A Rubik-kocka kirakása sokaknak lehetetlennek tűnő feladat, pedig egy
algoritmus kérdése az egész. Ezt kihasználva lelkes fejlesztők és
robotépítők időről időre megpróbálnak olyan masinákat építeni, amelyek
nemcsak megoldják a feladványt, hanem esetleg megközelítik a világ egyik
legjobb kockaforgatója, a 16 éves Feliks Zemdegs rekordjait.
A CubeStormer II névre hallgató gép a
robotépítők körében gyakran használt LEGO Mindstorms NXT készletből, ARM
processzorokra építve készült. Szívét egy Samsung Galaxy S II
okostelefon adja, melyen egy saját fejlesztésű szoftver fut. A gép
először megnézi az összekevert kocka összes oldalát, majd egy fejlett,
kétfázisú algoritmust használ a megoldáshoz.
Ennél a résznél kifejezetten hasznos az okostelefonban található,
kétmagos ARM Cortex-A9-es processzor, melynek órajele egyébként 1,2
gigahertz. A telefon Bluetoothon keresztül kommunikál az intelligens
legótéglákban lévő ARM-chipekkel. A megoldást a képernyőn folyamatosan
követhetjük, a megjelenítés a telefonba épített ARM Mali-400 MP grafikus
gyorsítónak köszönhetően valós idejű.
A hivatalos emberi világrekord 5,66
másodperc, míg a LEGO-gép 5,35 másodperc alatt végez a feladattal.
Persze nem valószínű, hogy Feliks ennyiben hagyja a dolgot, az elmúlt
években többször is megdöntötte saját rekordját, így valószínűleg
mostani hátrányát is gyorsan le fogja dolgozni.
Kecskemét - 31 induló az ország minden területéről. Minimum kettő, maximum négyfős csapatok 9-19 éves korig. Egyetlen 122 centiméter átmérőjű aréna. A cél az ellenfél harcképtelenné tétele, vagy a küzdőtérből való kitaszítása. Ez volt dióhéjban a LEGO Szumó Robotverseny.
LEGO Szumó Robotverseny. A legtöbb ember fejvakarás közepette próbálja ezt a három szót összetenni. Az egész őrület 2000 körül került a köztudatba. Mindstorm néven a LEGO kiadott egy számítógép segítségével programozható, és jó pár érzékelővel ellátott készletet. A hatalmas siker nem is maradt el. Az iskolákban elkezdték a gyerekeknek a programozást oktatni a különös szerkezetek segítségével. A technika fejlődik, és ez a Mindstormra is igaz. Kiadták az újabb változatot, ami NXT kódnév alatt futott. Ez már inkább hasonlított egy robotra. Járt, táncolt vagy azt csinálta, amit a gazdája kívánt és a számtalan érzékelője segítségével meg lehetett valósítani.
Szumóra épített LEGO szabályok
Ekkor jött az egészbe a szumó, ami nagyon sok ember érdeklődését felkeltette, segítségével bekerült a köztudatba. Adott egy fekete kör alakú küzdőtér, aminek a szélét fehér vonal szegélyezi. Ez nem véletlen, feladata, hogy a robotok tudjanak tájékozódni – szín érzékelője segítségével különbséget tud tenni a kettő között-. A versenyzők ezek alapján építik össze szörnyetegeiket. Bármilyen LEGO elem használata megengedett. A szenzorok, és motorok teszik intelligensé, és harcképessé a kis transzformerszeket. Ultrahang szenzorral keresik az ellenfelet, képesek érzékelni az ütközést, és figyelni, hogy ne hagyja el a pályát. Miért ragadt rájuk ez a szó? Hát leginkább ezzel lehet a legtalálóbban leírni a szumóra várakozó szerkezeteket. Készült lánctalpas hó túró, hatalmas buldózer, kicsi, de annál gyorsabb autó és még számtalan furcsa, érdekes és beazonosíthatatlan kreálmány. Egyetlen korlát volt mindössze. Ez pedig a súly. A lelkes építőknek a két angol fontos, vagyis 909 grammos határt nem szabadot átlépniük.
Sokan érdeklődtek a transzformer harcosok békés küzdelme iránt
A negyedik alkalmát ünneplő rendezvény rengeteg látogatót vonzott. Megállt egy pillanatra a Malomban az élet, elfelejtettek az emberek vásárolni, mindenki a kis robotok csatáját figyelte. - Általános és középiskolások jelentkezését vártuk - meséli Krett György a verseny fő szervezője. - Hasonló versenyeket a Kecskeméti Robotika Munkaközösség rendszeresen szervez. Három iskola tanárai - Bányai, Gáspár, Katona - alapították azzal a céllal, hogy a városban összefogják, megszervezzék a robotika oktatást. Hatalmas lehetőségeket rejt magában - folytatja tovább. Három féle képen programozható. A nagyobbaknak ott a C vagy a Java, a kicsiknek pedig az újfajta grafikus felület. Így valóban elmondható, hogy 5-99 éves korig ajánlott. Radics Dominik 9 éves lelkes szurkoló számára nem volt meglepő az egész történet, hiszen már óvodában látott hasonlóakat egy kiállításon. Otthon is sokat LEGO-zok, de nincs ilyen szuper robotom, de nagyon szívesen kipróbálnám – meséli nevetve, és rohan is tovább a következő összecsapást figyelve-.
Három hét felkészülés után
Veretlenül Szabó Ádám és Szűcs Zoltán Katonás diákok állhattak a dobogó legfelső fokára. - Öt éve indította el nálam az őrületet Fári János tanár úr, akinek köszönhetően megismertem ezt a furcsa hobbit - ő készített fel a versenyre is meséli Ádám. Magyarország összes létező versenyén kipróbáljuk magunkat. Általában jó helyezéseket szoktunk elérni. Erre körülbelül 3 hete készültünk, de azért valljuk be nagy segítség volt az előző évek tapasztalata is. Több algoritmussal készültünk, de egy vált be igazán. Három ultrahang szenzor segítségével először lassan megkeresi az ellenfélt. Követi a mozgását, és ha sikerült felé fordulni, akkor a motorok 100%-ra kapcsolnak és kitolják az ellenfelet a pályáról – számol be lelkesen a buldózerre hasonlító építményéről. Azért ez így elég egyszerűnek hangzik. A robotok betanítása hetek munkája. Sok mindenre csak így versenyek alatt jövünk rá. Egy biztos, ha valaki egyszer kipróbálta, a szenvedélyévé válik.
A tabletek új korszakában nehéz megkülönböztetni egyik eszközt a
másiktól. A Kno Textboook Tablet azonban nem csak dupla kijelzőjével
tűnik ki a többi közül, hanem hogy működését Lego-robot ellenőrzi.
A Kno fejlesztési csapatának szüksége volt egy
automatikus tesztelésre a fényérzékelő és az érintőképernyő
ellenőrzéséhez. Ezért építettek egy Lego robot kart, ami elvégzi az
ismételt tesztelést. A robot előre-hátra föl-le mozgatja a kijelzőn a
ceruzát, miközben egy másik robotkar magát az eszközt mozgatja.
Különböző érintési módokat próbáltak, utánozva a valódi felhasználó
lehetséges kézírási technikáit.
A különleges kettős kijelzőjű Kno model a tavalyi D: All Things
Digital kiállításon jelent meg, segítségével az e-könyv olvasása közben
jegyzeteket is készíthetünk. Kiválóan alkalmas egyetemistáknak, hiszen
több mint 10 szemeszter anyaga fér rá.
Kecskemét – Közel 300 továbbtanulni készülő középiskolás vett részt a Kecskeméti Főiskola legnagyobb karának nyílt napján, a GAMF-on. Az érdeklődők, LEGO-robot bemutatót, a száguldó cirkusz járműveihez hasonló Formula Student autót és érdekes fizikai kísérleteket nézhettek meg. ... A forgatagban mindenki találhatott valami érdekeset. Mészáros Ádám LEGO-robot bemutatóval várta a kíváncsiskodókat. Elmondta ilyen gépezetből több is van az iskolában, ezekkel a mini robotokkal szabadon választható órák keretében foglalkozhatnak behatóbban azok, akiket érdekel a programozás. – Ezek a szerkezetek távolság-, fény-, hang- és ütközésérzékelővel rendelkeznek. Különböző algoritmusok segítségével arra kell programozni őket, hogy olyan egyszerű feladatokat tudjanak elvégezni, mint egy előre meghatározott pálya követése – mondta a mérnök informatikus hallgató. ...
Egy megszállott felhasználó saját maga barkácsolt össze egy olyan nyomtatót, amely tintapatron helyett filctollal rajzolja a papírra a képpontokat, de az ábrákat, feliratokat hasonlóképp állítja össze, mint a hagyományos printerek.
A különleges alkotásról a B3ta.com fórumára töltött fel videót a Squirrelfantasy álnevet használó felhasználó. Mint a felvételen jól látszik, a LEGO nyomtatót egy Mac számítógépről vezérlik USB-n keresztül, az összes többi alkatrésze azonban a játékhoz elérhető építőalkatrészekből áll.
A készítő külön hangsúlyozta, hogy nem a LEGO Mindstorms márkanéven egységcsomagban árult szettről van szó, bár az abban elérhető szenzorokat, motorokat használták fel a printer megépítéséhez. A szövegek, ábrák kirajzolását a játékprinteren egy alkoholos filctoll végzi.
Kecskemét - Egy verseny kedvéért életre keltek a közismert építőjáték, a LEGO Mindstorms névre hallgató robotjai Kecskeméten.
A hagyományteremtő céllal indult I. LEGO Robotprogramozó országos csapatversenyt a Bányai Júlia Gimnázium rendezte meg 5-6. osztályos tanulók számára, hogy a tehetséges, informatika, programozás, reáltudományok iránt fokozottan érdeklődő fiatalok megmutassák, összemérhessék tudásukat, kreativitásukat. Az első kiírás máris óriási érdeklődést vonzott, hiszen 35 csapat próbált szerencsét, így olyan távoli településekről, mint Győr és Zsámbék is érkeztek a hírös városba.
A résztvevőknek egy előre kijelölt pályán útvonalkövetési és akadálypálya jellegű feladatokat kellett megoldaniuk egy előre összeépített robottal. Az eszköz irányításához szükséges program megírásához mindössze 90 perc állt rendelkezésre, majd következhetett a 2,5 perces bemutató a terepen. A megoldásokat a szakmai zsűri a feladat megvalósításának precizitása, a programok forráskódja és a tesztpályán nyújtott teljesítmény alapján értékelte.
Persze ahhoz, hogy a 11-12 éves fiatalok ilyen rövid idő alatt értő kézzel nyúljanak a robotokhoz, hosszú hónapok gyakorlására, felkészülésére van szükség, amelyet a legtöbb iskolában az informatikaórák adta lehetőségek kihasználásával valósítottak meg.
EREDMÉNYEK:
5. évfolyam
1. Amatőr profik: Gergály Benedek, Zách Levente (Zsámbéki Premontrei Keresztelő Szent János Általános Iskola)
2. Robrob: Tormási Tivadar, Rácz Donát (Bányai Júlia Gimnázium, Kecskemét)
3. ROBORALLY: Gucsi Bálint, Buzási Dániel (Bányai Júlia Gimnázium, Kecskemét)
6. évfolyam
1. Roboking: Coulibaly Patrik, Csontos Dávid (Bányai Júlia Gimnázium, Kecskemét)
2. B.F.II: Kiss Máté, Oroján Iván (Bányai Júlia Gimnázium, Kecskemét)
3. G.M.Warriors: Foki Márk, Horváth Gábor (Apor Vilmos Katolikus Iskolaközpont, Győr)
Valószínűleg a LEGO egyike azon játékoknak, amiből egy doboz mindenki a gyerekszobájában megfordult legalább egyszer. Aztán voltak, akiket bekapott a gépszíj és felnőtt fejjel is a technik LEGO-t rakosgatták, igaz egyre kevésbé jelentett kihívást, de szerencsére 1998-ban megjelent a programozható Mindstorms, majd 2006-ban a Mindstorms NXT és most érkezik az NXT 2.0
Egy programozó valószínűleg elképzelni sem tudhat szebb feladatot a robotok programozásánál. Word Domination yeeeah. Erre tökéletes eszköz a Lego Mindstorms NXT készlete, ami még megfizethetó kategória (80-100e Ft), ugyanakkor rendkívül összetett, ahhoz, hogy akár a tapasztalt programozókat is újabb és újabb kihívások elé állítsa. Olyannyira, hogy tavaly már Magyarországon csapatversenyt is rendeztek.
Nem csak versenyautót, űrhajót, lovagi várat lehet építeni LEGO-ból, hanem akár mechanikus számítógépet, PC által vezérelt rajzgépet vagy akár a Rubik kockát megoldó robotot is. Bemutatjuk a népszerű játékból összerakott legötletesebb masinákat.
Kevés játék mondhatja el magáról, hogy az évek során igévé vált a neve. Abban viszont biztosak vagyunk, hogy mindenki megérti, mit jelent összelegózni valamit: rendelkezésre álló nagyobb darabokból, kész alkatrészekből barkácsolni valami komplexebbet. Az eredmény nem feltétlenül lesz olyan letisztult, nem rendelkezik majd finoman elsimított élekkel, mint egy tömeggyártott termék, a gazdájuk viszont sokkal büszkébb lesz rájuk.
Számítógép minden méretben
A számítástechnika azoknak a tudományoknak az egyike, amelyeknek a történetét nem fontos az ókori görögökkel kezdeni, még akkor sem, ha az antikytherai mechanizmus miatt akár lehetőség is lenne rá. Elég a 18. századig visszamenni, például Charles Babbage-ig, aki számításokat végző gépet akart építeni, ám a tervezésen nem jutott túl.
Babbage terveiből a hálás utókor nem csak az eredeti gépet építette meg, de a lelkes rajongók annak LEGO mását is összerakták. A vidám sárga elemekből összerakott gép fele olyan pontosan sem számol, mint a tudós által megtervezett, megépíteni így is hatalmas munka lehetett. A masinának csak egy kis hibája van, minden összeadó egységhez szükség van egy darab egyedi LEGO-elemre is, így teljesen bolti alkatrészekból nem lehet megépíteni. Ha ez megvan, már csak olyan kereskedőt kell találni, ahonnan lista alapján lehet rendelni LEGO-darabokat, ebben viszont nem tudunk segíteni.
Nem kerülhette el a végzetét a számítástechnika másik úttörője, az Enigma kódjának feltörésében is közreműködő Alan Turing sem. A tudós által megalkotott modell nem csak az összes mai számítógépéhez szolgált mintául, egy remek LEGO-masinát is megihletett.
Az Aarhus Egyetem hallgatói által épített Turing-gép egy sínszalag felett gördülve képes olvasni a szalagon tárolt bitnyi információmorzsákat, és karjával át is tudja állítani az egyeseket nullára és a nullákat egyesekre. A gépet egy Mindstorms készlet hajtja meg, az építés közben felmerülő problémákat a diákok részletesen dokumentálták a LEGO of Doom blogon, így az alapján a több órányi szabadidővel és programozási tudással rendelkező rajongó akár otthon is megépítheti a saját Turing-gépét.
Nem mindenki szeretné a lakásában tudni az informatika történetének egy-egy klasszikus darabját, van, aki csak dizájnos szép házat szeretnek a számítógépének. Legalább két olyan modder biztosan van, aki szabadon engedte vágyait. Az MkMods által épített gép 1 gigahertzes processzorral szerelt Via Epia alaplapra épül, laptop merevlemezt és optikai meghajtót tartalmaz, de igazi különlegessége a vidámabb színvilágot kedvelőknek szánt külső. A csiricsáré, kerekekkel díszes háztól a komoly moddereket valószínűleg a hideg rázná ki, ám egy fiatalos nappaliban el tudjuk képzelni a videózáshoz még talán elég erős LEGO PC-t.
Az amerikai Luke Anderson egy komolyabb fekete házat épített új számítógépe mellé, amin még a gombok is LEGO-kockákból vannak. Az egyetlen fényes elem a gép bekapcsolt állapotát jelző kék színű fény, ami a bekapcsoló gomb alól kiszűrődik. A ház megépítéséhez szükségek tervek, elemlista és a lépések leírása ingyenesen letölthető Luke lapjáról. Ráadásul még egy gyorsított felvétel is van az építésről, hogy tudják a PC-t építeni vágyók, minek néznek elébe.
Az ilyen méretű projekteket komoly tervezéssel illik kezdeni. Ha rajzasztalhoz nem is kell vonulnia a profi LEGO-snak, célszerű, ha az alkatrészek előtt valamelyik tervezőprogramban megépíti gépét. A Windows-t használók erre a célra az MLCad építőszoftvert és az LDraw letölthető elemkészleteket ajánljuk. A program arra is használható, hogy más tervezők letölthető alkotásait megnézzük, hátha el tudunk lesni egy-két trükköt. Emellett minden építményről pontos alkatrészlistát ad, így a tervezési fázis végével pontosan lehet tudni, milyen elemeket kell megrendelni.
Rubik-robot
Több robotot építettek arra a rajongók, hogy megoldja a végleg összekevert Rubik-kockák problémáját. A felhasznált mechanikai megoldások és a gépek sebessége eltér, van köztük asztali barkácsgép méretű, van kecses, csak pár kart tartalmazó. A leggyorsabb masina 31 másodperc alatt oldja meg az elé rakott problémát.
Mégsem ez a gyors robot a kedvencünk, hanem a részletes dokumentációval érkező Cubesolver nevű masina. A színes karokkal felszerelt gép ugyan jóval lassabb, mint a többi versenytársa, de a barátságos nehézipari külső mindenért kárpótol. Közös érdekessége az összes Rubik-kockát megoldó robotnak, hogy az építőknek nem csak bonyolult mechanikai problémákat kellett megoldani, hanem a képfelismerést is kellett építeni a rendszerbe. Szerencséjükre a gépnek gondolkodnia nem kell tudnia, a kocka kirakására kidolgozott módszerek vannak.
LEGO-ból készült robottal oldotta meg a CD-k feliratozását egy brazil hacker. A megoldás nem a legkézenfekvőbb, a felhasználók többsége kézzel is fel tudja írni, mi van a korongon, az igényeseknek pedig feltalálták a végtelenül lassú Lightscribe technológiát. Ugyanakkor a nyakatekert gépi megvalósítás legalább annyira lenyűgöző, mint a rajzfilmek főgonoszainak Rube Goldberg-gépezetei. A feliratozó egyébként nem túl gyors, a videón látható felirat elkészítéséhez körülbelül öt percre volt szüksége.
A művészien nyakatekert megoldások sorát egy teljesen célszerű LEGO szerkentyűvel zárjuk. Harri Kaimio, a Nokia szoftvermérnöke a régi 8 milliméteres filmre készített felvételeit szerette volna digitalizálni. A családi fotószkenner jónak is tűnt a feladatra, egyszerre két másodpercnyi anyagot be lehetett vele olvasni, csak a film továbbítását kellett valahogy megoldani. A mérnök egyezséget kötött a gyerekeivel, míg azok megépítették LEGO-ból a filmtekercselőt motorokkal, addig Kaimio megírta a motorokat meghajtó szoftvert, illetve beállítgatta a beolvasásért felelős programokat is.
Az eredményül kapott filmszkenner nem a világ legszebb gépe, de tökétetesen megfelel a céljának. A mérnök blogjára feltett videó tanulsága szerint a végeredményül kapott filmek is élvezhető minőségűek lettek.
Prototípusok kísérletezni vágyóknak
A bütykölő hajlandóságú embereknek szóló MAKE magazin egyik számában külön cikk ajánlotta a tervezők figyelmébe a mindenre használható építős játékot. Bob Parks írása szerint a bonyolult ipari robotoktól az Iron Maiden által használt újszerű lábdob-pedálig számtalan találmány kezdte az életét LEGO prototípusként. A tervezőknek csupán a teherbírással akadt bajuk, ám ezt mindenki meg tudta oldani a maga módján. Van, aki ragasztóval erősítette meg a megrendelőnek bemutatndó gépszörny modelljét, mások fémmel vagy szénszálas műanyaggal dolgozták meg építményüket.
Nem csak ipari robotot és rockerek nehéz lábát elviselő pedált lehet LEGO-val modellezni, hanem finommechanikát is. Az Open Prosthetics Project oldalán egy egyszerű robotkéz megépítéséhez szükséges leírást is megtaláltuk. A szöveg szerint ez a módszer biztosítja a legolcsóbb kísérletezési lehetőséget, a később beépítendő Mindstorms készlet által vezérelt szenzorokkal is 500 dollár alatt maradhat a referenciadarab ára.
A LEGO-t két termék tette igazán alkalmassá a modellezésre. Az egyik a hetvenes évek végén elkezdett, majd 1984-ben Technic névre keresztelt motoros, pneumatikus meghajtású, fogaskerekekkel díszzes masinák létrehozására való csomag. A másik pedig a Mindstorms, a programozható alkatrészeket, szenzorokat is tartalmazó robotkészlet volt. Otthoni játszadozásra egyik sem igazán olcsó - bár a Technic készleteket lehet egyesével gyűjtögetni - de valószínűleg az elmúlt húsz év legokosabb játékairól van szól. Nem véletlen, hogy még diákoknak szánt építőverseny is indult a LEGO számítógépes kütyüvel.
Ha valaki robotok programozásával szeretne foglalkozni, akkor ideális választás lehet a LEGO Mindstorms NXT készlete. Az alapcsomag a nem játék szintjén programozható robotokhoz képest viszonylag olcsó, százezer forint alatt beszerezhető. Ugyanakkor a rendszer kellően összetett ahhoz, hogy a szórakozáson túlmenően komoly kihívások elé állítsa a vállalkozó kedvű fejlesztőket, és bepillantást engedjen ebbe a műszaki informatikai világba.
A LEGO a hagyományos konstrukciós játékok készítése mellett már több mint két évtizede foglalkozik robotokkal. A cég a Mindstorms szériát 1998-ban indította útjára, ennek egyik első típusa az intelligens téglaként is nevezett RCX. Az NXT a LEGO legújabb generációs programozható robotkészlete. A LEGO Mindstorms NXT honlapja részletesen bemutatja a készletet, a továbbiakban én csak a legfontosabbak tudnivalókat írom le.
A következő kép a készlet központi részét, az NXT egységet ábrázolja. (Az oldal képei a LEGO Mindstorms honlapjáról valók, a filmek saját készítésűek.)
Az NXT készlethez a közismert Technic építőelemeken és a központi egységen kívül hozzátartozik 3 szervómotor és 4 különböző szenzor.
Az NXT alapú robot szervómotorainak segítségével tud bármiféle mozgást végezni, így kereken gurulni, járni vagy tárgyakat emelni. A motorok sajátsága, hogy elfordulásérzékelőt tartalmaznak, így az általuk végrehajtott elfordulás lekérdezhető, illetve viszonylag finom mozgás kivételezésre adódik lehetőség.
A 4 önálló szenzortípus különböző érzékelési modalitásokban működik. Az érintésérzékelő az eszköz végén lévő gomb benyomódását, felengedését jelzi vissza. A fényérzékelő a fény erősségéről tájékoztat. A hangérzékelő különféle hangmintákat ismer fel. Az ultrahangos érzékelő a tárgyakról visszaverődő ultrahang segítségével határozza meg a környezet elemeinek távolságát.
érintésérzékelő
fényérzékelő
hangérzékelő
ultrahangos érzékelő
Az alapkészlethez további érzékelők vásárolhatók, akár eddig nem említett típusúak, pl. iránytű, színérzékelő, gyorsulásmérő.
Mivel ezek az érzékelők a készlethez képest viszonylag drágák, ezért ha megoldható, akkor célszerűbb két alapkészletet vásárolni. Ennek a megoldásnak további előnye, hogy a robotok közötti kommunikáció, feladatmegosztás, versenyzés kipróbálása is lehetségessé válik.
Programozási nyelvek
Az NXT programozási lehetőség nélkül nem volna más, mint egy többfunkciós mozgó játék. A megfelelő programozási nyelveket alkalmazva viszont önálló robottá válhat.
A robot programozása kétféle irányból közelíthető meg. Egyrészről a robot NXT egységébe tölthető le egy asztali gépen megírt program, másrészről egy asztali gépen futó program USB vagy Bluetooth kapcsolaton keresztül közvetlenül irányíthatja a robotot. Az első megközelítés előnye, hogy a robot teljesen autonóm módon működhet, ugyanakkor csak kellően kis méretű és egyszerű programok írhatók meg így. A második megoldás mellett az szól, hogy a kis számítási és memóriakapacitású NXT eszköz helyett a lényegi számításokat a nagyságrendekkel nagyobb hardverkörnyezet végzi el. Ekkor viszont a kommunikációs kapcsolatnak kellően gyorsnak és megbízhatónak kell lennie.
Az NXT programozására alkalmas nyelvek egy áttekintését mutatja az alábbi oldal, mely mindkét megközelítésmódot ismerteti.
Fontos megjegyezni azonban azt is, hogy a Mindstorms készlet programozása világszerte sokak fantáziáját megmozgatja, akik sok energiát áldoznak arra, hogy minél több és minél komolyabb megoldások szülessenek. Ebből következően a lehetőségek szinte napról napra bővülnek, mindig érdemes újabb, a kitalált feladathoz jól illeszkedő szoftvereket keresni, a használt környezetek legújabb változatát alkalmazni.
Az NXT-n működő programnyelvek
A LEGO MindStorms NXT Software
Az első csoportba tartozó legkézenfekvőbb programozási mód a LEGO által a készlethez adott cd-n található LEGO MindStorms NXT Software használata (a táblázatban NXT-G néven láthatók). Ez a programozási környezet elsősorban nem programozóknak készült, akik grafikus építőkockákból a robot építéséhez hasonlóan viszonylag gyorsan állíthatják össze és konfigurálhatják az irányító programot. A környezet egyúttal néhány alap robottípus építését is támogatja, ahogy arról a következő fejezetben szó lesz. A program hátránya, hogy hagyományos programozási nyelvekhez szokott fejlesztőnek eléggé idegen, komolyabb programok már nem igazán áttekinthetőek benne. A készülő kód a többi megoldáshoz képest lassan fut és sok memóriát igényel.
Az NBC/NXC
A következő lehetőség az ingyenes letölthető NBC/NXC nyelvpáros használata, melyhez a szintén ingyenes a Bricx Command Center biztosít programozási környezetet. A két nyelv közül az NXC a magasabb szintű, C programozási nyelvhez való hasonlóságát és különbözőségét neve is mutatja: Not eXactly C. Az NBC (Next Byte Codes) az NXT egység bájtkódjának felel meg, az NXC programok is elsőre erre a nyelvre fordulnak le. Ez a két programozási nyelv gyakorlott programozók számára készült, mélyebb szintű betekintést enged az NXT világába. Az eredményül kapott kód gyorsabb, kisebb méretű, mint a LEGO MindStorms NXT Software-rel előállított.
Ugyanakkor a nyelv kifejezőereje még eléggé korlátos: ezen oldal írása közben készült el az a változat (NBC 1.0.1.b32 beta), amely tömbök esetében a változóval címzést is engedélyezi, ami egy ciklus megírásához eléggé fontos. Ezen kívül csak az egész számokat ismeri, így racionális számok kezelésére kerülő megoldásként például a százszoros érték tárolása lehet megoldás.
Ráadásul a nyelv nem teljesen kiforrott a két fenti változat között például a NumOut függvény két paramétere valamiért megcserélődött, sok vidám percet okozva a fejlesztőnek a hiba megtalálásáig és minden elkészült program módosításáig.
Reményt keltő viszont, hogy a programnak szinte havonta jön ki új változata, ezért középtávon ezek a problémák is valószínűleg meg fognak oldódni.
A RobotC
Érdekes lehet még a robotikában komoly hírnévnek örvendő Carnegie Mellon egyetem robotakadémiája által fejlesztett RobotC nyelv, mely többek között a Mindstorms készlettel is használható. Bár ez a környezet nem ingyenes, van egy egyhónapos próbaváltozata is. A nyelv C-re épül, de az NXC-vel ellentétben a C teljes funkcionalitását biztosítja és ehhez ad ipari szabványokban megszokott C támogatást.
A LeJOS
A LeJOS programozási környezet az eddigi megoldásokon túlmegy abban az értelemben, hogy az NXT operációs rendszerét is lecseréli. Ennek hatására egy kicsi Java virtuális gép jelenik meg a roboton. Ez NXJ API-nak megfelelő egyszerűsített, ugyanakkor NXT-vel kapcsolatos lehetőségekkel bővített Java nyelvű programok futtatását teszi lehetővé. Ez a megoldás sem tekinthető még igazán kiforrottnak, de néhány havonta új verzió készül el.
Az NXT-t távolról irányító megoldások
Az NXT kockát nem csak a saját beépített processzorán futó programok irányíthatják, hanem az USB vagy a Bluetooth csatlakozás túloldalán lévő eszköz, leginkább számítógép is vezérelheti.
Ennek egyszerűbb formája, amikor a vezérlő eszköz távirányítóként működik, vagyis az emberi utasításokat a kapcsolat sebességével viszi át a robotra. Erre többek között egy mobiltelefonra töltött javás alkalmazás, a BrickxCC, a RobotC is képes.
Ennél érdekesebb lehetőség, amikor egy PC-n futó program távirányítja a robotot a Bluetooth kapcsolaton át. Ebből a célből számos ismert programozási nyelvhez készül kiegészítés, így Java-hoz, C#-hoz (kettő is), Perl-hez, Python-hoz, Ruby-hoz.
Építhető robotok
Ahogy az a LEGO játékoknál már megszokott, rendkívül sokféle variációt lehet összerakni. További hagyományos Technic elemek hozzáadásával a lehetőségek tovább bővíthetők.
Az alaptípusok
A MindStorms NXT készlethez adott CD-n található MindStorms NXT Software programozási környezet 4 robot építéséhez (és programozásához) nyújt részletes, lépésről lépésre haladó tájékoztatást. Ezek a robotok a készlet széles lehetőségeit mutatják be, egyre komolyabb szerelési és talán programozási feladat elé állítva a kísérletezőket.
A program ergonómia értelemben szinte tökéletes, érzékelhető, hogy a készítők nagy hangsúlyt fektettek arra, hogy a gyerekek számára élvezet legyen a robotok építése és programozása. A szerzők minden egyes demonstrációs feladatot elemi részekre bontottak. A részek elkészültekor pedig a felhasználók egy önállóan is értelmezhető programozási feladatot oldhatnak meg, majd kísérletezhetnek az eredménnyel.
Tribot
A demonstrációs feladatok közül a legegyszerűbben megépíthető robot a TriBot egy kerekeken guruló jármű, mely az összes szenzor és motor használatát mutatja be. A következő képen az elkészült robot látható.
Az építés során első lépésként az alapjármű készül el, melyben két motor segítségével már önálló mozgást lehet végezni. A következő rész a nyomásérzékelő beépítése, amivel az akadálynak való frontális ütkőzést lehet észlelni. Ezután jelennek meg a robot elején a fogókarok, melyek a harmadik motor felhasználásával már a készletben lévő labdák szállítására is alkalmasak. A következő két lépésben kerül a robot tetejére a hangérzékelő, aljára a fényérzékelő. Utóbbival a padló színének változása követhető. Végezetül a robot elején megjelenő ultrahangos érzékelő a tárgyakhoz való közeledést már az ütközés előtt is jelezheti a robotnak.
A következő film a TriBot utolsó fázisának elkészítése utáni működését mutatja. A robot a tesztpályán elindul, ha az ultrahangos érzékelővel valamilyen akadályt érzékel maga előtt, jelen esetben az odahelyezett labdát. Ezután megáll, amint az akadályhoz ér a nyomásérzékelő szerint. Valamilyen zajra, tapsra megfogja a labdát, megfordul, visszamegy a kiindulási pontra, amit a fényérzékelő vesz észre, a tesztpálya fekete csíkjához érkezve. Ott a robot elengedi a labdát.
Az előbbi viselkedésért egy egyszerű, lineáris felépítésű program a felelős, ahogy az a következő képen látható, mely egyúttal a LEGO MindStorms NXT Software környezetet is megmutatja.
A valamivel összetettebb RobotArm T-56 egy nem mobil típus, mely daruként képes funkcionálni. Ezt egyelőre nem készítettem el.
Spike
A skorpiót mintázó Spike érdekessége, hogy kerekek helyett lábakon járást valósít meg. A dolog szépséghibája annyi, hogy a képen látható három pár távolra kinyúló láb és a fogókarok csak esztétikai elemek, a járást valójában a robot oldalán elhelyezkedő kis pálcikák végzik.
A robotot és a hozzá tartozó kódot Salamon András készítette el. Ennek eredményeként a skorpió egyenesen, bár nem túl gyorsan halad előre a nyílt terepen. Ha 30 centiméternél közelebb valami megjelenik az ultrahangos érzékelője előtt, akkor hátrálni kezd. Ha ennél is kisebb, néhány centiméteres távolságra közelíti meg valami, akkor sarokba szorított állat módjára kezd el támadni, ami annyit jelent, hogy a harmadik motorhoz kapcsolt szerkezetet, azaz a farkát villámgyorsan előrenyújta és lecsap áldozatára. Amennyiben a nyomásérzékelő találatot jelez, akkor a kar visszahúzódik helyére.
A skorpióhoz tartozó program ábráján látható, hogy az már összetett programozási struktúrákat, azaz elágazást és ciklust is tartalmaz.
A legkomolyabb alaprobot az Alpha Rex, mely egy valódi járásra képes humanoid típus. Megépítése igazán időigényes és a Mindstorms készlet nagy részére szükség van hozzá. Az eredmény igazán látványos, az alábbi képen látható méretes robot két nagy lábát felváltva mozgatva, halad előre.
A robot felépítésének összetettségét az alábbi film is bemutatja.
Ugyanakkor a robot korlátai is érzékelhetők: a járás igazából lábemelés nélküli csoszogás, így Alpha Rex már egy szőnyeget sem képes megmászni. Ezen kívül a haladás eléggé bizonytalan, kevésbé iránytartó, mint a kerekeken gurulás, és természetesen lényegesen lassabb is. Vagyis ezen mozgásforma NXT-beli változata egyelőre nem alternatívája a gurulásnak, csupán egy érdekes kísérletként értelmezhető.
Az alábbi film a robot járását mutatja be.
A humanoid robot is gyerekbarátabbá tehető a szenzorok használatával. Erre példa a táncoló változat. Ez a robot a nyomásérzékelő érintésekor megszólal (Play music!), majd jobbra-balra mozgatni kezdi a derekát. Ha a kérésének megfelelően zenét játszunk le (illetve bármilyen zajt keltünk a hangérzékelő környezetében), akkor fejét ingatja, karjait emelgeti, ahogy az az alábbi felvételen is látható.
Mivel az NXT kocka Bluetooth kommunikációra képes, ezért arra alkalmas eszközzel, így például megfelelő mobiltelefonnal irányítani lehet.
A mobiltelefonon futó Java MIDP-s program, a LEGO NXT Mobile application.
Az alkalmazással a robotba korábban letöltött programokat lehet elindítani, illetve a telefonnal közvetlen navigálás is lehetséges. Ez utóbbit mutatja be az alábbi film, melyben látható, ahogy a számbillentyűk lenyomásának hatására a motorok előre- és hátramenetbe kapcsolnak, amitől a robot mozog, illetve az ultrahangos szenzort hordó fej forog.
Bluetooth kommunikáció használata LEGO MindStorms NXT Software-ben
Az előbb említett oldalon a mobiltelefonra letölthető alkalmazás mellett robotoldali program is található. A két NXT Software-beli program üzeneteket küld és fogad, ezáltal a telefonon keresztül irányítja a robotot.
A SendMsg.rbt attól függően, hogy az 1., a 2. vagy a 3. portra van csatlakoztatva a nyomásérzékelő, a robot lejátszik egy hangot, majd 1, 2, 3 jelet küld a telefonnak. A telefon az első esetben készít egy fényképet (rákérdezés után), a második esetben elvileg lejátszik egy hangot (nálam ilyen funkció nem volt), a harmadik esetben egy Hello üzenetet küld át, ami a telefonon a Collected data alatt is látható.
A ReceiveMsg.rbt elindítása után a telefon 1,2,3 gombok valamelyikének lenyomásakor a robot kimondja a gomb számát.
Fal elkerülése Tribottal
Igazán egyszerű feladat a falak elkerülése az ultrahangos szenzor felhasználásával. Ennek során a robot előrefele halad, majd amint 15 centiméternél közelebb falat érzékel maga előtt, akkor az egyik oldalon rövid időre hátramenetbe kapcsol, aminek hatására éles fordulatot vesz.
Az ultrahangos szenzor távolságbecslése nem csak a faltól való kitérésre, hanem a fal mentén haladásra is használható. Ennek segítségével a véletlenszerű akadályelkerülő mozgást felválthatja egy tudatos viselkedés, mely a kitűzött célpontot a közbeeső akadályok ellenére is eléri. Ezen algoritmus első lépése az, hogy a robot képes legyen tárgyak mentén haladni.
A feladat megoldásához azonban alapvetően egynél több távolságérzékelőre van szükség. A robot haladási irányában lévő szenzor észleli, ha a robot előtt akadály bukkan fel. Amikor a jármű elkezd kitérni az akadály elől valamelyik irányban, akkor az oldalsó érzékelői segítségével észlelheti, hogy az akadályt elhagyta-e már és folytathatja-e az útját eredeti célja felé.
Mivel a Mindstorms készlet csak egy ultrahangos érzékelőt tartalmaz, ezért a több érzékelő helyett az egy szenzor mozgatása látszott kivitelezhetőnek. Ezért készítettem egy olyan két meghajtott kerekű robotot, amelyikben a harmadik motor forgástengelye függőleges. Erre a tengelyre van rögzítve a robot által forgatható ultrahangos szenzor.
Az elkészített robot induláskor előre néz, majd - mivel jobboldali falkövetést végez, ezért - nagyjából 120 fokos szögig jobbra fordul. Eközben méri a távolságokat és az értékek alapján kiszámolja, milyen irányba kell fordulnia ahhoz, hogy tartsa a faltól előre eltervezett, nagyjából 20 centiméteres távolságot.
A program első változata 30 fokokat fordított a szenzoron, és mindenütt mért egyet. Bár a robot így is működőképes, a forgató motor indításából, leállításából származó időkésés miatt a mért értékek viszonylag lassan gyűlnek össze, ezért a robot csupán maximális sebességének 20 százalékával haladhat.
A program következő változata a "fejet" folyamatosan forgatja jobbra és vissza, miközben egy másik taszk megfelelő időközönként méréseket végez. Az így felgyorsított robot már 50 százalékos sebességgel is elfogadhatóan közlekedik, ahogy az a következő két videón is látható.
Ugyanakkor megjegyzendő az is, hogy a program csupán kísérleti fázisban van. A robot még nem működik megbízhatóan, az érzékelt falfelületek hangvisszaverő képessége eltérő, a merőlegestől komolyan elterő mérési értékek igen pontatlanok lehetnek, a csupán egy szenzorból adódóan a robot figyelmen kívül hagyhat fontos információkat.
Szonar
Ez a kis alkalmazás az NXT kijelzőjén mutatja meg, hogy a robot körül milyen távolságban találhatók akadályok. Ehhez a függőleges tengelyű motorra szerelt ultrahangos érzékelő folyamatosan 360 fokos kört tesz meg oda és vissza. Eközben az érzékelést végző másik taszk a távolságoknak megfelelően a képernyő közepéből sugárirányba kiinduló vonalakat rajzol az adott irányba érzékelt akadály távolságával arányosan. A program forrása.
Általános tapasztalatok
Az alábbi lista az NXT készlettel kapcsolatos tapasztalatok összegzése, szemben az egyetemi kutatásokhoz vagy mérnöki játszadozásokhoz használható egyéb robotokkal.
* Az NXT a LEGO készletek közül az egyik legdrágább, a valódi robotot tartalmazó programozási környezetek közül pedig az egyik legolcsóbb. Az alapcsomag nagyjából 70 ezer Ft-ért már kapható.
* Az előre összeállított, nem módosítható robotokhoz képest előnye az átépítéseknek köszönhető flexibilitás.
* Nagyon összetett formájú robot építhető a teljes LEGO technic arzenál felhasználásaval.
* A szenzorok valódi robotokhoz képest elég egyszerűek, kis érzékelési tartománnyal. Ezért érdemes azonos típusú, de komolyabb érzékelőket felhasználni és új fajtákat is bevezetni (giroszkóp, GPS, kamera).
* Kevés a szenzor, azonos típusúból is többre lenne szükség. Az alap négy érzékelőn kívül továbbiak (más típusúak is) vásárolhatók. Ezek relatív magas ára miatt érdemes meggondolni egy második Mindstorms készlet beszerzését.
* A szenzorokra és motorokra kevés csatlakozás jut. Például egy labda hozzávetőleges irányát meghatározó szonarrendszer kialakításához máris több mint 4 szenzorra van szükség. Ez csak speciális hardverrel lehetséges. A motorok számának korlátozása a növekvő energiaigény miatt is ésszerű, de ezzel sajnos túl kevés szabadságfok biztosítható.
* A beépített robotok építése jól dokumentált, építésük viszonylag gyorsan halad. Nehézséget inkább a sok kis alkatrész keresgélése jelent, ami nem kifejezetten izgalmas.
* Az alappéldákhoz tartozó programok kifejezetten egyszerűek. A készlet összeállítói ezt azzal próbálják ellensúlyozni, hogy az egymásra épülő programok újabb szintjének felépítését előlről mutatják be. Pozitív megfogalmazásban ez annyit jelent, hogy a szerényebb absztrakciós képességű gyerekekre is gondoltak.
* A fenti két megjegyzésből következően a fejlesztés hardver/szoftver aránya így nagyon a hardver felé tolódik el. Komolyabb programfejlesztéshez valószínűleg célszerű megépíteni egy az igényeknek megfelelő robotot, majd sokféle kísérletet elvégezni rajta külonféle programok, vezérlések megírásával.
* A példarobotok rendkívül elegáns építmények, látszik rajtuk, hogy szakértők tervezték őket. Megközelítően jó struktúrájú, funkcionálisan megfelelő saját robot tervezéséhez sok gyakorlás szükséges.
* A hardver gyenge pontja a kábelezés. 3 motor és 4 szenzor bekötését kell megoldani úgy, hogy a kábelek ne akadályozzák egymást és a robot mozgását sem. Ez egyáltalán nem egyszerű. Különösen komoly problémát jelenthet, ha egy szenzor vagy egy motor a robot mozgó részén van, mivel így a kábelnek is mozognia kell.
* A szenzorok, ahogy az a robotikában megszokott, igen érzékenyek a környezetre. Egy fénymérés eltérő eredményt ad napos és felhős időben, távolságmérés eredménye változik az érzékelt felület anyagi minőségétől függően. Erre a problémára általános megoldást adni a robotika legnagyobb kihívásai közé tartozik.
* 6 ceruzaelemre - inkább akkura - van szükség a működéshez. Ezek intenzív használattal, vélhetően a robot nagy súlya miatt elég hamar lemerülnek. Ez még önmagában nem lenne baj, de az már probléma, hogy az energiafogyás kijelzése nem az igazi, mivel nagyon hirtelen válik szinte működésképtelenné az NXT. Ezért két kísérletezési alkalom között célszerű mindig tölteni.
Köszönetet szeretnék mondani dr. Istenes Zoltánnak az NXT csomag használatához nyújtott segítségéért, tanácsaiért, valamint Salamon Andrásnak hasznos ötleteiért és a Spike-on végzett munkájáért.
Örömmel veszem az építő jellegű kritikát, az oldallal kapcsolatos kommentárokat, kiegészítéseket a rics@nospam.inf.elte.hu (a nospam rész törlendő) címre.
Kitűnően szerepeltek a csongrádi Batsányi János Gimnázium és Szakközépiskola tanulói a First LEGO Leauge európai regionális versenyén.
Kitűnően szerepeltek a csongrádi Batsányi János Gimnázium és Szakközépiskola tanulói a First LEGO Leauge európai regionális versenyén. Miután a Giliczéné László Kókai Mária és Gilicze Tamás tanárok vezette csapat megnyerte a magyar viadalt, részt vehetett a magdeburgi vetélkedésen. Az átszervezett, Legorockers együttes a harminc csapat közül a nyolcadik helyen végzett. A csongrádiak az ötödik helytől mindössze két ponttal maradtak el. – Ezt azért fontos kiemelni – mondták a felkészítő tanárok –, mert az első öt együttes mehet majd az atlantai világdöntőbe. A nyolcadik hellyel a csongrádiak elégedettek, hiszen májusban Norvégiában indulhatnak a nyílt Európa bajnokságon, amelyen nemcsak kontinensünk robotépítői szerepelhetnek.
A csapat tagjai – Baranyai Dóra, Bátki Tamás, Gilicze Tímea, Honfi Dávid, Jámbori Attila, Szűcs Aladár, Újvári Péter, Vincze Aletta és Zlatniczki Ádám – szerint ha robotdesignjuk jobban sikerül, akkor akár dobogóra is kerülhettek volna.
Az informatika világában nem szokatlan, hogy újdonságok jelennek meg szinte naponta. Az oktatásában azonban már kissé lassabban történnek a változások, az újabb és újabb hardver eszközök és szoftverek anyagi vonzatuk miatt csak olcsóbbá válásukkor jelennek meg.
Amerikából indult egy új eszköz, ma már Nyugat-európát is meghódította, és halad tovább felénk is. De hogy mi ez, és miért arat, annak, aki már megismerte, nem titok.
Előzmények
A számítógépek elterjedésének kezdetén, az 1950-es években két lehetőség közül kellett választani: vagy csak egy szűk szakmai elit számára teszik hozzáférhetővé a számítógépek lehetőségeit, vagy kidolgoznak olyan eszközöket, nyelveket, felületeket, amelyek bárki számára lehetővé teszik a számítógépekkel való munkát. A magyar származású Kemény János - vagy hivatalosan John G. Kemeny - munkájának is köszönhetően ez utóbbi irányban indult el erőteljesen a fejlesztés. Dartmouth főiskolájának professzoraként az időosztásos rendszer és a BASIC nyelv kidolgozásával kezdődhetett el a tömeges képzés és géphasználat. Fő munkája, "Az ember és a számítógép" magyarul is olvasható, ma sem avultak el a benne leírt gondolatok.
Hamarosan igény lett a közoktatásban is alkalmazható, magas szintű programozási nyelvek kialakítására is: megjelent a LOGO nyelv teknőcgrafikai kiegészítése kisiskolásoknak Seymour Papert (képen a 70-es években) kutatásainak köszönhetően. A Niklaus Wirth által kitalált Pascal nyelv már célzottan a modern programozási ismeretek oktatási alapját szándékozta adni az iskolákban is.
Hazánkban is az informatika iskolai oktatása a kibernetika irányában indult el a hatvanas évek elején, a LOGI kártyázógép és a műegér, majd a hetvenes évek legvégén a homecomputerek térnyerésével a programozás oktatására építve vált általánossá. Az általános iskolákban a homecomputerek elterjedésével a LOGO verziók mellett a BASIC oktatása jelentette az alapvető számítástechnikai képzést. Az elérhető eszközök viszont erősen korlátozott képességűek voltak, nehezen kezelhetőek, így sokan hamar kiábrándultak belőlük.
A 1990-es évek elejére az informatika oktatás tömegessé válását a már elérhető árú, felhasználóbarát, magyar nyelvű környezet és számos valóban hasznos alkalmazás elterjedése tette lehetővé. Ám ez a programozás oktatásának háttérbe szorulását is eredményezte, a diákok - és tanáraik - érdeklődése elfordult e területtől. Az új programozási nyelvek alkalmazása mélyebb szakmai képzést igényeltek, a programozói munka szakmává vált.
A programozás oktatásának megújítója ismét Seymour Papert lett. A kilencvenes évek eleje óta fejlesztgetett, LEGO-val közösen kidolgozott Mindstorms készlet tanórai és szakköri alkalmazása új utat nyitott, és nem csak a programozás területén.
Robotoljunk!
A robotépítés gondolata tulajdonképpen már hazánkban is mély gyökerekkel rendelkezett. A kibernetika tudományának elismert és világhírű oktatója volt Nemes Tihamér, akinek "Kibernetikai gépek" című, halála után megjelent könyvét 17 nyelvre fordították le.
Napjaink robotjainak alapja már gyerekjátékként került a boltok polcára. Az első pillantásra nem olcsó, de a benne rejlő lehetőségekhez képest mégiscsak nyomott árúnak tekinthető Mindstorms készlet korábbi és újabb változata is elérhető, a 3804 és 9797 számmal jelzett készletek formájában. Utóbbié a jövő, mivel képességeiben és alakíthatóságában is felülmúlja elődjét. De miért fejlesztették ki ezeket a készleteket komoly emberek évtizedes munkával? Az ok egyszerű, és fontos gazdasági érdeket képvisel, hogy mindenkinek igyekeznek hozzáférhetővé tenni. E cél formát is öltött az FLL kitalálásával.
Torna az agynak?!
Mi is az az FLL? Kifejtve FIRST LEGO League, ami egy verseny megnevezésének rövidítése, amely persze így sem mond többet, de mi is van mögötte?
A FIRST LEGO League olyan tanulást segítő program, amely a gyerekeket és fiatalokat játékos verseny formájában szeretné bevezetni a tudomány és technika világába.
A FIRST LEGO League alapja egy élvezetes, szórakoztató robotverseny, amelyen gyerekeknek és fiataloknak egy robot segítségével bonyolult feladatokat kell megoldaniuk. A feladat megoldásához a csapatoknak egy előre megadott témában kutatást kell végezniük, és egy teljesen automatikusan működő robotot kell megtervezniük, programozniuk és tesztelniük.
A FIRST LEGO League-ben résztvevő csapatok a feladatmegoldás közben végigjárják egy valóságos termékfejlesztés minden lépcsőfokát, amely itt már az első lépésnél magában hordozza az eszköz- és időhiány problémáját. Ráadásul a csapatok nem tudják, vetélytársaik hogyan készülnek a versenyre. A FIRST LEGO League minden tekintetben egy valódi cég kicsinyített mása.
És nem utolsó sorban a versenyen együtt dolgozó gyerekek megtanulják a csoportmunka szabályait, az egymás és a közösség iránti felelősséget, a közös cél eléréshez szükséges, egymás iránti bizalom fontosságát, az egyéni teljesítmény közös produktumban való megjelenésének élményét, röviden az egyén és a mikroközösség közötti kapcsolatrendszer minden fontos elemét.
Oktatásunk egyik fontos feladata (lenne?) - gondolja Papert és sok oktatáskutató - ma pontosan ezen munkáltatók által is elvárt kompetenciák kifejlesztése, amely e verseny keretében fokozottan és igen élesen jelenik meg. A korábbi versenyeken már indult hazai diákokon is láttuk, hogy az egyéni "harcosból" hogyan vált közösségben is dolgozni tudó csapattag, ami önmagában is cél a piacképes tudás nyújtása mellett a közoktatásban. Véleményem szerint e versenynek pont ez az egyik legnagyobb erőssége, és emiatt is fontos gyors elterjedése.
Diákként persze a legfőbb cél a robot megalkotása, a többi csak úgy adódik ehhez.
Mi is ez valójában?
A HANDS on TECHNOLOGY egyesület Németországban, Ausztriában, Csehországban, Svájcban és Magyarországon a FIRST LEGO League kizárólagos szervezője. Az egyesület célja, hogy motiválja a gyerekeket és a fiatalokat a tudomány és technika világának megismerésében, és eloszlassa a bonyolult technikával szemben érzett kezdeti félelmeiket. Azt kell megtanulniuk, hogyan kell kreatívan, fantáziadúsan nyúlni a problémamegoldáshoz, és hogyan kell pozitívan viszonyulni a tudományhoz és technikához.
Hazánkban is akadtak partnerek, idén már a budapesti Fazekas Gimnázium mellett a szegedi Ságvári Gimnázium is rendez regionális fordulót, és a tervek szerint jövőre már egy debreceni intézmény is bekapcsolódik, ami a verseny egyre biztosabb térnyerését jelzi. A jelenlegi két helyszínen 2006. november 18-án személyesen is lehet élményeket gyűjteni, mivel ezek bárki számára nyitottak. A részletekről a verseny magyar nyelvű honlapjáról lehet értesülni, illetve innen letölthető az idei feladattal kapcsolatos tudnivalókat tartalmazó kis kézikönyv is.
A versenyen indulók számára és az érdeklődőknek kedvcsinálóként az idei nanotechnológiával foglalkozó feladatok és szabályok ismertetését is bemutatjuk három kis rövid videó segítségével, valamint a pálya felállítását is.
Aki kedvet kapott a robotikához, annak hamarosan egy kis flash alkalmazást is elérhetővé teszünk.
Egy korábbi cikkünkben már beszámoltunk arról, hogy az algoritmizálás oktatásához, a programozás megkedveltetéséhez egyre több országban és egyre nagyobb arányban alkalmazzák a LEGO által gyártott Mindstroms (Észrengések) robotépítő készletet. Az ismerős név sem véletlen: a logósok számára minden bizonnyal már jó ismerős Seymour Papert irányításával az MIT és a LEGO cég közösen kifejlesztett taneszköze olyan a programozási környezetet biztosít, amelyben szinte percek alatt születhetnek meg a megépített robotokat irányító programok.
Az elmúlt tanévben már az egész országból érkeztek csapatok a Fazekas Gimnáziumba a First LEGO League magyarországi elődöntőjébe, amely mára már a készletre épülő, világszerte több ezer diákot megmozgató verseny. A verseny hazai népszerűsége is várhatóan megnő, ezért idén ősszel már Budapest mellett Szeged is elődöntős helyszín lesz. Így már nem csak 14, hanem újabb 12 csapat is megméretheti magát, illetve egy helyett két csapat juthat tovább hazánkból a középdöntőbe. Akik számára a verseny még ismeretlen, azok sem késtek még el.
Az immár évek óta hagyományosan megszervezett LOGO Alkotótábor idei egyik témája a tanárok számára ezen verseny és a versenyben felhasználható környezet bemutatása lesz. A résztvevő tanároknak a gyakorlatban is lesz lehetőségük kipróbálni a robotokkal való munkát, kezdve a megépítéstől a programozáson keresztül, egészen a korábban már kitűzött feladatok megoldásáig.
Pár szó az FLL versenyről
Az FLL 2006-os feladatai szeptember 15-én kerülnek kiírása, addigra a regisztrációnak is már le kell záródnia. A jelentkezést Beleznay Ferenc budapesti kolléga címére(fbeleznay@yahoo.com) írva tehetik meg mindkét helyszín esetében. A határidő ugyan igen szorosnak tűnik, de maga a verseny november 4. és 22. között lesz, így bőven lesz idő a diákok felkészítésére is, ha maga a verseny megtetszik a tanároknak. Saját tapasztalatom szerint három-négy foglalkozás után már a diákok ismeretei olyan szintűekké válnak, hogy a tanár munkája szinte csak szervezői és igencsak ritkán szükséges segítői szerepkörre korlátozódik.
Az FLL nevezési díja 20 euró csapatonként – egy intézményből több csapat is nevezhet, egy csapat létszáma 4-8 fő ‑ ami nagyon kedvező ár a németországi 99 euróval szemben. Ehhez járul még hozzá a terep díja, amit szintén kedvezményesen adnak. A terep egy pályát reprezentáló nagyjából 2,5 négyzetméteres műanyag lapból áll, valamint egy nagy doboz LEGO alkatrészből, amelyből megépíthető az összes terepen elhelyezendő tárgy. Érdekességként jegyzem meg, hogy a tavalyi pálya elemeinek megépítése 12 diáknak négy óra munkájába került.
A LEGO-sok Európa-bajnokságán Eindhovenben két magyar csapat indulhat. A hazai bajnokságra egy működő robotot kellett építeni műanyag kockákból.
Ahogy az első napot az iskolában vagy az első szégyenlős csókot, az első doboz LEGO-t sem felejti el soha az ember. De viszonylag kevesekből lesz később LEGO-bajnok. A budapesti Berzsenyi Dániel Gimnázium diákjai, Mezei Tamás, Kassai Dániel, Deáki Soma, Dévényi Attila, Fejér Attila és Obbágy Máté a kevesek közé tartoznak. A fiúk tavaly novemberben országos bajnokok lettek, így a csongrádi Batsányi János Gimnázium csapata mellett ők képviselhetik Magyarországot az áprilisi nyílt Európa-bajnokságon, a hollandiai Eindhovenben.
S hogy miért csak fiúk vannak a csapatban? Dani szerint ez a játék jellegéből adódik: a TECHNIC LEGO-hoz szükség van némi műszaki érdeklődésre, ez pedig inkább a fiúkra jellemző.
A magyar bajnokság két részből állt. A csapat egyik tagjának (jelen esetben Tamásnak) egy, a verseny aktuális tematikájába illeszkedő előadással kellett készülni. Az idei/tavalyi téma az óceán-, illetve környezetvédelem, amit Tamás az Északi-sark és a globális felmelegedés felől közelített meg. Aztán a hattagú csapatnak egy robotot kellet építeni, amely egy terepasztalon, stilizált óceáni körülmények között hajt végre különböző feladatokat. Például emelőkar segítségével vízre helyez egy tengeralattjárót, vagy a partra húz egy elsüllyedt hajóroncsot.
Nem érhette őket túl nagy meglepetés, hiszen előzetesen rendelkezésükre állt egy ugyanolyan készlet, mint a versenyen. Az iskolában százszor is végigcsinálhatták a versenyprogramot, az volt a fő, hogy százegyedszerre, élesben is minden tökéletesen sikerüljön.
A mechanizmus, dióhéjban: adott egy központi egység, amelyre különféle kimeneteken és bemeneteken keresztül motorok kapcsolhatók, ez az egység a robot "agya". Ezt kellett aztán felöltöztetni, többé-kevésbé robotformába önteni. A konstrukció a számítógéppel egy infravörös porton keresztül tartja a kapcsolatot. Speciális szoftver segítségével készítettek egy programot, amellyel utasításokat adhatnak a robotnak. Aztán már nem volt más hátra, mint áttölteni ezt a megépített szerkezetre, és lefuttatni, lehetőség szerint minél alacsonyabb hibaszázalékkal.
A "csomagolást" szerencsére, nem pontozták. - A mi robotunk iszonyú ronda volt szegény, viszont működött, szemben néhány szép, de használhatatlan darabbal - mondja Dani.
A verseny nyílt volt, tehát bármely magyar középiskola indíthatott volna 12-16 éves srácokból álló csapatot. Hogy mégsem volt túl sok jelentkező (tizenkét csapat vett részt a bajnokságon), talán azzal magyarázható, hogy kevés iskola engedheti meg magának a nagy értékű TECHNIC-dobozokat, amelyekkel gyakorolni érdemes. A Berzsenyi három éve, a versenytől teljesen függetlenül vásárolt egy nagyobbacska, körülbelül háromszázezer forintos készletet, tavaly ősszel pedig a fiúk rendelkezésére bocsátotta a felkészülő csomagot, és állta a nevezés költségeit, ezen felül azonban nem tudja támogatni diákjait. Pedig nagy szükség volna rá, hiszen az eindhoveni Eb-re csak a nevezési díj 500 euró. A tavalyi versenyt a FLL-el, a nemzetközi LEGO-ligával közösen rendező Fazekas Mihály Gyakorlóiskola (itt tanít egyébként a szövetség híján a magyar LEGO-sokat koordináló Beleznay Ferenc) ugyan vállalta, hogy 250-250 euróval dotálja a két magyar csapatot, de a nevezési díj másik felét, az utazás, a szállás, az étkezés költségeit saját zsebből kellene fizetniük. Hacsak nem akad egy segítő, hogy a berzsenyisek megmutathassák a világnak, mit tud a robot, ha magyar.
A jövőt idéző játékok körét gazdagítja a
LEGO Mindstorms NXT nevű új játéka, melynek legelső, debütáló változata
1998-ban került a boltok polcaira, és azóta a LEGO Company történetének
legsikeresebb és legkeresettebb játékának számít.
Hogy mi is a LEGO MINDSTORMS NXT? Egy robot eszközkészlet, amely
ideális játék a 10 éven felüli felfedezők, robotfanatikusok és LEGO
építő fiatalok számára, és amely a megépítés után úgy mozog és
viselkedik, ahogyan ők szeretnék. Sőt, nemcsak mozog, hanem
megkülönbözteti a színeket, érzékeli a távolságot, reagál az érintésre
és táncol is! Megfelelő programozása esetén pedig akár utasítást is tud
küldeni, például mobiltelefonra fotó készítésére.
A LEGO
MINDSTORMS NXT nemcsak a technológia iránti elkötelezettséget növeli,
hanem a problémamegoldó készséget is fejleszti. Használata rendkívül
egyszerűen megtanulható, és végtelen lehetőségeket rejt, intelligens
technológiái révén pedig könnyedén és tetszés szerinti formában kelthető
életre.
A játékrobot lelke egy ún. NXT építőkocka, amely egy
önálló, számítógép segítségével programozható, 32 bites LEGO
mikroprocesszort tartalmaz. Ez a kis eszköz Bluetooth kapcsolaton
keresztül, vagy USB csatlakozással szabadon fejleszthető és bővíthető,
így a robot a számítógéptől teljesen független életre kel, és -
Bluetooth kapcsolat segítségével - akár mobiltelefonról vagy PDA-ról
(palmtop) is irányítható.
A LEGO MINDSTORMS NXT - előző
változataihoz képest új technológiákkal és kibővített érzékelő
képességekkel felruházva - 2006. második felében jelenik meg. Becslések
szerint 2006-ban már egymillió gyermek és felnőtt fog játszani vele.
Az
új, továbbfejlesztett változatot a január elején, San Franciscoban
megrendezett Consumer Electronic Show (CES) keretében mutatták be, a
játék azóta elnyerte az amerikai "Toy of the Year" technikai
kategóriájának fődíját is.
A szakmai közönség elismerését jelzi,
hogy a nagyszabású Nürnbergi Játékkiállításon "Technológiai Innováció"
kategóriában a LEGO MINDSTORMS NXT nyerte el a kiállítás innovációs
díját.
A dán játékgyártó augusztusban dobja piacra azt a készletet, amelynek segítségével bárki építhet magának programozható, mobiltelefonnal vezérelhető, érzékszervekkel ellátott robotokat. Sok érdeklődő figyelmét felkeltették a Las Vegasban zajló CES szórakoztatóelektronikai kiállításon a LEGO standján bemutatott robotok, amelyek látnak, hallanak és tapintanak is - adta hírül a CNet. A dán játékgyártó Mindstorms NXT csomagja olyan interaktív modulokat tartalmaz, amelyekből viszonylag könnyen össze lehet rakni egy programozható minirobotot. Nem is akármilyet: a LEGO többek közt egy két lábon járó, humanoidot formázó robotot is bemutatott az expón.
Ez pedig azért nagy szó, mert korábban a cég mérnökei túl bonyolultnak tartották egy ilyen szerkezet egyszerű LEGO elemekből való megépítését: a robot izületeit miniatűr elektromos szervómotorok adják. Az NXT-robot lelke - pontosabban agya - a középen elhelyezkedő "intelligens kocka", amely PC-n vagy Macen programozható. Ehhez csatlakoznak a gép érzékszervei: a robotok szeme egy ultrahangos érzékelő, amivel le tudja tapogatni a környezetében lévő tárgyakat, legyenek azok álló vagy mozgó objektumok. Emellett külön fényérzékelő egységet is kapott, valamint reagál a hangos utasításokra, és nyomásérzékelője is van.
Nem csak gyerekjáték
A központi egység beprogramozása után a szerkezet önálló életre kel, de Bluetooth-os mobiltelefonról vagy tenyérszámítógépről is vezérelni lehet, és az így küldött jelzésekre is képes válaszolni. A Las Vegasban bemutatott a robotembert például úgy állították be, hogy ha akadályba ütközik, utasítsa a mobiltelefont, hogy készítsen fényképfelvételt az ismeretlen tárgyról. Az NXT-készletet a doboz feliratának tanúsága szerint tíz évesnél idősebb gyerekeknek szánták, de CES-en is bebizonyosodott, hogy a Legóból összerakható robot nem csak gyerekjáték, és a felnőtteket is leköti majd.
Robotskorpió
Az új termék augusztusban kerül a boltokba, az ára pedig 250 dollár (ötvenezer forint) körül lesz. Ennél négy hónappal korábban is hozzájuthat viszont a készlethez az a száz szerencsés, akiket a cég a termék fejlesztésébe von be: a LEGO ugyanis a weboldalán keresztül keresi azokat a kreatív LEGO őrülteket, akik szívesen részt vennének az új robotkészletek és kiegészítők tervezésében. A cég egyébként éppen a számítógépes játékok elterjedése miatt került bajba: vezetői szerint ezek miatt veszítette el vásárlóinak nagyrészét. Ugyan tavaly még radikális költségcsökkentéssel próbálták orvosolni a bajt, úgy tűnik, mégis felveszik a kesztyűt, és megpróbálják visszahódítani a high-tech iránt érdeklődő vásárlókat.
A csongrádi Batsányi János Gimnázium négy hatodikos diákja olyan robotot alkotott, ami a First LEGO League országos versenyen a második lett és kijutott az európai döntőbe. A gyerekek terveztek, építettek, programoztak és „kijött" egy komoly gép. A középiskolások is megcsodálták a kreatív szerkezetet.
A számítástechnikai szaktanteremben felállított, óceánt ábrázoló terepasztalnál a gyerekek megmutatják, hogy a robot milyen ügyesen dolgozik. Jó játék: az autóhoz hasonlító négykerekűnek fel kell szállni a kutatóhajóra és onnan vízre kell bocsátani a tengeralattjárót. Az ügyes szerkentyű a partra vetődött delfint is visszajuttatja a tengerbe. Ezzel a játékkal bármelyik gyerek jól elszórakozna, ha kapna ilyet – mondjuk karácsonyra.
Csakhogy a csongrádi Batsányi János Gimnázium tanulói nem a fenyőfa alatti díszdobozból húzták elő az elmés szerkezetet, hanem maguk építették, fejlesztették és programozták. Ez pedig már túlmutat a játékon! A First LEGO League által rendezett országos vetélkedőn bizonyíthatták, hogy a batsányis robot ügyessége az egyik legjobb. A nyolcosztályos gimi négy hatodikosa – Bátki Tamás, Gilicze Tímea, Hegedűs Csaba és Újvári Péter – ugyanis nagyhírű középiskolás csapatokat megelőzve második helyen bejutott a svédországi európai döntőbe.
– Nyolc meccset kellett játszanunk és az volt a lényeg, hogy a robot két és fél perc alatt minél több feladatot pontosan elvégezzen. A döntőig minden csapatot legyőztünk – meséli nagy izgalommal Bátki Tamás. A gyerekek szinte egymás szavába vágva újságolják: azért szerepeltek ilyen jól, mert az egyszerűségre törekedtek .
– Petike zseniálisan kitalált egy multifunkcionális, gyorsan cserélhető kart, amivel robotunk ügyesebb és gyorsabb volt, mint a többieké. Szinte tátva maradt az ellenfelek szája, amikor meglátták ezt a szerkezetet – dicséri csapattársa kreativitását Gilicze Tímea, aki külön feladatként tízperces számítógépes prezentációt készített a mélytengeri és felszíni áramlásokról és cirkulációkról amivel – holtversenyben Noémi nővérével, aki a mélytengeri kutatásokat mutatta be egy másik batsányis csapat tagjaként – második díjas lett.
Újvári Péter és Hegedűs Csaba már a robot tökéletesítésén töri a fejét. Azt magyarázzák, hogy beépítenek mozgásérzékelőket, meg ilyen-olyan áttételekkel még mozgékonyabbá alakítják a LEGO robotot. Felkészítő tanáruk, Giliczéné László Kókai Mária elárulja: a további munkába az ötödik helyen végzett tizedikes csapat is bekapcsolódik, ezután egy gárdát alkotnak és így utaznak a májusi stockholmi Európa-döntőre. A gimisek komoly tudása, rengeteg ötlete, problémafeltáró képessége hatalmasat lendíthet a robot tovább fejlesztésében – véli Gilicze Tamás tanár, aki nem titkolja: eddig külön utakon jártak, csak közvetlenül a verseny előtt ismerték meg egymás munkáját. De Budapesten, amikor már kiderült, hogy a „kicsik" jobb pozícióban vannak, a nagyok sportszerűen tanácsokat adtak és segítettek.
– Öröm volt nézni, ahogyan izgultak egymásért a vetélytársak – mondja a felkészítő pedagógus, aki úgy gondolja: amit a diákok véghez vittek már túlmutat a számítógépezésen – alkalmazzák a tudományt.
Használják az eszüket
Japántól Európán és Afrikán át Amerikáig az eredményorientált „észrengés" versenykiírás olyan integráló látásmód kialakítására ösztönzi a gyerekeket, mely elősegíti a különböző tudományterületeken tanultak együttes hasznosítását. Az egyéni képességeik fejlesztésén túl a robotprogramban a kreativitás kap hangsúlyt. A batsányisok ebben nem szenvednek hiányt.
Az informatikarovatban a közelmúltban megjelentettük a First LEGO League verseny kiírását. Megkérdeztük a Fazekas Gimnázium tanárát, Dénes Balázst, aki egyike a versenyt hazánkban szervezőknek, hogyan is zajlik ez, mire is számíthatunk.
Mielőtt a kérdésekre térnénk, azért jó tudni néhány dolgot. Seymour Papert LOGO nyelvet kiegészítő teknőcgrafikája egy képzeletbeli teknőcöt - kis robotot - mozgat a képernyőn. A gondolat talán innen jöhetett az MIT pedagógiai kutatóinak: kapcsoljuk össze a LEGO kreatív építési lehetőségeit a programozás oktatásával. A közös fejlesztés nyomán megszületett Mindstorms (Észrengések) készlet gyakorlatilag adta magát, hogy útjára induljon ez a verseny 1998-ban. Ma a LEGO 2001-ben megjelent 3804-es számú, nagyjából 60000 Ft-os készletére épül a verseny, csak néhány kiegészítő alkatrész kell még az induláshoz.
- Hazánkban az első év lesz az idei. Korábban is részt vettetek már az FLL-en?
- Igen, egy tíz fős csapattal indult a Fazekas Gimnázium a Kelet Angliai bajnokságon Cambridge-ben. Itt tavaly a csapatmunkáért járó díjat sikerült megszereznünk. Idén már a Németországi régióban indulunk, de mint önálló magyar helyszín.
- A korábbi versenyekről hogyan lehet valamit megtudni?
- A Fazekas Gimnáziumban 14 csapatnak van hely az első fordulóhoz. Mi lesz, ha több jelentkező lesz ennél?
- Egyelőre egyedül jelentkeztünk helyszínnek Magyarországról, de ha a csapatok létszáma megkívánja, természetesen lehet más helyszín is.
- Hány fordulós a verseny?
- A versenynek hivatalosan három fordulója van: országos, regionális, és "világ fesztivál". De például mi is rendeztünk a tavalyi tanév végén is egy háziversenyt a támogatások elnyerése végett.
- Hány csapat juthat tovább egy fordulóból?
- Minden fordulóból egy csapat jut tovább. De például egy iskolából több csapat is jelentkezhet, idén mi négy csapatot is indítunk, akkora a diákok részéről az érdeklődés a verseny iránt.
- Ki fedezi a továbbjutó magyar bajnokcsapat költségeit?
- A verseny hivatalos honlapján is arra buzdítják a csapatokat, hogy szerezzenek támogatókat, de megpróbálunk a Fazekason keresztül is támogatásokat szerezni nekik. Ha ez viszont nem sikerül, akkor a csapatnak vagy az indító iskolának kell állnia a költségeket.
- Az első forduló egyik részfeladata a megadott témában egy kiselőadás elkészítése. Milyen terjedelmi korlátok, formai követelmények vannak a beadandó dolgozatra, előadásra?
- 5 perc van a prezentációra. Más követelménye nincs. Mi használtunk projektort, más csapatok például nem. Bármilyen bemutatás jó.
- A verseny helyszínén novemberben ki építi meg a pályákat?
- A rendező építi ki a pályákat saját forrásból. Ez a csapatok számára már nem jelent plusz költséget, és persze nem is kell magukkal hozni a nevezési díjért kapott kellékeket.
- Lehet-e tudni már előre, hogy mit kell a robottal a gyakorlati részben pontosan teljesíteni?
- Persze! Ezt teszik közzé szeptemberben! Addig csak a témáról lehet sejtés. A hivatalos honlapon már megjelent az új felhívás. Ennek a címe http://www.firstlegoleague.org/
- Mennyi idő áll rendelkezésre a gyakorlati feladat teljesítésére?
- A verseny 3 körből áll. Minden körben a robotnak 2,5 perc alatt a lehető legtöbb pontot kell szerezni. A szóbeli és a technikai bemutatás 5-5 perces.
- Milyen szisztémával történik a pontozás? Milyen az arány a szóbeli és a gyakorlati rész között?
- Központi értékelőlapokat dolgoznak ki a speciális feladatok értékeléséhez, ezek szorosan kötődnek a pályához. A zsűri csak ellenőrzi a feladatok végrehajtását. A prezentációnál szempont, hogy mennyi önálló kutatás történt, milyen az összhatása a bemutatónak, a csoport kreativitása a megoldásaiban mennyire nyilvánul meg.
- Ki lesz a zsűri?
- A játék zsűrijét általában a szponzorok adják, a bemutatót tanárok értékelik. De a pontozás annyira kötött és egységes, hogy alig befolyásolja a zsűritag személye a tényleges értékelést.
- Kell-e egységes csapatöltözet, megjelenés?
- A csapatok általában csapatpólóban jönnek, de ez nem kötelező. Ellenben nagyon sokat segít a sok gyerek között :)
- Egy tanár lehet-e több csapat kísérője, segítője is?
- Természetesen. A tanárnak, igazából - inkább nevezzük kísérőnek - nincs szerepe a versenyen. A csapatok önálló munkáját próbálják értékelni. A kísérő szerepe a nyugodt körülmények megteremtése, a versenyzőkről történő gondoskodásra korlátozódik inkább magán a versenyen már.
- Tud-e más korosztálynak szóló, hasonló típusú versenyről?
- Vannak versenyek más korosztályoknak is. Gimnazistáknak például a FirstRobotics, amiben rendes robotokat kell készíteniük. De ilyen a Botball, a robot sport játék. Ez inkább egyetemistáknak szól. Újdonság a junior legorobotics az alsósoknak. Sajnos ezeket Magyarországon nem rendezik meg. Más egyéni szervezésű versenyekről is hallottam már, de pontos információim nincsenek.
- Végül térjünk vissza az FLL anyagi részére is: Miért van euróban megadva a nevezési díj? Lehet-e azért forinttal is fizetni?
- A nevezési díjat euróban kell továbbadnunk a First LEGO szervezésnek. Még próbálunk valamilyen megoldást találni a problémára.
Akinek a fenti kérdéseken túl továbbiak is felmerülnek, az bátran forduljon a rendezőkhöz, akiket a http://home.fazekas.hu/robot/ címen érhet el.
A First LEGO League (FLL) által rendezett versenyek fő célja, hogy a diákok problémamegoldó és kooperációs készségét, valamint kreativitását fejlessze. Cikkünkben a robotépítési és -programozási verseny kiírását tesszük közzé.
First LEGO League:
Robotépítési és -programozási verseny
Fazekas Mihály Fővárosi Gyakorló Általános Iskola és Gimnázium szervezésében
Versenykiírás
Feladat
Az "észrengés"-verseny minden évben egy kijelölt téma, probléma köré épül; pl. az előző évi problémafelvetés a környezetünkben élő, hátrányos helyzetben lévő emberek integrációja volt. Idén a szökőár aktualitására alapozva a témát az óceánok helyzete szolgáltatja. A verseny két fő részből áll: egy elméleti, illetve egy gyakorlati részből, melyek a megadott témához kapcsolódnak. A felkészülés 5-7 fős csapatokban történik, a verseny ezen szakaszára nyolc hét áll a versenyzők rendelkezésére. Mindkét részfeladat a csoportok önálló kutatására fekteti a hangsúlyt.
Az elméleti részfeladat a témában való elmélyülését szolgálja. A verseny ezen szakaszában a diákoknak ki kell dolgozniuk a téma egy tetszőleges szempontját, különös tekintettel annak saját környezetükben adódó alkalmazási lehetőségeire. Ezenkívül egy olyan robot "feltalálása" - nem megvalósítása - is feladat, amely a jelenlegi körülményeken javíthatna. Az eredményeket a csapatok a verseny napján a versenybizottság előtt mutatják be, előadás keretében.
A gyakorlati részben egy olyan önállóan működő robot megtervezése, megépítése, illetve programozása a cél, amely bizonyos feladatokat adott időn (két és fél percen) belül el tud végezni. A verseny során a részt vevő csapatoknak robotjaikat a Lego egy olyan, kimondottan a verseny céljára kifejlesztett akadálypályáján kell végigvezetniük, amelyet a diákok a jelentkezéskor vehetnek át, egy robotalkatrész-készlettel együtt. A tavalyi év feladatai között szerepelt például egy Lego-ajtó kinyitása, lépcsők megmászása stb. A verseny ezen részét az a csapat nyeri meg, aki a legtöbb pontot szerzi.
Elméleti háttér
A LEGO robotkészlete ugyanannak a kutatócsoportnak köszönhető, mint akik a Magyarországon széles körben elterjedt LOGO programnyelvet is kifejlesztették. A két ötlet mögött tehát ugyanaz a megfontolás áll - a gondolatok elérhetővé, megfoghatóvá tétele. A robotok olyan tárgyak, melyek elvont fogalmakat fizikai úton tesznek érthetővé, illetve elérhetővé. A számítógépes programok vizualizálása a résztvevők számára éppúgy lehet ennek a módszernek példája, mint a komplex matematikai fogalmak modellezése. Ilyen és ehhez hasonló közvetítő elemek segítségével a résztvevők elsajátítják a mentális modellek alkotását, melyek később megkönnyítik számukra az elvont rendszerek megértését.
Egyéni képességeik fejlesztésén túl a robotprogram hozzájárul ahhoz, hogy a diákok megtanuljanak csoportmunkában dolgozni. A verseny sokrétű feladatai és a rövid felkészülési idő miatt a résztvevők érzékelhetik a különböző érdeklődésű csoporttársakkal való együttműködés előnyeit, illetve nehézségeit. Következésképp olyan kommunikációs és kooperációs készségek birtokába jutnak, amelyek elengedhetetlenek a projekt megvalósításához.
Más, tudásszintmérő versenyekhez képest ebben a versenyben a diákok kreativitása kap hangsúlyt. Az eredményorientált versenykiírás olyan integráló látásmód kialakítására ösztönzi a gyerekeket, mely elősegíti a különböző tudományterületeken tanultak együttes hasznosítását. A feladat munkafázisai során a résztvevők valódi, a tudományos kutatásban is előforduló problémákat kell azonosítaniuk, majd - a problémával kapcsolatos szakirodalom áttekintését követően - ezeket kell módszertani szempontból hasonlóan megoldaniuk. A projektet pontosan ezek az életszerű helyzetek teszik a diákok számára élvezetessé.
Jelentkezés
A versenyre 10 - 16 év közötti diákcsoportok és legalább egy tanáruk jelentkezését várjuk. A jelentkezést nem zárja ki azonban a vezetőtanár hiánya, amennyiben például egy szülő vállalja a csapatmunka koordinálását.
A versenyre interneten keresztül lehet jelentkezni a megadott weboldalon. A részvétel elengedhetetlen feltétele a robotkészlet megvásárlása. Mivel ennek az összege jelentős befektetést igényel, a verseny szervezői igyekeznek támogatókat találni, akiknek segítségével csökkenthetni lehetne a járulékos költségeket. Kérünk tehát mindenkit, jelentkezési szándékát jelezze nekünk, hogy a beszerzendő támogatás mértékét megbecsülhessük.
Szervezés
Szervező: Fazekas Mihály Fővárosi Gyakorló Általános Iskola és Gimnázium
Helyszín: 1082 Budapest, Horváth Mihály tér 8.
Dátum: 2005. november 26 (szombat) 10 - 17 óráig
