Robot za 230 korun, který učí děti programovat

Vzhledem k rozvoji a závislosti fungování věcí v našem životě a okolí je jisté, že by programování mělo být základní součástí výuky stejně jako jazyk nebo matematika.

Zájem dětí o programování je mnohem větší skrze reálný objekt – robota. Ale roboti jsou stále ještě poměrně drahou hračkou, kterou si nemůžou dovolit běžné domácnosti nebo školy ve velkých počtech. To chce ale změnit projekt z Harvardu v podobě superlevného AERobota.

AERobot: programovatelný robot dostupný pro každé dítě

Mike Rubenstein z Harvardské univerzity měl stejně jako další inženýři z MIT a dalších škol jasnou myšlenku – umožnit dětem klidně už v první třídě základní školy vyzkoušet a pochopit, jak funguje logika programování a umělá inteligence. Místo učení v konkrétním programovacím jazyce s konkrétní syntaxí a abstraktními úlohami, je však mnohem lepší vše co nejvíce zjednodušit a přidat interaktivního robota. A zatímco software a návody jsou zdarma, hardware robota je stále vysokou částkou.

AERobot je malý, jednoduchý a levný programovatenlý robot

Týmu z Harvardu se ale podařilo vyvinout asi nejlevnějšího robota, který je schopen několika komplexních dovedností. AERobot je zkratka Affordable Education Robot (Dostupný Výukový Robot) a měl by být přístupný i v rozvíjejících se zemích (Afrika a podobně). Tvůrci tak museli konstrukci maximálně zjednodušit.

Jednoduchý a levný hardware

AERobot je výrazně upravenou verzí Kilobota. Základem je jednostranný plošný spoj, do kterého lze osazovat SMD komponenty i jednoduchými stroji. Tato konstrukce nabízí nejnižší cenu výroby, oproti oboustranným plošným spojům je výrobní cena až poloviční. Celý plošný spoj slouží také jako hlavní „tělo“ robota. Jako „mozek“ slouží čip ATmega168 na frekvenci 20 MHz.

Na spodní straně nejsou žádné komponenty

Součástí plošného spoje je i USB port, ale nikoli drahý a samostatný konektor, ale pouze jako vodivé piny. Pomocí USB lze robota spojit s počítačem, naprogramovat ho a také nabíjet používanou baterii, kterou je známá třeba z hodinek.

AERobot má pouze optické senzory v podobě fotodiod a také infračervené vysílače. Snímací fotodiody jsou namířené do okolí robota i pod něj a reagují jak na klasické světlo, tak i na infračervené, které je rovněž vysílané do stran i pod robota. Pro různou indikaci stavů nechybí jedna barevná dioda.

Plošný spoj má několik fotodiod, infračervených vysílačů, řadič, vibrační motorky, USB i prostor pro baterku

Protože klasické motorky pro pohyb jsou drahé a stejně tak jakákoli konstrukce na nich postavené, nelze je použít.

Robot používá pro pohyb i otáčení levné vibrační motorky, které znáte třeba z mobilních telefonů. Správnou konfigurací vibrací lze totiž skrze plastové nožičky rozpohybovat robota daným směrem.

Všechny díly a celková cena 230 Kč

Mezi dodatečné díly patří plastový podstavec a plastové šroubky s nožičkami, díky čemuž je robot v mírné výšce nad povrchem. Složení zabere jen pouhou minutky, což je vidět i na videu.

Celková cena všech komponent je neuvěřitelných 10,70 dolarů, což je v přepočtu nějakých 230 Kč a lze očekávat, že cena bude samozřejmě ještě postupně klesat se snižováním cen jednotlivých komponent.

Software aneb programování hrou

Programování robota, který je připojen do USB portu, probíhá pomocí jednoduchého softwaru Minibloq, kde se nepracuje s žádnými řádky kódu. Děti mají k dispozici konkrétní funkční bloky, které interpretují smyčky (While/For), rozhodovací příkazy (If, Delay), nastavují barvu diodě, určují směr pohybu robota, ale pro složitější úlohy vytváří i dodatečné proměnné, matematické funkce, časování a podobně.

Ukázky z programovacího prostředí

Vše se ovládá pouhým přesunutím daného bloku (obrázku) a případně jeho nastavením. Pokud se budete chtít podívat na přesný zápis kódu, můžete si zapnout i panel s vygenerovaným kódem.

Robot, který toho zvládne hodně

Za cenu mírně přes 200 korun toho tak robot zvládne poměrně hodně. Mezi základní dovednosti patří pohyb do všech směrů, otáčení, zjišťování vzdálenosti od okolního objektu, detekce světla nebo třeba sledování linek na povrchu případně či sledování okrajů a zdí kolem.

Vše lze samozřejmě upravit a nastavit do složitějších reakcí, které bude robot provádět dle okolních objektů a stavů. Pro všechny podrobnosti je k dispozici i kompletní návod, který je rozložen i do jednotlivých výukových lekcí. Jak už bývá zvykem, vše začíná s „Hello World“, který je prezentován rozsvícením diody.

AERobota stačí zastrčit do USB, okamžitě ho naprogramovat i dobít baterku

Podrobnosti o projektu naleznete na oficiálních stránkách a pokud by vás tolik netrápila cena a chcete klidně o trochu dražšího robota, můžete se podívat například na Shield Bot, Pi-Bot, Kilobot, MIT Printable Robot nebo třeba kreslící Tiny CNC. Známým ale drahým řešením jsou i programovatelné řady robotů Lego Mindstorm.

Otázka do diskuze: máte tip na nějakého levného programovatelného robota? Podělte se ostatními v diskuzi.

Videa