FORBOT – zestaw do budowy robota + kurs ON-LINE – praktyczna nauka robotyki z Arduino

FORBOT – zbuduj robota, zaprogramuj jego zachowanie i zobacz efekty własnego kodu

Robotyka jest miejscem, w którym programowanie, elektronika i mechanika spotykają się w jednym działającym projekcie. Kod przestaje być tylko tekstem na ekranie – zaczyna sterować silnikami, odczytywać czujniki, podejmować decyzje i wpływać na sposób poruszania się urządzenia. FORBOT – zestaw do budowy robota + kurs ON-LINE został przygotowany właśnie z myślą o takiej praktycznej nauce. Użytkownik otrzymuje elementy potrzebne do zbudowania mobilnej platformy oraz dostęp do bezpłatnego kursu FORBOT, który prowadzi przez kolejne etapy konstrukcji: od poznania sterownika i czujników, przez montaż mechaniczny, aż po programowanie autonomicznych i zdalnie sterowanych robotów. Zestaw nie ogranicza się do jednej gotowej konstrukcji. Uniwersalne podwozie, dedykowany shield i czujniki pozwalają zmieniać konfigurację robota zależnie od wykonywanego zadania. FORBOT przewidział podczas kursu między innymi budowę robota omijającego przeszkody, pojazdu reagującego na światło, line followera podążającego po wyznaczonym torze oraz robota sterowanego pilotem na podczerwień.To sprawia, że zestaw może służyć nie tylko jako pojedyncza pomoc edukacyjna, ale jako praktyczna platforma do nauki robotyki z Arduino.

Od Arduino do prawdziwego robota mobilnego

Kurs budowy robotów FORBOT jest przeznaczony dla osób, które posiadają już podstawy elektroniki i programowania Arduino. Producent wskazuje jako zalecane przygotowanie minimum pierwszy poziom kursu elektroniki oraz pierwszy i/lub drugi poziom kursu Arduino. To ważna różnica w porównaniu z typowym zestawem startowym Arduino. Tutaj użytkownik nie rozpoczyna od zapalania pojedynczej diody. Zdobyte wcześniej umiejętności wykorzystuje w większym, kompletnym projekcie, który musi jednocześnie:

odczytywać informacje z czujników,

sterować dwoma silnikami,

reagować na przeszkody i otoczenie,

wykonywać przygotowany algorytm,

komunikować stan za pomocą elementów sygnalizacyjnych,

działać jako samodzielna konstrukcja mobilna.

W efekcie nauka przechodzi z poziomu pojedynczych ćwiczeń do projektowania zachowania całego systemu.

Co zyskujesz?

FORBOT zestaw do budowy robota umożliwia praktyczne rozwijanie kompetencji w kilku obszarach jednocześnie.

Najważniejsze możliwości zestawu to:

samodzielna budowa robota mobilnego,

nauka łączenia mechaniki, elektroniki i programowania,

wykorzystanie Arduino jako sterownika robota,

praca z dedykowanym FORBOT Robot Shield,

sterowanie silnikami napędowymi,

praca z czujnikami optycznymi i mechanicznymi,

budowa robota omijającego przeszkody,

budowa robota typu Światłolub,

stworzenie line followera, czyli robota podążającego po linii,

sterowanie robotem za pomocą pilota IR w kodowaniu RC5,

poznanie podstaw projektowania układów mobilnych,

możliwość zmiany konfiguracji podwozia i położenia czujników,

nauka programowania robota od pustego szkicu, bez uzależnienia od gotowej biblioteki,

możliwość dalszej rozbudowy konstrukcji i wykorzystania jej w innych projektach.

Zakres bezpłatnego kursu budowy robotów

Kurs składa się z następujących części:

1. Wstęp i spis treści
2. Sterownik robota i czujniki
3. Konstrukcja mechaniczna
4. Pierwsze programowanie robota
5. Omijanie przeszkód
6. Światłolub – sterowanie latarką
7. Line follower – bolid F1
8. Zdalne sterowanie IR w standardzie RC5
9. Ekspander I/O i serwo – materiał dodatkowy
10. Podsumowanie i dalszy rozwój konstrukcji.

Robot Shield – elektronika robota uporządkowana na jednej płytce

Jednym z kluczowych elementów zestawu jest specjalna nakładka zaprojektowana do kursu budowy robotów. FORBOT Robot Shield współpracuje z Arduino i integruje na jednej płytce funkcje potrzebne do sterowania konstrukcją mobilną. Według dokumentacji zestawu shield zawiera m.in.: sterownik silników,buzzer,odbiornik podczerwieni,ekspander portów,osobny stabilizator napięcia przeznaczony do opcjonalnego serwomechanizmu, przycisk, diody sygnalizacyjne. Takie rozwiązanie upraszcza budowę. W ruchomym robocie duża liczba luźnych przewodów i płytek stykowych może prowadzić do problemów powodowanych przez drgania podczas jazdy. FORBOT zwraca uwagę właśnie na tę kwestię i wykorzystuje dedykowany shield po to, aby ograniczyć plątaninę połączeń i stworzyć bardziej uporządkowane stanowisko. Dla osoby uczącej się oznacza to mniej czasu poświęconego na przypadkowe problemy z połączeniami, a więcej na zrozumienie działania robota i jego programu.

Uniwersalne podwozie – jeden robot, kilka konfiguracji

Mechaniczna część zestawu została zaprojektowana jako uniwersalna platforma. FORBOT podkreśla, że konstrukcja pozwala zmieniać między innymi położenie napędu i czujników, tak aby dostosować robota do konkretnego zadania. Podwozie może być również wykorzystywane z różnymi kontrolerami i silnikami, dzięki czemu nie musi kończyć swojego zastosowania wraz z ostatnią lekcją kursu. To szczególnie ważne w edukacji technicznej. Uczeń nie dostaje zamkniętej zabawki, której konstrukcji nie wolno zmieniać. Przeciwnie – może obserwować, jak decyzje mechaniczne wpływają na zachowanie robota. Zmiana położenia napędu, czujników lub sposobu sterowania może zmienić właściwości całej konstrukcji. W ten sposób zestaw rozwija nie tylko umiejętności programistyczne, ale również myślenie konstrukcyjne i projektowe.

Pierwsze programowanie robota – bez drogi na skróty

Jedną z wartościowych cech kursu jest sposób podejścia do programowania. FORBOT podkreśla, że program robota tworzony jest wspólnie od pustego szkicu, bez korzystania z gotowej biblioteki, która ukrywałaby przed użytkownikiem istotne mechanizmy sterowania.Dzięki temu użytkownik lepiej rozumie:w jaki sposób sterowane są napędy, jak interpretowane są sygnały z czujników, jak program wpływa na ruch robota, jak budować logikę reagującą na otoczenie. Zdobyte umiejętności można później wykorzystać również poza tym konkretnym zestawem.

Robot omijający przeszkody

Jednym z projektów realizowanych podczas kursu jest konstrukcja robota, który potrafi reagować na przeszkody znajdujące się na jego drodze. To praktyczny przykład systemu autonomicznego: robot otrzymuje informacje z czujników, program analizuje ich stan, a następnie steruje napędami w taki sposób, aby zmienić kierunek jazdy. Użytkownik poznaje więc w praktyce podstawowy schemat działania wielu systemów automatycznych: czujnik → informacja → decyzja programu → reakcja mechaniczna. To fundament, który później znajduje zastosowanie w znacznie bardziej zaawansowanych konstrukcjach robotycznych.

Światłolub – robot, który reaguje na światło

Kolejnym projektem jest Światłolub, czyli robot poruszający się w stronę najsilniejszego źródła światła. FORBOT wykorzystuje do tego uniwersalne czujniki optyczne, których konfigurację można później zmienić i zastosować także podczas budowy line followera. Projekt bardzo dobrze pokazuje ideę sprzężenia pomiędzy otoczeniem a zachowaniem maszyny. Robot nie realizuje wyłącznie wcześniej zapisanej trasy – jego ruch zależy od aktualnych warunków. Dla ucznia to prosty, ale bardzo obrazowy przykład działania roboty autonomicznej.

Line follower – autonomiczna jazda po wyznaczonym torze

Zestaw umożliwia również zbudowanie line followera, czyli robota, którego zadaniem jest samodzielne podążanie po wyznaczonej linii. W kursie FORBOT projekt został przedstawiony jako „bolid F1”. Czujniki optyczne pozwalają wykrywać położenie toru, a program musi odpowiednio modyfikować pracę silników. To ćwiczenie rozwija jednocześnie umiejętności:

• odczytywania czujników,
• sterowania napędem,
• projektowania algorytmu,
• testowania,
• regulacji zachowania robota.

Line followery są również popularną kategorią podczas zawodów robotycznych, dlatego taki projekt stanowi dobry pomost między nauką a bardziej samodzielnym rozwijaniem zainteresowania robotyką.

Zdalne sterowanie przez podczerwień

W komplecie znajduje się uniwersalny pilot wykorzystujący kodowanie RC5. Dzięki odbiornikowi podczerwieni znajdującemu się na shieldzie można zbudować pojazd sterowany zdalnie. Użytkownik poznaje w ten sposób kolejny sposób komunikacji z robotem. Zamiast autonomicznego działania sterowanego czujnikami pojawia się bezpośrednie wydawanie poleceń z pilota. To atrakcyjny projekt edukacyjny, a jednocześnie praktyczna demonstracja działania transmisji w podczerwieni.

Jeden zestaw – kilka różnych robotów

Jedną z najważniejszych cech tego produktu jest możliwość wykorzystania tej samej platformy do realizacji różnych scenariuszy.

Podczas kursu użytkownik może stworzyć m.in.: robota omijającego przeszkody, Światłoluba, line followera, zdalnie sterowany pojazd IR. Z perspektywy szkoły oznacza to, że jeden zestaw może posłużyć do wielu kolejnych zajęć zamiast do jednego eksperymentu. Z punktu widzenia hobbysty – po ukończeniu kursu nadal pozostaje platformą, którą można przebudowywać i rozwijać.

Dla kogo jest zestaw FORBOT do budowy robota?

Dla uczniów zainteresowanych robotyką Zestaw daje możliwość zbudowania rzeczywistego urządzenia, które porusza się i reaguje na otoczenie. Dzięki temu wiedza z programowania i elektroniki zostaje połączona z konkretnym efektem mechanicznym.

Dla szkół podstawowych Karta produktu Forbot wskazuje wiek 9+, jednak sam FORBOT zaznacza, że do realizacji kursu potrzebne są podstawy elektroniki i programowania Arduino. W przypadku młodszych uczniów zestaw może więc szczególnie dobrze sprawdzić się podczas zajęć prowadzonych przez nauczyciela lub instruktora.

Dla szkół ponadpodstawowych i technicznych Zestaw może być użyteczny na zajęciach związanych z programowaniem, elektroniką, automatyką, mechatroniką i robotyką. Łączy konstrukcję mechaniczną z programowaniem sterownika, pracą z czujnikami i napędami.

Dla nauczycieli i edukatorów Dziesięcioczęściowy kurs stanowi gotową ścieżkę prowadzącą od poznania komponentów do bardziej rozbudowanych zadań. Nauczyciel może wykorzystać ją w całości albo potraktować jako bazę do własnych projektów.

Dla hobbystów Osoba posiadająca już podstawową znajomość Arduino może wykorzystać kurs do przejścia od pojedynczych eksperymentów elektronicznych do budowy kompletnego robota mobilnego.

Dla początkujących robotyków FORBOT wprost wskazuje kurs jako materiał dla osób chcących rozpocząć budowę robotów mobilnych. Wymagana jest jednak wcześniejsza znajomość podstaw elektroniki oraz programowania Arduino.

Zestaw do szkolnej pracowni robotyki

W placówce edukacyjnej szczególnie ważna jest możliwość wykorzystania jednego zestawu podczas wielu tematów. Tutaj uczniowie mogą przejść od konstrukcji mechanicznej poprzez testowanie czujników aż do programowania kilku zupełnie różnych zachowań robota. Można więc realizować zajęcia dotyczące: podstaw budowy robotów mobilnych, konstrukcji mechanicznej, napędów elektrycznych, czujników, sterowania, algorytmiki, systemów autonomicznych, komunikacji IR, programowania Arduino. Z punktu widzenia osoby odpowiedzialnej za wyposażenie pracowni jest to istotne również dlatego, że konstrukcja nie jest jednorazowa. Można ją rozmontowywać, zmieniać i ponownie wykorzystywać podczas kolejnych ćwiczeń.

Kompetencje rozwijane podczas kursu

Praca z zestawem pozwala rozwijać umiejętności związane z:

budową robotów mobilnych,

programowaniem Arduino,

sterowaniem silnikami,

obsługą czujników,

konstruowaniem mechaniki robota,

projektowaniem algorytmów autonomicznego zachowania,

komunikacją IR,

diagnostyką działania urządzenia,

konfiguracją napędu i czujników,

praktycznym łączeniem elektroniki, mechaniki i programowania,

pracą manualną i konstrukcyjną.

Zastosowanie edukacyjne

Zestaw może być wykorzystywany podczas zajęć z zakresu:

robotyki,

programowania i kodowania,

Arduino,

elektroniki,

automatyki,

mechatroniki,

systemów autonomicznych,

projektowania i prototypowania,

zajęć STEM,

kół zainteresowań i warsztatów technicznych.

FORBOT – zestaw do budowy robota + kurs ON-LINE pozwala przejść od znajomości Arduino do samodzielnego tworzenia mobilnych konstrukcji. Zamiast obserwować gotowego robota, użytkownik buduje własny mechanizm, programuje jego zachowanie, testuje czujniki i stopniowo zamienia zestaw części w urządzenie, które potrafi samodzielnie reagować na otoczenie.

Nauka robotyki to również rozwój umiejętności manualnych

Botland wskazuje, że praca z kursem pozwala nie tylko poszerzać wiedzę z elektroniki i programowania robotów, ale również rozwijać umiejętności manualne i konstrukcyjne. Podczas pracy trzeba bowiem złożyć podwozie, zamocować napęd, Arduino, zasilanie i czujniki, a następnie skonfigurować całość zależnie od wykonywanego projektu. To szczególnie cenna cecha w edukacji STEM, gdzie istotne jest łączenie wiedzy teoretycznej z samodzielnym projektowaniem i budową.

Co zawiera zestaw?

Podstawowa wersja FORBOT zawiera elementy mechaniczne i elektroniczne potrzebne do budowy konstrukcji omawianych w kursie. W skład pakietu wchodzą m.in.: uniwersalne podwozie ze sklejki, elementy montażowe konstrukcji, silniki napędowe, koła, element podpierający konstrukcję / trzecie koło, koszyk na baterie, 6 alkalicznych baterii AA, specjalny FORBOT Robot Shield firmy MSX, czujniki optyczne, czujniki mechaniczne, uniwersalny pilot IR z kodowaniem RC5, przewody i elementy niezbędne do wykonania konstrukcji opisanych w kursie. Więcej informacji na ten temat znajdziesz w zakładce specyfikacja techniczna.

Ważne – Arduino UNO należy dokupić osobno

Zestaw nie zawiera płytki Arduino UNO, a jest ona niezbędna do realizacji ćwiczeń kursowych. FORBOT zastosował takie rozwiązanie celowo – osoby, które wcześniej ukończyły kurs Arduino, mogą wykorzystać płytkę, którą już posiadają, bez konieczności kupowania drugiego egzemplarza. Dla szkoły oznacza to możliwość wykorzystania istniejącego wyposażenia pracowni, jeśli Arduino UNO znajduje się już na stanowiskach.

Unikalny kod FORBOT

W zestawie znajduje się również unikalny kod. Według informacji Botland pozwala on m.in.: potwierdzić oryginalność zestawu, otrzymywać informacje o nowościach i aktualizacjach kursu, uzyskać w przyszłości dostęp do dodatkowych materiałów, korzystać z szybszej pomocy na forum.

Zbuduj robota, który naprawdę reaguje na świat

FORBOT – zestaw do budowy robota + kurs ON-LINE pozwala zrobić kolejny krok po poznaniu podstaw Arduino. Zamiast wykonywać pojedyncze eksperymenty, użytkownik zaczyna pracować nad kompletnym systemem mobilnym, w którym program, elektronika, czujniki, napęd i konstrukcja mechaniczna muszą działać razem. Dla ucznia oznacza to naukę poprzez realny projekt. Dla nauczyciela – gotową bazę do wielu zajęć. Dla szkoły – wielokrotnie wykorzystywane stanowisko robotyczne. Dla hobbysty – możliwość zbudowania pierwszego własnego robota i późniejszego rozwijania konstrukcji.

Jeżeli znasz już podstawy Arduino i chcesz zobaczyć, jak kod zamienia się w autonomicznie poruszającą się maszynę, zestaw FORBOT zbuduj robota, pozwala przejść od pierwszych eksperymentów do prawdziwej robotyki mobilnej.

FAQ – najczęściej zadawane pytania

Czy zestaw nadaje się dla osoby zupełnie początkującej?

W zakresie samej robotyki – tak, kurs został przygotowany dla osób rozpoczynających budowę robotów mobilnych. FORBOT wymaga jednak podstawowej znajomości elektroniki oraz programowania Arduino i sugeruje wcześniejszą realizację swoich kursów elektroniki oraz Arduino.

Czy Arduino UNO znajduje się w zestawie?

Nie. Arduino UNO jest wymagane do realizacji ćwiczeń, ale należy posiadać je osobno.

Dlaczego Arduino nie jest dołączone?

Kurs budowy robotów jest naturalną kontynuacją wcześniejszych materiałów Arduino FORBOT. Osoby posiadające już płytkę mogą wykorzystać ją ponownie i nie płacić za drugi egzemplarz.

Czy kurs jest dostępny bezpłatnie?

Tak. FORBOT publikuje bezpłatny kurs online, którego kolejne części opisują budowę i programowanie robota.

Ile części ma kurs?

Podstawowa seria składa się z 10 części, od wprowadzenia i poznania sterownika przez konstrukcję mechaniczną oraz programowanie aż po line followera, sterowanie IR i podsumowanie.

Czy z zestawu można zbudować tylko jednego robota?

Nie. Ta sama platforma jest podczas kursu konfigurowana do wykonywania różnych zadań. Powstają m.in. robot omijający przeszkody, Światłolub, line follower oraz pojazd zdalnie sterowany.

Czy zestaw nadaje się do szkoły?

Tak. Produkt może wspierać zajęcia z robotyki, programowania, elektroniki, automatyki i mechatroniki. Karta Botland oznacza go również jako zgodny z programem Laboratoria Przyszłości.

Czy platformę można później rozwijać?

Tak. FORBOT wskazuje, że podwozie może współpracować również z innymi kontrolerami i silnikami, a platforma została pomyślana w taki sposób, aby można było wykorzystywać ją także w kolejnych projektach.