Sphero RVR -katsaus: Seikkailullinen, ohjelmoitava ja erittäin laajennettava pieni robotti

Jos varttuit 1980-luvulla, sinulla voi olla hyviä muistoja Big Trakista - sähköisestä lelutankista, joka voisi olla ohjelmoitu ryöstämään kodin ympärillä ja laukaisemaan etuosan "laser" tarvittaessa, futuristisella "pingillä" pew ”kuulostaa. Ohjepaketti oli lievästi sanottuna perus, mutta nuorten sukupolvelle Big Trak toi ohjelmoinnin elävästi.

Jos haluat innostua nostalgiasta, voit silti ostaa rakkaudella luotu, täysin toimiva kopio alkuperäinen BigTrak. Mutta jos etsit älykkäämpiä ja nykyaikaisempia pyörityksiä ohjelmoitavalle ajoneuvokonseptille, älä katso pidemmälle kuin koulutusrobotiikka-asiantuntijan Spheron uusi luomus, RVR.

Osta nyt Spherolta

---

Sphero RVR -katsaus: Mitä sinun tarvitsee tietää

RVR - lausutaan "rover" - on akkukäyttöinen ajoneuvo, jota voidaan ohjata ja ohjelmoida Bluetooth-liitännällä varustetusta älypuhelimesta tai kannettavasta tietokoneesta. Yksinkertaisimmillaan voit ajaa sitä ympäriinsä kuin kauko-ohjattava auto, mutta voit myös käyttää Scratchin kaltaista visuaalista koodausympäristöä monimutkaisempien toimintatapojen ohjelmointiin. Täydentävä verkkosivusto ja sovellus sisältävät laajat oppimisresurssit, joten on paljon tukea kaikille, jotka ottavat ensimmäiset askeleensa ohjelmoinnissa.

Sillä välin kokeneet käyttäjät voivat sukeltaa ja ohjelmoida RVR: n suoraan JavaScriptiin ja Valmistaja tarjoaa myös SDK: ita, joiden avulla voit integroida RVR: n Raspberry Pi- ja BBC micro -laitteisiin: vähän projekteja. Pakkauksen mukana toimitetun uran avulla voit kiinnittää levyn suoraan RVR-laitteeseen ja käyttää sitä sisäisen akun avulla, jolloin saadaan täysin itsenäinen robotti.

Ajoneuvosuunnittelu on melko vähäistä, mutta siinä on muutama sisäänrakennettu I / O-ominaisuus: kummallakin puolella on ohjelmoitava värillinen LED sekä väri- ja ympäröivän valon anturit, jotka antavat yksikön tunnistaa, kun se ajetaan värillisen merkin yli tai on lähtenyt ulos auringonvalo.

Tässä huomautuksessa RVR: llä on melko kunnollisia ulkona olevia tunnistetietoja, joissa on kumiset telaketjut ja korkean vääntömomentin moottori, jotka on suunniteltu antamaan sen neuvotella karkeasta ja jyrkästä ulkomaasta. Se ei kuitenkaan ole vedenpitävä, joten se pidetään parhaiten sateelta.

Sphero RVR -katsaus: Hinta ja kilpailu

RVR maksaa Isossa-Britanniassa 250 puntaa, mikä ei ole kohtuutonta, kun otetaan huomioon sen monipuolisuus. Niille, jotka etsivät halvempaa robotiikan esittelyä, Sphero tarjoaa myös valikoiman yksinkertaisempia ajoneuvoja, jotka tukevat samoja ohjelmointimenetelmiä: 130 puntaa PULTTI ja 118 puntaa SPRK + ovat itseliikkuvia palloja, joissa on erilaisia ​​antureita, kun taas pienempiä Sphero Mini maksaa vain 48 puntaa.

Jos olet ensisijaisesti kiinnostunut integroinnista ulkoisiin harrastelautalevyihin, ei ole pulaa muista verkossa olevista ohjelmoitavista ajoneuvoista, kuten Arduino-yhteensopivista Elegoo Smart Robot -autosarja V3.0. Vain 65 puntaa se on paljon halvempi kuin RVR, mutta se ei ole läheskään yhtä käyttäjäystävällinen eikä se vastaa Sphero Edu -sovellusta ja oppimisyhteisöä.

Sphero RVR -katsaus: Laitteisto

RVR on miellyttävän kompakti ajoneuvo. Sen jalanjälki on 215 x 180 mm, ja sen tavallinen tasainen yläosa on leikattu kiinni, ja se on vain 67 mm pitkä. Rungon alla, kumitelojen välissä, on runsas 20 mm: n välys, joka auttaa sitä kulkemaan karkean maan läpi juuttumatta tai naarmuuntumatta.

Ulkoisten ominaisuuksien suhteen ei ole paljon. Oikealla puolella on virtapainike, ja vastakkaiselle puolelle avautuu luukku ottamaan mukana toimitettu 36Wh paristo. Sphero sanoo, että tämä tarjoaa jopa kaksi tuntia etsintää täydellä latauksella, minkä jälkeen sinun on poistettava se, jotta voit ladata sen sisäänrakennetun USB-C-portin kautta. Tämä on muuten enemmän hämärää kuin sen pitäisi olla, koska luukku on kiinnitetty ruuvityyppisellä kiinnikkeellä, jonka vapauttaminen vaatii työkalun. Sphero tarjoaa muovisen avaimen, joka suorittaa työn, mutta se on helppo kadottaa, ja jos yrität käyttää metallista ruuvimeisseliä, saatat pureskella aukkoa.

Muuten RVR: n ainoat koristeet ovat moniväriset LEDit kummallakin puolella - plus yksi iso, joka syttyy koko kansi - ja sen neljä infrapunavastaanotinta, joita voidaan käyttää havaitsemaan ja vaihtamaan tietoja muiden Sphero-laitteiden kanssa robotteja. Käännä asia ylösalaisin ja näet myös alaspäin osoittavan värianturin: joukon monivärisiä laatikkoon sisältyy pahviruudut, jotka voit asettaa matolle RVR: n käyttämiseksi reittipisteet.

Löydäksesi RVR: n viimeisen tärkeän ominaisuuden, sinun täytyy pudottaa kansi irti, mikä tapahtuu helposti painamalla suurta ystävällistä sinistä painiketta edessä. Täältä löydät USB-liitännän ja nelinapaisen UART-liittimen, joita voidaan käyttää virtana ja kommunikoimaan Raspberry Pi- tai micro: bit -tietokoneen kanssa.

Jotta nämä portit pysyisivät saatavilla, voit korvata tavallisen kannen vaihtoehtoisella, joka toimitetaan laatikossa, jossa on aukkoja molemmat liittimet sekä runsaasti erikokoisia reikiä ja aukkoja, joten voit helposti kiinnittää haluamasi levyt ja tarvikkeet toive. Sphero tarjoaa myös valinnaisen rullakehikon, jonka sisäinen välys on enintään 36 mm, joka tarjoaa tietyn suojan kaikille RVR: n yläosaan mahdollisesti kiinnitetyille lisäosille.

Sphero RVR -katsaus: Kierrä

Luultavasti ensimmäinen asia, jonka haluat tehdä RVR: n kanssa, on yksinkertaisesti ajaa sitä hieman ympäri. Tätä varten - todellakin, tehdäksesi enemmän tai vähemmän mitään ajoneuvon kanssa - sinun on asennettava Sphero Edu -sovellus. Tämä on porttisi kaikkiin RVR: n ominaisuuksiin, mukaan lukien ohjelmointityökalut, yhteisötoiminta ja opetussisältö.

Todellakin, sovellus tuntuu aluksi hieman ylivoimaiselta. Sillä olisi todella hyötyä esittelykierroksesta ensimmäisellä lanseerauksella - selittääksesi tärkeimmät ominaisuudet ja mistä ne löytyvät - mutta saat sen ripaan riittävän pian. Ja oikeudenmukaisesti, käyttöliittymä on kaikki paitsi identtinen kaikilla viidellä tuetulla alustalla (Android, iOS, Windows 10, macOS ja Chrome OS), joten voit käyttää sitä, mistä tunnet olevasi onnellisin. Ainoa rajoitus on, että laitteesi on tuettava Bluetooth-yhteyttä yhteyden muodostamiseksi RVR-laitteeseen.

Kun ohjelmisto on asennettu ja yhdistetty, voit siirtyä ajotilaan, jolloin voit ohjata ajoneuvoa vetämällä pistettä ympyrän sisällä (tai käyttämällä W-, A-, S- ja D-näppäimiä, jos laitteessa on fyysinen näppäimistö), ja säädä sen LED-valojen kirkkautta ja väriä. Kuten huomaat nopeasti, matkailuauto on melko nippu - valmistaja mainitsee enimmäisnopeuden noin kaksi metriä sekunnissa - ja huomasin, että pystyin lähettämään sen hieman yli 25 metrin päähän ruohon ja kiven yli, ennen kuin se menetti puhelimen Bluetooth-yhteyden ja repi pysähdykseen.

Osta nyt Spherolta

---

Vaikka kilpailu on hauskaa, hallintalaitteet tottuvat hieman, koska ajoneuvo ei ohjaa vasemmalle ja oikealle kuin tavallinen radio-ohjattava auto: pikemminkin se kulkee juuri sinuun suuntaan ilmaista. Jos siis RVR on vasemmalle päin, eteenpäin työntäminen aiheuttaa jyrkän oikean käännöksen ja zoomauksen poispäin sinusta. Jos haluat, että se jatkuu vasemmalla puolellasi, sinun on vedettävä vasemmalle.

Asiat muuttuvat entistä hämmentävämmiksi, jos kävelet ympäriinsä ja seuraat RVR: ää, koska ajoneuvo säilyttää absoluuttisen käsityksen siitä, mikä suunta on "eteenpäin", vaikka päätyisitkin eri tavalla. Jos huomaat, että tämä on liian hämmentävää, sovellus sisältää Aim-työkalun, jonka avulla voit suunnata sen uudelleen manuaalisesti.

Sphero RVR -katsaus: Ensimmäiset ohjelmat

Ajamiskokemus ei välttämättä ole täysin intuitiivinen, mutta RVR: ää ei kuitenkaan todellakaan ole tarkoitus ajaa tällä tavalla; sen pitäisi olla ohjelmoitu. Napsauta sovelluksen Ohjelmat-välilehteä, osoita sitten "+" -kuvaketta ja näet valinnan kolmesta ohjelmointimallista. Ensimmäinen näistä, Draw-otsikko, on suunnilleen yhtä helppoa kuin se saattaisi olla: piirtää polku näytölle sormella tai hiirellä ja napsauta sitten Käynnistä nähdäksesi RVR: n jäljittää reitin lattialla. Se navigoi vaikuttavasti hyvin, ja sitä auttoi sisäänrakennettu inertiaalinen mittausyksikkö, joka auttaa ajoneuvoa ottamaan huomioon kolhut ja esteet sekä korjaamaan kurssin tarvittaessa.

Voit ohjelmoida myös RVR: n nopeuden ja LED-värin muutokset piirtämällä eri painoisia ja sävyisiä viivoja. Ohjelman ollessa käynnissä, voit tarkkailla erilaisia ​​anturituloja ja tilastoja reaaliajassa, mukaan lukien nopeus, suuntima, gyroskooppi, kiihtyvyysmittari ja valomittaritiedot; jälkeenpäin voit tarkistaa, kuinka luvut muuttuivat, kun RVR ajoi reittiään pitkin.

Vaikka Draw toimii hyvin ensimmäisenä robotiikan johdantona (nelivuotias tyttäreni oli hurmioitunut), vanhemmat lapset pääsevät nopeasti sen rajoille. Polkuja ei voi muokata ja tarkentaa, kun olet piirtänyt ne, eikä visuaalinen ympäristö anna sinun rakentaa minkäänlaista logiikkaa ohjelmaasi. Siellä tulee toinen ohjelmointiympäristö nimeltä Blocks.

Jos olet perehtynyt koulutusohjelmointiympäristö Scratch sitten tiedät jo kuinka Blocks toimii. Ruudun alaosassa oleva työkalulaatikko sisältää palapelityyppisiä ohjeita, kuten “roll” ja “spin”, jotka voidaan vetää pääkankaalle ja napsauttaa yhteen komentosarjojen luomiseksi. Useimmilla on joitain muokattavia parametreja, kuten kulma, jonka haluat robotin ajamaan, kuinka nopeasti sen pitäisi mennä tai kuinka monta sekuntia sen pitäisi jatkua. RVR: n valojen käyttämiseen ja äänien toistamiseen on joukko säätimiä, vaikka pettymyksellisesti kaikki äänet lähtevät sovelluksesta eikä itse ajoneuvosta. Pisteitä yksi Big Trakille.

Jatka vierittämistä ja löydät myös joitain oikeita ohjelmointirakenteita, joita voidaan käyttää silmukoiden ja loogisten testien asettamiseen, anturitietojen noutamiseen ja prosessimuuttujiin. Tämä antaa mahdollisuuden esimerkiksi luoda ohjelma, joka ajaa ympäri ja jatkuvasti laajenevissa piireissä, kunnes se löytää tietyn värisen lattiapaneelin. Jos olet sijoittanut useisiin Sphero-robotteihin, voit etsiä ja vaihtaa tietoja myös IR-antureiden kanssa.

Jos on kiinni, se on yksinkertaisesti se, että lohkojen vetäminen ympäriinsä ei ole aivan tehokas tapa työskennellä. Kyllä, se tarkoittaa, että sinun ei tarvitse huolehtia muodollisesta syntaksista, vaan rakentaa muuta kuin yksinkertaista silmukka alkaa edellyttää väsyttävää määrää metsästystä oikeille lohkoille ja niiden vetämistä paikka. Tämä pätee erityisesti, jos käytät älypuhelinsovellusta: kapea näyttö voi näyttää vain kaksi tai kolme estää kerrallaan, joten vietät valtavan määrän aikaa vierittämällä edestakaisin löytääksesi ohjelmasi elementit tarpeisiin.

Sphero RVR -katsaus: JavaScript ja muu

Kolmas RVR: n tukema ohjelmointimalli on nimeltään "Teksti" - vaikka he saattavat yhtä hyvin kutsua sitä "JavaScriptiksi", koska se on se. Tarkemmin sanottuna RVR suorittaa JavaScript-koodin valikoimalla robottikohtaisia ​​komentoja, kuten “roll ()”, “setHeading ()”, “setMainLED ()” ja niin edelleen. Niin kauan kuin et haittaa kirjoittamista, tämä on erittäin helppoa luoda ohjelmia, jotka käyttävät edistyneitä toimintoja ja reagoivat tapahtumiin, kuten törmäyksiin, ajastimiin tai tiettyihin anturituloihin.

Ehkä älykkäin osa on tapa, jolla Edu-sovellus yhdistää kuilun yksinkertaisempien visuaalisten ohjelmointiympäristöjen ja rasvaisen JavaScript-kokemuksen välillä. Sekä Draw että Blocks todella tuottavat JavaScriptin kulissien takana, ja kun olet luonut ohjelman, vastaava lähdekoodi tuodaan tarkastettavaksi vain kahdella napautuksella. Tämän avulla on erittäin helppo löytää tarkka syntaksitulos, joka tarvitaan tietyn lopputuloksen saavuttamiseksi, ja kätevä kopioi ja liitä -ominaisuus tekee siitä helppoa siirtää toimintoja suoraan muihin ohjelmia.

On muutama käytännön huomautus, jotka on syytä mainita. Ensinnäkin RVR ei itse tallenna tai suorita koodia: kovan työn hoitaa laite, joka käyttää Edu-sovellusta. Tämä tarkoittaa, että et voi kirjoittaa ohjelmia, jotka lähettävät RVR: n pois pitkän matkan tehtävistä - ainakaan ellet kävele sen kanssa - koska se pysähtyy äkillisesti, kun se kaataa Bluetooth-alueen ulkopuolelta.

Toinen asia ei ole Spheron vika, mutta se on tosiasia, että koodin kirjoittaminen älypuhelimen virtuaalinäppäimistöön on melko epämiellyttävä kokemus. Edu-sovellukseen sisäänrakennettu koodieditori auttaa sinua mahdollisimman pitkälle avaamalla avainsanaehdotuksia kirjoittaessasi, mutta pieni lasiruutu ei korvaa aitoa näppäimistöä. Onneksi on helppoa käyttää todellista tietokonetta kehitykseen: ohjelmat synkronoidaan automaattisesti henkilökohtaiseen Sphero-pilveesi tilin, joten voit kirjoittaa koodisi työpöydälle ja nostaa sitten puhelimesi tai tablet-laitteesi heti testataksesi tai säätämällä sovi.

Jos RVR: n ohjelmointi puhtaalla JavaScriptiä ei vieläkään riitä sinulle, voit mennä koko sika, asentaa Raspberry Pi RVR: lle ja käyttää sitä ajoneuvon hallintaan. Se, että teet näin, tarkoittaa, että et enää ole riippuvainen Bluetooth-yhteydestä pitämään RVR: tä chugging mukana, jolloin ajoneuvo saa rajoittamattoman kantaman. Toinen bonus - no, jotkut näkevät sen joka tapauksessa - on, että Pi: n avulla voit kirjoittaa koodisi Pythoniin, JavaScriptin sijaan, ja Sphero toimittaa verkkosivustollaan kunnolliset asiakirjat, jotka osoittavat, kuinka kaikki sopii yhdessä.

Ehkä mielenkiintoisinta on, että RVR: n liittäminen Pi: hen tarkoittaa, että voit tuoda kaikenlaisia ​​lisävarusteita ja palveluita sekoitukseen. Voit esimerkiksi luoda oman Mars Roverin kirjoittamalla ohjelman, joka ajaa ajoneuvoa ympäriinsä, käyttää kameraa tai robottikynsiä kiinnitetty Pi: hen ja paljastaa löydöksensä takaisin tukiasemaan Wi-Fi-yhteyden kautta. Ainoa rajoitus on RVR: n enimmäisteho 2.1A akku.

Jos Raspberry Pi ei sovi tarpeisiisi, tukee myös BBC micro: bit, jonka voit jälleen ohjelmoida Pythonissa tai käyttää Microsoft MakeCode, joka on hyvin samanlainen kuin Blocks-ympäristö. Arduinon tuki luvataan myös pian, vaikka onkin vielä nähtävissä, minkälainen muoto tulee.

Sphero RVR -katsaus: Koulutus ja yhteisö

Toistaiseksi olen keskittynyt yksittäisiin tutkimuksiin, mutta Sphero haluaa tukea RVR: n koulutustehtävää - joten oletetaan, että Edu-sovelluksen nimi. Sen lisäksi, että sovellus tarjoaa pääsyn Spheron ohjelmointityökaluihin, se toimii porttina suureen "toimintojen" kirjastoon - tehokkaasti pienikokoisia projekteja, joita tuetaan videoilla ja teksteillä, jotka on suunniteltu venyttämään ja kehittämään koodaustasi taitoja. Tällä hetkellä vain kourallinen näistä on suunnattu nimenomaan RVR: lle, mutta on monia muita, jotka perustuvat lohkoihin ja JavaScript-koodiin, jotka toimivat RVR: llä vain vähän tai ei lainkaan.

Sphero-yhteisön jäsenet tarjoavat suuren osan sisällöstä ilmaiseksi, ja se on siisti resurssi vanhemmille, jotka haluavat kasvattaa lapsen kiinnostusta robotiikkaan tarvitsematta luoda omaa opetussuunnitelma. Ammattilaisia ​​opettajia ei myöskään unohdeta: voit perustaa kokonaisen luokan opiskelijoita, osoittaa heille aktiviteetteja ja merkitä heidän lähettämänsä työt kaikki Edu-sovelluksessa. Se synkronoidaan myös Google Classroomin kanssa, jotta integroituminen työnkulkuun on suhteellisen saumatonta.

Voit jopa hyödyntää Spheron omia luokiteltuja aktiviteetteja, jotka on lajiteltu aiheen (siellä on matematiikka, tiede, koodaus, yhteiskuntatiede ja taide) ja ikäryhmän mukaan, avainvaiheista 1-5. Huomaa kuitenkin, että monet näistä projekteista ovat käytettävissä vain, jos olet ostanut yrityksen Computer Science Foundation Foundation -kurssin, joka maksaa 200 dollaria vuoden pääsystä.

Sphero RVR -katsaus: tuomio

RVR on erittäin miellyttävä pieni asia. Hinta voi tuntua korkealta, jos olet tottunut Raspberry Pi -lisävarusteisiin tai jos etsit vain pientä leluautoa zoomaamaan kotiisi ja puutarhaan. Nopeaa ja melko kestävää ajoneuvoa varten, joka voi kasvaa kanssasi point-and-drive-pelistä edistyneisiin elektroniikkaprojekteihin, on kuitenkin vaikea kutsua matkailuautoa kalliiksi.

Kaikki RVR: n näkökohdat eivät ole osumia. Edu-sovellus voi tuntua aluksi hieman ylivoimaiselta, ja olet todennäköisesti saavuttamassa piirtotilan rajat nopeasti, kun taas Blocks on tehokkaampi, mutta voi tuntua hieman hitaalta ja hämmentävältä.

Silti on luultavasti reilua sanoa, että harrastajia ei lannista pieni oppimiskäyrä. Ja kun pääset käsiksi siihen, mitä RVR voi tehdä, taivas on rajana. Sekä robotiikan aloittelijoille että harrastajille on vaikea nähdä, mikä voisi olla jännittävämpää.

Osta nyt Spherolta