Коллектив Авторов: Цифровой журнал «Компьютерра» № 136

Ко входам платы подключаются дополнительные датчики (влажности, температуры, сопротивления и т.д.) для создания более серьёзных программ взаимодействия Scratch с физической средой. Показатели датчиков переносятся в переменные среды разработки и нормализуются в значениях от 0 до 100.

ScratchDuino.Лаборатория соответствует стандартным спецификациям, и для её взаимодействия со Scratch не нужно прилагать усилия. Продукт работает со Scratch для Windows, Linux или Mac OS X. Впрочем, при желании устройство можно программировать через штатную среду разработки Arduino либо через Lazarus(IDE для Free Pascal). Из него можно сделать портативный детектор лжи, проверить с помощью датчика сопротивления, действительно ли растения радуются, когда их поливают, и т.д.

Самое главное, что всё это делается очень быстро — программы в Scratch короткие (десятки строк), объектно-ориентированные и пишутся на родном языке ребёнка. Это решает главную проблему с обучением младших школьников программированию: для освоения Scratch им не приходится запоминать англоязычные операторы. Здесь всё наглядно (создателям среды удалось решить проблемы Лого), так что дети начинают программировать практически сразу.

"Затем у нас возникла идея сделать к имеющемуся картриджу с модулем Arduino стандартную платформу для обучения детей азам робототехники, — говорит Павел Фролов. — Надо сказать, что и ScratchDuino.Лаборатория, и ScratchDuino.Робоплатформа были созданы из-за новых образовательных стандартов — взаимодействие с физическими средами детям нужно давать начиная с пятого класса школы".

Готовых средств для этого в России не выпускали, и компания «ТЫРНЕТ» их разработала. «Лаборатория» передает данные из внешнего мира в компьютер, а «Робоплатформа» решает обратную задачу, позволяя из программы воздействовать на внешний мир.

Программировать исполнителя можно через стандартную среду разработки Arduino, через Lazarus и даже через " Кумир", но проще всего это делать с помощью всё того же Scratch. Единственная проблема: в Scratch нет функций для взаимодействия с роботами, и программистам компании «ТЫРНЕТ» пришлось на его основе создать собственную открытую и бесплатную среду разработки Sduino. Программа доступна для Linux, Windows и Mac OS X. В основе решения всё тот же картридж с Arduino, но к нему добавляется двухколёсное шасси робота.

В прочный корпус из оргстекла установлена специальная плата. Кроме того, здесь есть разъём для картриджа Arduino и датчики, устанавливающиеся на магнитах без сложного монтажа. Система модульная, наборы датчиков могут быть самыми разными (контактные, световые, датчик линии, инфракрасный датчик). Нет никаких препятствий для изготовления и использования собственных датчиков.

Популярные детские робоконструкторы серии LEGO Mindstormsбыли впервые представлены в 1998 году. В 2006 году вышел LEGO Mindstorms NXT, а в 2009 — LEGO Mindstorms NXT 2.0.

ScratchDuino.Робоплатформа программируется через порт USB, а управляется через USB или имеющийся на плате робота адаптер Bluetooth. Питание подаётся также через порт USB, но есть возможность установки на шасси аккумуляторов. Сзади находится разъём RoboBus— это шина для сопряжения с внешними устройствами, в числе прочих она поддерживает стандарт, по которому работают датчики LEGO.

Робоплатформа в действии

"Причина достаточно серьёзного успеха модуля Arduino в том, что он позволил не умеющим или не желающим паять и программировать на ассемблере людям быстро получать результат. Мы пошли дальше, развили эту концепцию до предела и сделали робота, которого ребёнок на уроке информатики в пятом классе может заставить поехать за пять минут", — говорит Павел Фролов.

Очень важный момент: все выпущенные в рамках проекта ScratchDuino продукты являются открытым железом (open hardware). Необходимая для их изготовления информация есть на сайте Edumandriva. Пользователям доступны не только списки необходимых элементов, принципиальные схемы и схемы разводки плат, но и раскрой лазерной резки для изготовления корпусов и тому подобная информация. "Мы надеемся, что люди будут делать эти устройства сами и как-то их улучшать, — говорит Фролов. — Сейчас и в нашей стране, и по всему миру MIT продвигает концепцию Fab Lab. Продукты ScratchDuino спроектированы таким образом, чтобы их почти полностью можно было произвести в подобной лаборатории".