 2.0 ведёт себя как робот — сама тормозит перед препятствием; о первых шагах в этой науке — гид по робототехнике для детей.

Алгоритм

У любой задачи есть алгоритм — порядок шагов, который ведёт к результату; программа — это алгоритм, записанный блоками. Необязательно начинать занятие с этого слова: сначала дети собирают и запускают модель, а название можно ввести позже.

STEM

STEM складывается из четырёх английских слов: Science, Technology, Engineering, Mathematics — наука, технологии, инженерия, математика. Смысл подхода в том, что все четыре предмета встречаются в одной практической задаче — например, когда дети собирают и программируют модель для конкретной цели.

Конструирование

При конструировании ребёнок сам решает, как собрать устройство под задачу. Сборка по схеме остаётся первым этапом — на ней осваивают детали и механизмы; следующий шаг описан в сравнении WeDo 2.0 и обычного конструктора.

Прототип

Прототипом называют черновой образец устройства, который собирают, чтобы проверить задумку. Первая версия не обязана быть идеальной — её испытывают и переделывают, как в детских мейкер-проектах с WeDo 2.0.

Словарь будет пополняться по мере выхода новых материалов в блоге. Чтобы закрепить термины, соберите по каталогу схем любую модель из набора РобоГуру и найдите в ней хотя бы пять слов из этого списка.