V příštím školním roce chceme na naší střední škole využít robotické stavebnice v předmětech Programování a Automatizace jako moderní výukové pomůcky. Jaký typ stavebnice ale zvolit? Po předchozích zkušenostech a po průzkumu trhu zůstaly ve hře 2 typy - Merkur a Lego.

Na zavedení robotiky jsme získali dotaci z ESF v rámci OPVK. Při přípravě projektu jsem neměl úplně jasno, jaký typ stavebnic zakoupit, proto jsem si na Vánoce 2012 zapůjčil dříve testované sestavy - Lego NXT Mindstorms 8547 a Merkur Minisumo GT12 - PICAXE, abych je otestoval.

Než jsem začal testovat ...

Před testováním jsem zavzpomínal na své mládí a na auta, traktory a jeřáby, které jsem montoval z Merkuru. Také jsem si připomněl mládí mého syna (nyní 26 let), kdy jsme spolu sestavovali stavby a auta z Lega. Před dvěma lety jsem zadal ročníkový projekt, při kterém studenti vytvářeli počítačové modely z lega pomocí CAD systému Inventor. Robotiku od Merkuru jsem poprvé viděl na podzim 2012 při zajímavé předváděcí akci přímo u nás ve škole.

Od kolegů, známých i od studentů jsem získal různá doporučení. Někteří preferovali Merkur, někteří se vyjádřili spíše pro Lego. Osobně jsem zastával názor, že nemusí záležet na typu stavebnice, ale bude důležitější, jak se podaří výuku připravit a zorganizovat její průběh tak, aby to studenty bavilo a podněcovalo k tvořivosti.

Proč jen Lego a Merkur?

• Na našem trhu je nabídka robotických stavebnic zaměřených pro použití ve školách poměrně chudá.
• Nejdostupnější jsou právě stavebnice od Lega a Merkuru a s jejich použitím ve výuce již máme určité zkušenosti.
• Pokud bychom nebyli limitováni financemi a výběrem z tuzemské nabídky bylo by možné volit jiný typ - například VEX Robotics

Jak jsem stavebnice testoval ...

Řekl jsem si, že si vyzkouším jednoduchou konstrukci ovládanou jednoduchým programem z obou stavebnic. Chtěl jsem se přitom spoléhat na přiložené návody a internetové informační zdroje. Dostatek kvaitních informací, postupů, příkladů a návodů měl být pro mne velmi důležitým hlediskem při rozhodování o nákupu.

Testování stavebnice Merkur Minisumo

Jde o stavebnici dvoukolového robota pro využití v soutěži Minisumo. V soutěži se spustí dva soupeřící roboti ve vyznačeném kruhu a navzájem se z něho vytlačují. Robot je vybaven dvěma světelnými čidly pro detekci hranice kruhu a jedním prostorovým čidlem pro detekci protivníka. Řízení je zajištěno elektronikou s jednočipovým procesorem typu PICAXE nebo ARDUINO. K programování se využívá jednoduchý editor s jazykem Basic. K přenosu programu do řídící jednotky je využito sériové rozhraní RS 232. Cena cca 3.000,- Kč

Otevřel jsem nevzhlednou krabici s polepkou vytištěnou na obyčejném papíru. Stavebnice již byla použitá, proto byly díly v tenkých plastových přihrádkách trochu zpřeházené. Plán organizace přihrádek jsem nenašel. Také jsem nenašel tištěnou dokumentaci - příručku. Sáhl jsem tedy po CD a prohlédl si jeho obsah:

- Stavební návod
- Schema připojení čidel a motorů
- Příručka programování
- Vzorový program

Přes dvě hodiny jsem podle nepříliš povedeného stavebního návodu sešrouboval asi 24 dílů a připevnil plošný spoj s elektronikou. Dost mne překvapilo, že  konstrukce neřeší třetí kolo, kdy se robot smýká jen na pevných opěrkách. Po připojení motorů  a čidel (dvě světelná a jedno prostorové čidlo) jsem stáhl a nainstaloval PICAXE Programming Editor. Poté jsem zjistil, že nemohu připojit robota k počítači. Sériové rozhraní RS 232 jsem měl jen na notebooku a proto jsem nainstaloval vývojové prostředí znovu. Po připojení robota asi 20 cm dlouhým kabelem a připojení nabíjecí devítivoltové baterie (součást stavebnice) jsem asi na třetí pokus úspěšně nahrál ukázkový program v Basicu do paměti robota a ten se začal bláznivě točit dokola.

Dál sem se vlastně nedostal. Proč? Z dokumentace ani z internetu jsem nezjistil, jak jsou řízeny motory, k čemu slouží jumpery na řídící desce, jak fungují senzory, neměl jsem hřiště (ohraničený kruh) ani protihráče a nemohl jsem s řídící deskou experimentovat, protože chyběla alespoň minimální dokumentace natož nějaké jednoduché příklady. Později jsem zjistil, že podobná stavebnice Slídil Alfa je navíc vybavena návodem na programové řízení motorů. S ním bych se asi dostal o kousek dál...

Testování stavebnice Lego NXT Mindstorms 8547

Jde o univerzální robotickou stavebnici s pěti sty stavebními dílky technického Lega, se třemi servomotory s převodovkou, s několika čidly a s řídící jednotkou vybavenou konektory, ovládacími tlačítky a displejem. Ke grafickému programování je přibalen program Lego Mindstorms NXT 2.0. Součástí balení je 60-ti stránková anglická příručka s návodem na stavbu a programování základního modelu - slídila na pásovém podvozku. Poslední součástí je testovací plán formátu A0. Cena cca 6.500,- Kč

Otevřel jsem perfektně vyvedenou krabici. Pod krycím víkem mne čekalo překvapení - další víko s obrázky konstrukcí a s přehledem obsahu sady. Stavebnice byla ještě nepoužitá, proto jsem musel rozbalit několik krabiček a igelitových sáčků. Bohužel z toho vznikl v krabici docela pěkný guláš. Další podstatnou slabinou je nutnost pořízení šesti nabíjecích tužkových článků, které nejsou součástí stavebnice.

Podle příručky jsem nejdříve nainstaloval vývojové prostředí a v něm jsem si zapnul výukové pásmo. Podle něho jsem během jedné hodiny postavil pásový podvozek a k němu připevnil řídící jednotku a barevné čidlo. Po nabití 6-ti a vložení vlastních tužkových baterií jsem podle dalšího kroku jsem propojil robota s počítačem pomocí 2 metry dlouhého USB kabelu s koncovkou pro tiskárnu (součást stavebnice). Poté jsem začal vytvářet podle návodu testovací program sestavováním grafických bloků motorů a čidla a nastavováním jejich parametrů. Pomocí testovacího plánu jsem robota s čidlem během další hodiny bez problémů otestoval. Přitom jsem zaregistroval, že výukové pásmo obsahuje 4 další vzorové konstrukce s podrobnými návody na stavbu a programování a přímý odkaz na webové stránky s několika tisíci zajímavými, často úplně zdokumentovanými projekty a s možností zveřejnění vlastních projektů. Na webu je možné dokoupit programovací systém RobotC nebo si z internetu stáhnout free systém Bricx Command Center pro programování v jazyce C.

Závěrem

Lego a Merkur nenabízí samozřejmě jen zmíněné sady a ani popisované stavebnice nejsou primárně určené pro školní výuku, ale pro domácí hobby. Merkur bohužel robotické stavebnice připravené pro použití ve výuce nenabízí. Lego systém nabízí verzi NXT Mindstorms Education, která má díly přehledně uspořádány v plastových pořadačích. Součástí EDU sady je navíc dobíjecí akumulátor. Nabíjecí adaptér a školní licenci softwaru je nutné zakoupit i u EDU verze.

S ohledem na plánované využití robotických stavebnic v předmětech Programování a Automatizace je pro mne volba jasná - doporučuji zvolit LEGO systém.

Co mne přesvědčilo?

• Možnosti programování
• Rozsáhlá dokumentace
• Podpora na firemním webu
• Databáze dokumentovaných projektů
• Existence školních verzí
• Existence sad s fotovoltaikou a pneumatikou

Toto vše mi u Merkuru chybí

Josef Nymš