Τo πακέτο LEGO Mindstorms κατατάσσεται στα πιο διαδεδομένα εργαλεία για τη διδασκαλία της ρομποτικής και του προγραμματισμού. Η τρίτη γενιά αυτού του πακέτου (μετά από RCX και NXT) διατίθεται σήμερα στην αγορά σε δύο εκδόσεις: Την εκπαιδευτική έκδοση (Education Edition) και την έκδοση για το σπίτι (Home Edition). Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ των δύο; Γιατί η εκπαιδευτική έκδοση είναι πιο ακριβή και αξίζει αυτή τη διαφορά στο κόστος; Τα περιβάλλοντα προγραμματισμού διαφέρουν; Σε αυτό το άρθρο, προσπαθούμε να δώσουμε απαντήσεις σε κάποιες από αυτές τις ερωτήσεις.

Τα LEGO Mindstorms αποτελούν μια ολοκληρωμένη σειρά εργαλείων για την διδασκαλία της ρομποτικής. Το πρώτο πακέτο παρουσιάστηκε στο κοινό το 1998, οπότε πλέον συμπληρώνονται πάνω από 20 χρόνια εκπαίδευσης με το LEGO Mindstorms. Ωστόσο, το πρωτότυπο του πιο σημαντικού στοιχείου του πακέτου, ο εγκέφαλος, είχε ήδη αναπτυχθεί από το 1987. Εκείνη την εποχή, στο MIT Media Lab, ο Seymour Papert ήταν ο επικεφαλής της ομάδας που εργάστηκε πάνω στο συγκεκριμένο πρότζεκτ. Εισήγαγε την έννοια του κατασκευαστικού εποικοδομισμού στον κόσμο της εκπαίδευσης (μάθηση σε συνδυασμό με δημιουργία) και σχεδίασε την πρώτη εκπαιδευτική γλώσσα προγραμματισμού, τη Logo. Όπως βλέπετε λοιπόν, η τεράστια επιτυχία της σειράς Mindstorms βασίζεται στα πολλά χρόνια έρευνας και ανάπτυξης. Είναι επίσης πολύ ενδιαφέρον ότι η βασική αρχή πίσω από το σχεδιασμό τους δεν άλλαξε ποτέ. Κάθε πακέτο λοιπόν, συνδυάζει τα δημοφιλή τουβλάκια LEGO Technic, ιδανικά για την κατασκευή διαφόρων μηχανισμών, με διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, όπως κινητήρες, αισθητήρες και έναν μικροελεγκτή(εγκέφαλος) τα οποία είναι έτσι σχεδιασμένα ώστε να κουμπώνουν με τα υπόλοιπα τουβλάκια. Τα ρομπότ που δημιουργούνται μπορούν να προγραμματιστούν σε ένα απλό και φιλικό προς τα παιδιά περιβάλλον προγραμματισμού.

Ο απλός τρόπος και η ευελιξία στις κατασκευές διευκολύνουν τη διεξαγωγή ενός πλήρους μαθήματος ρομποτικής (εισαγωγή, κατασκευή, προγραμματισμός και δοκιμές) σε εκπληκτικά σύντομο χρονικό διάστημα. Ακόμα και 90 λεπτά αρκούν. Η ποιότητα και οι πολλές δυνατότητες ξεχωρίζουν αυτό το πακέτο από όλα τα υπόλοιπα που διατίθενται στην αγορά. Η συγκεκριμένη σειρά θεωρείται το απόλυτο εργαλείο για την διδασκαλία της ρομποτικής. Αν σας ενδιαφέρει κάποιο συγκεκριμένο στοιχείο του πακέτου, μπορείτε να μεταβείτε απευθείας στην αντίστοιχη ενότητα:  Κατασκευαστικά Στοιχεία, Ηλεκτρονικά στοιχεία, Προγραμματισμός, ή Εκπαιδευτικό Υλικό. Για γρήγορη ανάγνωση, προχωρήστε στην ενότητα "Συμπεράσματα".

Παρά τα παρόμοια ονόματα, το LEGO Mindstorms EV3 Home (31313) και το LEGO Mindstorms EV3 Educational Core Set (45544) διαφέρουν σημαντικά. Υπάρχουν διαφορές σχεδόν σε όλους τους τομείς. Από το κουτί, τον αριθμό των κομματιών, τον τύπο από τα τουβλάκια, τα ηλεκτρονικά στοιχεία (διαφορετικοί αισθητήρες, τηλεχειριστήριο), μέχρι και τα περιβάλλοντα προγραμματισμού. Στην πραγματικότητα, ακόμη και η διαθεσιμότητα στην αγορά διαφέρει. Την έκδοση Home (για οικιακή χρήση) μπορείτε να την προμηθευτείτε είτε από απλά καταστήματα παιχνιδιών, είτε online. Αυτό όμως δεν συμβαίνει για την έκδοση Education η οποία είναι διαθέσιμη μόνο από επίσημους διανομείς.

Το LEGO Mindstorms EV3 Education Core συνοδεύεται από ένα εύχρηστο, μεγάλο κουτί από ανθεκτικό πλαστικό εξασφαλίζοντας με αυτόν τον τρόπο την ασφαλή αποθήκευση. Ο δίσκος με 13 “διαμερίσματα/θήκες” σας επιτρέπει να ταξινομήσετε εύκολα τουβλάκια σας, ανάλογα με το μέγεθος και το σκοπό τους. Κάτω από αυτόν, υπάρχει χώρος για την αποθήκευση των μεγάλων κομματιών και εξαρτημάτων, όπως οι τροχοί, τα διάφορα ηλεκτρονικά στοιχεία και τα καλώδια. Η σωστή και μεθοδική ταξινόμηση διευκολύνει τη γρήγορη κατασκευή, χωρίς να χρειάζεται να απλώνετε τα τουβλάκια στο τραπέζι ή στο πάτωμα. Επιπλέον, η διαδικασία κατασκευής γίνεται λιγότερο θορυβώδης, γεγονός που σίγουρα θα εκτιμήσουν πολλοί καθηγητές μιας και χρησιμοποιούν αυτά τα πακέτα σχεδόν σε καθημερινή βάση. Μέσα στο κουτί, εκτός από τα 541 στοιχεία, υπάρχει ένας κατάλογος από χαρτόνι με μια λίστα με τα τουβλάκια και τις θήκες στις οποίες τοποθετούνται, διευκολύνοντας κατ’ αυτόν τον τρόπο την ταξινόμηση των κομματιών. Στη συσκευασία θα βρείτε, επίσης, ένα βιβλιαράκι με οδηγίες για την κατασκευή ενός απλού οχήματος.

Η έκδοση για οικιακή χρήση είναι συσκευασμένη όπως και η πλειονότητα των κλασικών σετ LEGO - σε ένα χάρτινο κουτί μίας χρήσης. Το κουτί διαθέτει εντυπωσιακά σχέδια, γεγονός που ανεβάζει τις πωλήσεις καθώς “τραβάει” περισσότερο τον καταναλωτή. Η εντυπωσιακή συσκευασία ωστόσο, δεν διευκολύνει καθόλου τη σωστή και ασφαλή αποθήκευση των εξαρτημάτων. Παρόλο που συνήθως, όταν αγοράζουμε ένα Lego σετ δεν είναι απαραίτητη η αγορά ενός ξεχωριστού κουτιού αποθήκευσης (όλα τα τούβλα καταλήγουν μαζί), στην προκειμένη περίπτωση έχουμε να κάνουμε με ένα ρομποτικό πακέτο που περιέχει μοναδικά ηλεκτρονικά και κατασκευαστικά στοιχεία τα οποία χρήζουν ιδιαίτερης ασφάλειας και προστασίας. Έτσι, εάν αγοράσετε την έκδοση Home, είτε σκοπεύετε να τη χρησιμοποιήσετε στο σπίτι, είτε στην τάξη, θα πρέπει επίσης να αγοράσετε και ένα κουτί. Μπορείτε επίσης να αγοράσετε και το επίσημο κουτί της LEGO, το οποίο είναι ακριβώς το ίδιο με αυτό που περιλαμβάνεται στην έκδοση Education. 

Το κουτί του πακέτου Home περιβάλλεται από ένα χάρτινο ορθογώνιο. Εάν το κόψετε κατά μήκος της γραμμής, στο πίσω μέρος θα βρείτε μία μικρή πίστα με πολλά χρώματα η οποία θα σας φανεί πολύ χρήσιμη με τον αισθητήρα χρώματος. Εκτός από τα ηλεκτρονικά και τα κατασκευαστικά στοιχεία, το πακέτο περιέχει ένα φύλλο με διάφορα αυτοκόλλητα για τη διακόσμηση κάποιων κομματιών καθώς και ένα φυλλάδιο με οδηγίες για να κατασκευάσετε ένα ρομπότ.

Δομικά στοιχεία

Και οι δύο εκδόσεις του LEGO Mindstorms EV3 περιλαμβάνουν μία ευρεία γκάμα δομικών στοιχείων. Οι διαφορές αφορούν περισσότερο στην ποσότητα, τους τύπους και τα χρώματα αυτών των κομματιών.

Το λευκό και το γκρι είναι τα χρώματα που κυριαρχούν και στα 541 τουβλάκια του πακέτου Education, αλλά υπάρχουν και κάποιες πινελιές κόκκινου, μαύρου και μερικών άλλων αποχρώσεων. Εδώ, θα βρείτε δοκούς Technic σε 8 διαφορετικά μήκη, 7 τύπους γωνιακών δοκών και δύο είδη πλαισίων. Επίσης υπάρχουν δοκοί με 3 οπές σε 5 διαφορετικά χρώματα (κόκκινο, πράσινο, μπλε, κίτρινο, μαύρο), έτσι ώστε να μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για πειράματα με τον αισθητήρα χρώματος. Το πακέτο περιέχει επίσης άξονες με 10 διαφορετικά μήκη και 3 τύπους αξόνων με πεπλατυσμένη τη μία άκρη.

Για να συνδέσετε τους άξονες με τις δοκούς και τα πλαίσια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 7 τύπους πίρων (στους οποίους περιλαμβάνονται πίροι με ή χωρίς τριβή για δημιουργία διαφόρων συνδέσμων) ή έναν από τους 18 διαθέσιμους τύπους συνδέσμων, συμπεριλαμβανομένων και συνδέσμων από άξονα σε πίρο. Για να ενώσετε ή να διαχωρίσετε δοκούς πάνω σε έναν άξονα, μπορείτε να επιλέξετε ανάμεσα σε 2 τύπους δακτυλίων ή και έναν σύνδεσμο από πίρο σε πίρο (ο οποίος είναι γνωστός και ως σωλήνας). Επιπλέον, το εκπαιδευτικό πακέτο περιλαμβάνει και 10 διαφορετικά είδη γραναζιών (για κάθετη ή σε σειρά σύνδεση) και δύο μικρές περιστρεφόμενες βάσεις. Συνολικά, υπάρχουν 30 στοιχεία για τη δημιουργία μηχανισμών με γρανάζια. Έτσι μπορείτε να σχεδιάσετε μοντέλα με διαφορετικές μεταδόσεις κίνησης και σχέσεις μετάδοσης.

Εάν θέλετε να κατασκευάσετε ένα όχημα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους δύο μεγάλους τροχούς με τα φαρδιά ελαστικά, ή τους μικρότερους τροχούς με τους ιμάντες ή και τη μικρή μεταλλική μπίλια που περικλείεται από μία πλαστική θήκη, η οποία είναι και ένα από τα χρησιμότερα κομμάτια του πακέτου. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένας μεγάλος τροχός στήριξης στο πίσω μέρος του ρομπότ για κίνηση με δύο ρόδες. Οι ιμάντες που περιλαμβάνονται στο σετ είναι κατασκευασμένοι από πολλαπλά πλαστικά κομμάτια τα οποία συνδέονται μεταξύ τους και σε συνδυασμό με τους αντίστοιχους τροχούς μπορείτε να δημιουργήσετε έναν λειτουργικό ιμάντα σε διάφορα μεγέθη. Επίσης μπορείτε να κατασκευάσετε ερπύστριες οι οποίες δουλεύουν αρκετά καλά, βέβαια επειδή η πλαστική επιφάνεια είναι ομαλή, μπορεί να υπάρχει και κάποια ολίσθηση. Η λύση για αυτό το πρόβλημα είναι η αγορά μικρών στοιχείων από καουτσούκ τα οποία εάν συνδεθούν στις οπές, αυξάνουν σημαντικά την πρόσφυση. Τα στοιχεία αυτά είναι διαθέσιμα στο πακέτο extension το οποίο πωλείται ξεχωριστά και μπορείτε να αγοράσετε για να επεκτείνετε το πακέτο σας. Παρόλα αυτά, μπορείτε πάντα να αγοράσετε όλα αυτά τα στοιχεία ξεχωριστά.

Αυτή η έκδοση του EV3 δεν περιλαμβάνει πολλά πρόσθετα ή διακοσμητικά στοιχεία. Ο κατάλογος των λιγότερο χρήσιμων κομματιών περιορίζεται σε 4 μαύρα "φτερά", και 4 διακοσμητικών “δοντάκια”.

Η έκδοση Home έχει κάποια λίγα στοιχεία με τον συνολικό αριθμό τους να είναι 601. Η μεγαλύτερη διαφορά παρατηρείται στα χρώματα. Σε αυτή την έκδοση κυριαρχεί το μαύρο χρώμα, ωστόσο υπάρχουν και κάποια κόκκινα αλλά και γκρι στοιχεία. Τα λευκά κομμάτια, όπως είναι τα πλαίσια ή τα "φτερά", χρησιμοποιούνται αποκλειστικά και μόνο για διακόσμηση. Δυστυχώς, αυτή η παλέτα χρωμάτων δυσκολεύει λίγο τη διαδικασία της κατασκευής. Είναι δύσκολο να βρείτε ένα συγκεκριμένο κομμάτια μέσα σε ένα σωρό από μαύρα στοιχεία, γι’ αυτό και η αναζήτηση κάθε κομματιού (θυμηθείτε ότι δεν υπάρχει δίσκος διαλογής) μας παίρνει αρκετό χρόνο. Το μαύρο χρώμα επηρεάζει επίσης αρνητικά και την αναγνωσιμότητα των οδηγιών κατασκευής.

Αφήνοντας κατά μέρος το θέμα των χρωμάτων, το συνολικό περιεχόμενο είναι παρόμοιο με την έκδοση για το σχολείο Education. Περιλαμβάνει δοκούς 8 διαφορετικών μηκών, 6 τύπους γωνιακών δοκών και 2 είδη πλαισίων. Στην έκδοση Home, ωστόσο, υπάρχουν περισσότερες δοκοί μικρότερου μεγέθους οπότε περιορίζονται οι δυνατότητες μεγαλύτερων κατασκευών. Επιπλέον, δεν υπάρχουν χρωματιστές δοκοί για να χρησιμοποιηθούν με τον αισθητήρα χρώματος. Οι άξονες διατίθενται μόνο σε 6 μεγέθη, αλλά υπάρχουν 5 διαφορετικοί τύποι τύπους αξόνων με στοπ. Για τη σύνδεσή όλων των στοιχείων, υπάρχουν 6 είδη πίρων και 21 τύποι συνδέσμων. Η ποικιλία των δακτυλίων και των συνδέσμων για πίρους είναι σχεδόν η ίδια με την εκπαιδευτική έκδοση. Τα διαφορετικά στοιχεία που περιλαμβάνονται σε αυτή την έκδοση είναι οι πίροι με την μία σφαιρική άκρη καθώς και οι αντίστοιχοι σύνδεσμοι σε δύο μήκη. Τα γρανάζια διατίθενται σε 8 παραλλαγές (συνολικά υπάρχουν 21 γρανάζια) για τη δημιουργία διαφόρων μηχανισμών. Τα περισσότερα από αυτά είναι για τη δημιουργία κάθετων συνδέσεων. Στη συγκεκριμένη έκδοση δεν περιλαμβάνονται περιστρεφόμενες βάσεις.

Για να δημιουργήσετε οχήματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα τέσσερα μαύρα ελαστικά με ζάντες. Επίσης μπορείτε να προσθέσετε ερπύστριες, οι οποίες εδώ είναι από καουτσούκ και έχουν πολύ καλή πρόσφυση. Δυστυχώς, αυτά τα κομμάτια είναι αρκετά ευαίσθητα. Εάν τις χρησιμοποιείτε συχνά υπάρχει ο κίνδυνος να ξεχειλώσουν και να αρχίσουν να βγαίνουν από τους τροχούς.

Η έκδοση Home είναι πλούσια σε γκάτζετ και διακοσμητικά, τα οποία εξ ορισμού δεν είναι και ότι πιο πρακτικό. Συνεπώς, θα βρείτε 14 "φτερά" (με αυτοκόλλητα), 10 διακοσμητικά "δοντάκια" σε δύο χρώματα, 4 διακοσμητικές άσπρες λεπίδες και έναν εκτοξευτή με 3 μπαλίτσες. Τέλσος το πιο εντυπωσιακά άχρηστο στοιχείο είναι τα 6 σπαθιά, των οποίων η μόνη χρήση είναι να συμβάλλουν στην πιο πολεμική εμφάνιση όλων των κατασκευών. Είναι δύσκολο να βρούμε κάποια άλλη χρήση.

Όλα τα στοιχεία είναι αρκετά ανθεκτικά. Η LEGO ξεχωρίζει για την ποιότητά της, έτσι δημιουργεί πλαστικά κομμάτια τα οποία είναι σχεδόν άφθαρτα. Μερικές φορές, οι πίροι μπορεί να καταστραφούν κατά την αποσυναρμολόγηση της κατασκευής και επίσης τα παιδιά τείνουν να τους βγάζουν με τα δόντια, παρά τις συνεχείς παρατηρήσεις. Ακόμη, μετά από πολλή χρήση, τα δοντάκια των μικρότερων γκρι γραναζιών μπορεί να φθαρούν. Ωστόσο, περισσότερο θα πρέπει να ανησυχείτε για τα μικροσκοπικά κομμάτια του πακέτου τα οποία τις περισσότερες φορές εξαφανίζονται δια μαγείας. Ευτυχώς, η LEGO προσφέρει μια ευρεία επιλογή ανταλλακτικών, με τα οποία μπορείτε να αναπληρώσετε την όποια απώλεια. Για την εκπαιδευτική έκδοση, η LEGO δημιούργησε 8 διαφορετικά πακέτα ανταλλακτικών. Εάν οργανώνετε ένα ρομποτικό εργαστήριο, καλό θα ήταν να αγοράσετε εξαρχής ένα από κάθε είδος. Με αυτόν τον τρόπο, ακόμα και αν χάνονται ορισμένα κομμάτια, το εργαστήριό σας θα μπορεί να λειτουργήσει χωρίς καμία ενόχληση και διακοπή. Στην περίπτωση της οικιακής έκδοσης, η Lego δεν φρόντισε για ειδικές συσκευασίες ανταλλακτικών. Παρ ‘όλα αυτά, μπορείτε πάντα να παραγγείλετε μεμονωμένα κομμάτια LEGO, για όλα τα πακέτα, συμπεριλαμβανομένου και του45544.

H Lego Education παρέχει μία ποικιλία από πακέτα επέκτασης για το Mindsorms EV3. Το πιο ενδιαφέρον απ’ όλα είναι ένα συμπληρωματικό πακέτο που ονομάζεται Expansion. Με 853 πρόσθετα κομμάτια, το πακέτο αυτό αυξάνει σημαντικά τις δυνατότητες κατασκευής. Εκτός από επιπλέον δοκούς, άξονες και πίρους για την αύξηση του μεγέθους των κατασκευών, το Expansion περιλαμβάνει πολλά περίεργα και ενδιαφέροντα κομμάτια. Μεταξύ άλλων, διαθέτει ιμάντες καουτσούκ, νέους τύπους συνδέσμων, πρόσθετους τροχούς και γρανάζια, καθώς και μία εκπληκτική και μεγάλη περιστρεφόμενη βάση που υπήρχε και στο Mindstorms NXT 1.0. Αυτή η επέκταση έρχεται σε ένα ξεχωριστό πλαστικό κουτί ίδιου μεγέθους με το βασικό σετ. Επομένως, για να εργαστείτε αποτελεσματικά με το Expansion, θα χρειαστεί να έχετε αρκετό χώρο εργασίας ώστε να χωρέσετε και τα δύο μεγάλα κουτιά. Αφού τελειώσετε το μάθημα, θα πρέπει και πάλι να κάνετε σωστό διαχωρισμό των όλων των στοιχείων. Συνολικά το νέο πακέτο επέκτασης αποτελεί σίγουρα μια καλοδεχούμενη προσθήκη, ωστόσο, δεδομένου ότι περιπλέκει τη διαδικασία του συμμαζέματος, είναι πιο κατάλληλο για  ολοήμερα εργαστήρια, ή για  ρομποτικά κλαμπ μετά το τέλος των σχολικών μαθημάτων, όπου ο χρόνος  είναι απεριόριστος και δεν υπάρχει πίεση χρόνου. Αν πρέπει να ακολουθήσετε ένα αυστηρό χρονοδιάγραμμα, σκεφτείτε ξανά και ξανά πριν το εισαγάγετε στην τάξη σας.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ

Ο τρόπος κατασκευής και στις δύο εκδόσεις είναι, ακριβώς ο ίδιος. Δεδομένου ότι το σύστημα των LEGO Technic, όπου η σύνδεση των δοκών γίνεται με πίρους, είναι απλό και γνωστό στην πλειοψηφία των παιδιών, η διαδικασία κατασκευής προχωράει χωρίς κανένα πρόβλημα. Και οι δύο εκδόσεις έχουν μεγάλες δυνατότητες όσον αφορά την κατασκευή, έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν να δοκιμάσουν γρήγορα διάφορες λύσεις, οι οποίες οδηγούν και σε αύξηση της δημιουργικότητας.

Παρά τις σημαντικές διαφορές όσον αφορά το περιεχόμενο, οι δυνατότητες κατασκευής είναι αρκετά παρόμοιες. Αλλά με την έκδοση Education, η κατασκευαστική διαδικασία είναι ακόμη πιο ευχάριστη. Γιατί; Επειδή έχετε πρόσβαση σε μοναδικά κομμάτια: περιστρεφόμενες βάσεις, βοηθητικά ροδάκια ή ιμάντες κατασκευασμένοι από μεμονωμένα στοιχεία. Περισσότερα γρανάζια και δοκοί επιτρέπουν τη δημιουργία μηχανισμών που είναι πιο αποτελεσματικοί και πιο ακριβείς. Καθιστούν, επιπλέον, πιο παραγωγική τη συνολική διαδικασία κατασκευής. Η αγορά του πακέτου επέκτασης αυξάνει περαιτέρω το πλεονέκτημα της έκδοσης Εκπαίδευση σε αυτήν την κατηγορία.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Και οι δύο εκδόσεις περιλαμβάνουν δύο μεγάλους κινητήρες καθώς και έναν μικρότερο κινητήρα, όπως επίσης και τον ίδιο ακριβώς μικροελεγκτή, γνωστό ως εγκέφαλο EV3. Οι διαφορές γίνονται ορατές μόνο αν ρίξετε μια ματιά στους αισθητήρες. Ανάλογα με την έκδοση που θα επιλέξετε, θα πάρετε έναν διαφορετικό αριθμό και τύπο αισθητήρων. Ακόμη και η τεχνολογία διαφέρει. Οι κινητήρες και οι αισθητήρες μπορούν να συνδεθούν με τον εγκέφαλο μέσω καλωδίων με βύσματα. Τα καλώδια αποτελούν το μόνο εξάρτημα που φθείρεται σε σύντομο χρονικό διάστημα, καθώς καταστρέφονται εύκολα. Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απόθεμα - οι διανομείς της LEGO Education μπορούν να σας βοηθήσουν σε αυτό το κομμάτι.

Εγκέφαλος EV3

Η κύρια λειτουργία του εγκεφάλου EV3 είναι ο έλεγχος των ρομπότ που έχουμε κατασκευάσει. Ο εγκέφαλος είναι ένας μικροελεγκτής με έναν επεξεργαστή ARM9 με λειτουργικό σύστημα Linux που είναι συσκευασμένο σε ένα μεγάλο τούβλο LEGO. Είναι εξοπλισμένο με οθόνη, ηχείο, 6 κουμπιά (εκ των οποίων τα 5 μπορούν να προγραμματιστούν και επίσης φωτίζονται), 4 θύρες εισόδου, 4 θύρες εξόδου, μία μίνι θύρα USB για σύνδεση με τον υπολογιστή, θύρα USB, θύρα Micro SD (έως 32 GB) και θήκη μπαταριών. Η επικοινωνία με τη συσκευή είναι δυνατή μέσω καλωδίου USB, μέσω ενσωματωμένης μονάδας Bluetooth ή και WiFi (μόνο εάν συνδέσετε μία εξωτερική κεραία WiFi στη θύρα USB του εγκεφάλου).

Ο εγκέφαλος λειτουργεί αρκετά καλά. Ωστόσο, το μενού του δεν είναι και πολύ φιλικό προς το χρήστη και η εκκίνηση διαρκεί λίγο χρόνο (περίπου 30 δευτερόλεπτα), γεγονός που μπορεί να ενοχλήσει μερικούς. Με την πάροδο του χρόνου εμφανίζονται επιπλέον προβλήματα. Ο εγκέφαλος μπορεί να σβήνει ή να απενεργοποιείται από μόνος του. Σε αυτές τις περιπτώσεις, συνήθως βοηθά η αναβάθμιση του framework ή η επαναφορά του εγκεφάλου. 

Ο εγκέφαλος EV3 παίρνει 6 μπαταρίες AA ή μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε την ειδική επαναφορτιζόμενη μπαταρία της LEGO. Η μπαταρία συμπεριλαμβάνεται στο εκπαιδευτικό πακέτο, αλλά για να τη χρησιμοποιήσετε θα πρέπει να αγοράσετε ξεχωριστά έναν φορτιστή. Πριν το κάνετε, σημειώστε ότι η μπαταρία LEGO μεγαλώνει λίγο τον εγκέφαλο, επομένως μπορεί να σας εμποδίζει σε κάποιες κατασκευές. Δεν υπάρχει σωστή και λάθος επιλογή για τις μπαταρίες. Ανάλογα με τις ανάγκες του καθενός μπορείτε να επιλέξετε είτε να αγοράσετε τον φορτιστή για την επαναφορτιζόμενη μπαταρία, είτε να αγοράσετε πολλές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ΑΑ τις οποίες θα φορτίζετε ανάμεσα στα μαθήματα. Η μόνη μη αποδεκτή λύση είναι η αγορά αλκαλικών μπαταριών μίας χρήσης καθώς το κόστος σε βάθος χρόνου θα είναι τεράστιο.

Κινητήρες 

Και στις δύο εκδόσεις θα βρείτε δύο μεγάλους κινητήρες και ένα μεσαίο. Όλοι οι κινητήρες έχουν ενσωματωμένο έναν αισθητήρα περιστροφής. Μία από τις πιο συνηθισμένες χρήσεις των μεγάλων κινητήρων είναι για την κίνηση ενός οχήματος με δύο ρόδες, έτσι ώστε το ρομπότ να προχωρά απλά προς τα εμπρός και πίσω αλλά και να μπορεί να στρίβει. Ο ενσωματωμένος αισθητήρας περιστροφής σας δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσετε τους αισθητήρες σε διάφορες δραστηριότητες σαν αισθητήρες. Ένα απλό παράδειγμα είναι ένα μοχλός ελέγχου. Ο έλεγχος περιστροφής και στους δύο τύπους κινητήρων είναι πολύ ακριβής (ακρίβεια 1°), χάρη στο ενσωματωμένο ταχύμετρο.

Οι μεγάλοι κινητήρες έχουν μεγαλύτερη ισχύ και μεγάλη κεφαλή περιστροφής, γεγονός που διευκολύνει τη μετάδοση κίνησης. Φτάνουν στις 170rpm. Ο μικρότερος κινητήρας έχει υψηλότερη ταχύτητα (έως 250 rpm) εις βάρος όμως της διαθέσιμης ισχύος. Χάρη στο μέγεθος του, μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί σε πολλές κατασκευές.

Αισθητήρας αφής

Ο αισθητήρας αφής περιλαμβάνεται και στις δύο εκδόσεις του πακέτου. Είναι ένας απλός αναλογικός αισθητήρας, ο οποίος ανιχνεύει εάν το κουμπί πιέζεται ή όχι. Μπορείτε να τον χρησιμοποιήσετε για να εκκινήσετε ή να σταματήσετε τη λειτουργία μιας κατασκευής, για να δημιουργήσετε προφυλακτήρες ή για να μετρήσετε πόσες φορές έχει πιεστεί. Μαζί με τα 5 κουμπιά του εγκεφάλου (λειτουργούν και αυτά σαν αισθητήρες αφής!), μπορείτε ακόμη και να δημιουργήσετε ένα προηγμένο σύστημα για τον έλεγχο του ρομπότ σας.

Αισθητήρα χρώματος

Αυτός ο αισθητήρας περιλαμβάνεται και στην έκδοση Home και στην Education LEGO Mindstorms EV3. Συλλέγει δεδομένα σχετικά με τα χρώματα (διακρίνει μόνο 8 χρώματα), την ένταση του φωτός (του περιβάλλοντος ή μίας επιφάνειας στην οποία ανακλάται το φως). Χρησιμοποιείται συνήθως στην ακολουθία γραμμής, στις μάχες σούμο ή στις συσκευές διαλογής.

Γυροσκόπιο

Το γυροσκόπιο είναι διαθέσιμο μόνο στην έκδοση Education. Αποτελείται από πολλά επιταχυνσιόμετρα και μπορεί να μετρά την γωνιακή θέση και να ανιχνεύει τις αλλαγές στη θέση του ρομπότ με ακρίβεια 3 ° σε όλους τους άξονες περιστροφής. Μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμος όταν δημιουργείτε ρομπότ που ισορροπεί ή σαν χειριστήριο που αντιδρά στις αλλαγές κλίσης.

Αισθητήρας απόστασης

Κάθε έκδοση έχει και μία διαφορετική τεχνολογία για τη μέτρηση της απόστασης.

Το πακέτο Education περιλαμβάνει έναν αισθητήρα υπερήχων. Παράγει υπερηχητικά κύματα, τα οποία όταν συναντήσουν ένα εμπόδιο ανακλώνται και επιστρέφουν στον αισθητήρα. Ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ της αποστολής και της ανάκτησης του σήματος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της απόστασης από το εμπόδιο. Η μέτρηση είναι αρκετά ακριβής (+/- 1 cm). Η ακτίνα μέτρησης είναι από 1 έως 250 cm. Εκτός από την απόσταση, ο αισθητήρας μπορεί να παράγει και να ανιχνεύει υπερήχους στο περιβάλλον του. Έτσι, αυτός ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της απόστασης, για την κίνηση σε λαβυρίνθους για την ανίχνευση αντικειμένων αλλά και την ανίχνευση άλλων αισθητήρων. 

Ο αισθητήρας της έκδοσης Home βασίζεται στην τεχνολογία των υπερύθρων. Μπορεί να ανιχνεύει εμπόδια από 50 έως 70 cm. Δυστυχώς, η μέτρηση αυτή δεν είναι απόλυτα ακριβής. Η απόσταση εκφράζεται σε μονάδες κάπως ασαφούς ορισμού και είναι συχνά παραπλανητική. Κατά συνέπεια, τα σφάλματα μέτρησης είναι πολύ συχνά. Λόγω της τεχνολογίας που εφαρμόζεται, ακόμη και το χρώμα ενός αντικειμένου επηρεάζει τη μέτρηση. Λόγω αυτού, η LEGO αναφέρει ότι ο αισθητήρας δεν μετρά την απόσταση, αλλά την “εγγύτητα” (proximity sensor). Ωστόσο, η πραγματική λειτουργία αυτού του αισθητήρα δεν είναι να μετράει κάτι, αλλά να λαμβάνει σήματα από το τηλεχειριστήριο, το οποίο επίσης χρησιμοποιεί τεχνολογία υπερήχων για να επικοινωνήσει.

Τηλεχειριστήριο - Remote

Το τηλεχειριστήριο υπερύθρων (IR Beacon) περιλαμβάνεται μόνο στο σετ οικιακής χρήσης. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε με τον αισθητήρα υπερύθρων για να δημιουργήσετε ένα πομπό υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το ρομπότ σας θα μπορεί να ανιχνεύσει παραγόμενα σήματα μέχρι 2 μέτρα μακριά. Τις περισσότερες φορές όμως, αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για τον τηλεχειρισμό του ρομπότ. Για το σκοπό αυτό, έχετε στη διάθεσή σας 5 προγραμματιζόμενα κουμπιά (και τους συνδυασμούς τους, έτσι ώστε να πραγματοποιεί συνολικά 11 προγραμματισμένες ενέργειες). Υπάρχουν 4 διαθέσιμα κανάλια επικοινωνίας με τον αισθητήρα IR, οπότε για να αποφύγετε τυχόν παρεμβολές, δεν πρέπει να χρησιμοποιείτε περισσότερα από 4 πακέτα σε ακτίνα 2 μ. Το τηλεχειριστήριο τροφοδοτείται από δύο μπαταρίες ΑΑΑ.

Όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι υψηλής ποιότητας. Τα πρώτα προβλήματα εμφανίζονται μόνο μετά από μερικά χρόνια έντονης χρήσης. Η αγορά πρόσθετων καλωδίων (είναι τα πρώτα που χαλάνε) και επιπλέον ηλεκτρονικών στοιχείων (π.χ. επιπλέον κινητήρες) είναι κάτι που σίγουρα αξίζει να εξεταστεί. Με αυτό τον τρόπο μπορείτε να βελτιώσετε ακόμη και την έκδοση Home, η οποία παρουσιάζει κάποιες ελλείψεις. Εκτός από τους αισθητήρες που περιγράφονται παραπάνω, η LEGO Education παρέχει και έναν αισθητήρα θερμοκρασίας για το EV3. Βέβαια υπάρχουν και άλλες εταιρείες οι οποίες παράγουν αισθητήρες συμβατούς με τα LEGO Mindstorms. Ένα καλό παράδειγμα είναι οι HiTechnic αισθητήρες οι οποίοι σίγουρα αξίζουν τα χρήματά τους. Σε αυτούς συμπεριλαμβάνονται πυξίδες, αισθητήρες μαγνητικού πεδίου και πολλοί άλλοι.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Τα πακέτα LEGO Mindstorms EV3 μπορούν να προγραμματιστούν μέσω του δικού τους περιβάλλοντος προγραμματισμού, το οποίο βασίζεται στο LabView. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε είτε από υπολογιστές, είτε από τάμπλετ. Ωστόσο, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι ανάλογα με την έκδοση που έχετε και τη συσκευή που χρησιμοποιείτε, το περιεχόμενο του περιβάλλοντος θα διαφέρει. Συνεπώς, συνολικά, υπάρχουν 4 διαφορετικά περιβάλλοντα προγραμματισμού για το σύνολο των EV3.

Το περιβάλλον προγραμματισμού EV3 επιτρέπει τον προγραμματισμό των ρομπότ σε μια διαισθητική οπτική γλώσσα. Τα προγράμματα δημιουργούνται μεταφέροντας εντολές και συνδέοντάς τες στην εντολή εκκίνησης. Αφού ολοκληρωθεί, το πρόγραμμα πρέπει να μεταφερθεί στον εγκέφαλο EV3. Όταν το τρέξετε, οι εντολές που περιλαμβάνονται στο πρόγραμμα θα εκτελούνται από αριστερά προς τα δεξιά ακριβώς με τη σειρά που τις έχετε βάλει. Κάθε εντολή μπορεί να τροποποιηθεί μέσω μίας σειράς επιλογών. Γενικά, το περιβάλλον προγραμματισμού είναι καλό και απλό, για τον έλεγχο των ρομπότ LEGO. Τα προγράμματα δημιουργούνται εύκολα, σχεδόν διαισθητικά και όλες οι επιλογές των εντολών είναι αμέσως ορατές. Το μόνο πρόβλημα αφορά το μέγεθος τους. Μεγαλύτερα, πιο σύνθετα προγράμματα δεν χωράνε στην οθόνη, γεγονός που αναγκάζει τους χρήστες να μετακινούνται δεξιά και αριστερά στον χώρο προγραμματισμού. Αυτό το ελάττωμα καθιστά τη διαδικασία δημιουργίας προηγμένων προγραμμάτων ελαφρώς ενοχλητική. Ωστόσο, σπάνια δημιουργείται πρόβλημα στα απλά πρότζεκτ που εκτελούνται κατά τη διάρκεια των μαθημάτων ρομποτικής.

Σε ένα μεταγενέστερο στάδιο, τα παιδιά μπορούν να προγραμματίσουν τα ρομπότ και με κανονικές γλώσσες προγραμματισμού. Μπορείτε να επιλέξετε από τις γλώσσες: EV3Basic και Robot-C, ή ακόμα και να χρησιμοποιήσετε κάποια από τις κλασσικές γλώσσες προγραμματισμού όπως π.χ. Java ή Python (αφού εγκαταστήσετε ένα νέο λειτουργικό σύστημα στον εγκέφαλο EV3- περισσότερα στο ev3dev.org). Ο εγκέφαλος EV3 συνδέεται με τον υπολογιστή ή το τάμπλετ χρησιμοποιώντας τεχνολογία Bluetooth, WiFi (εάν συνδέσετε μία εξωτερική κεραία WiFi) ή καλώδιο USB. Η τελευταία μέθοδος είναι ίσως η ποιο απλή, και χωρίς προβλήματα. Μόλις κατεβάσετε το πρόγραμμα στον εγκέφαλο, μπορείτε να αποσυνδέσετε το καλώδιο USB και το ρομπότ να λειτουργεί αυτόνομα.

Υπολογιστές

Ο προγραμματισμός των EV3 μέσω υπολογιστή σας επιτρέπει να αξιοποιήσετε πλήρως τις δυνατότητες του ρομπότ καθώς σας περιλαμβάνει πολύ περισσότερες εντολές για πιο προχωρημένα προγράμματα. Τόσο η έκδοση Education όσο και η Home, περιλαμβάνουν μία πλήρη παλέτα εντολών προγραμματισμού, οι οποίες ομαδοποιούνται σε 6 καρτέλες. Οι καρτέλες χωρίζονται ως εξής: εντολές εξόδου (έλεγχος κινητήρων, εμφάνιση στην οθόνη, αλλαγή στο φωτάκι πίσω από τα κουμπιά του εγκεφάλου), εντολές ελέγχου ροής (αναμονή, δομή επιλογής, επανάληψη), εντολές αισθητήρων, εντολές διαχείρισης δεδομένων (μεταβλητές, πίνακες, μαθηματικές πράξεις, συγκρίσεις), προχωρημένες εντολές και τέλος, εντολές που δημιουργούνται από το χρήστη.

Οι εκδόσεις Education και Home διαφέρουν ως προς την εμφάνιση και τις διαθέσιμες λειτουργίες. Το λογισμικό της έκδοσης Education, εκτός από το προγραμματικό περιβάλλον, σας δίνει πρόσβαση σε οδηγίες κατασκευής και προγραμματισμού για μοντέλα που δημιουργούνται από το εκπαιδευτικό πακέτο, σε εισαγωγικά διδακτικά υλικά για τον κόσμο της ρομποτικής LEGO Mindstorms και σε εργαλεία τεκμηρίωσης πρότζεκτ και καταγραφής, τα οποία είναι ιδιαίτερα χρήσιμα κατά τη διάρκεια πειραμάτων. Το λογισμικό Home δεν περιλαμβάνει πρόσθετες λειτουργίες. Έχει μόνο το περιβάλλον προγραμματισμού, τις οδηγίες κατασκευής και έτοιμα προγράμματα για πολλά από τα ρομπότ τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν με αυτό το πακέτο. Τέλος περιλαμβάνουν και ένα εργαλείο για την τεκμηρίωση των πρότζεκτ σας. Περιλαμβάνει επίσης αρκετά σύντομα εισαγωγικά βίντεο και έναν σύνδεσμο προς τον οδηγό χρήστη. Τέλος στην παλέτα εντολών της οικιακής έκδοσης θα παρατηρήσετε ότι λείπουν κάποιες εντολές (π.χ. το γυροσκόπιο).

Το λογισμικό Education λειτουργεί σε υπολογιστές με Windows (7, 8 και 10) ή με Mac OS (έκδοση 10.6 και πάνω). Μπορείτε να κατεβάσετε το λογισμικό για την Education έκδοση εδώ.

Το λογισμικό Home είναι συμβατό με το λειτουργικό σύστημα Windows Vista και πάνω και με Mac OS από την έκδοση 10.6 και πάνω. Μπορείτε το κατεβάσετε από εδώ.

Τάμπλετ

Η σειρά EV3 Mindstorms διαθέτει και εφαρμογή για προγραμματισμό σε τάμπλετ. Οι δυνατότητές του είναι σημαντικά περιορισμένες, επειδή περιλαμβάνει πολύ λιγότερες εντολές. Συγκεκριμένα έχετε πρόσβαση μόνο σε 3 παλέτες από τις 6 που θα βρείτε διαθέσιμες στην έκδοση για υπολογιστή. Δεν θα βρείτε εντολές για δεδομένα ή προηγμένες εντολές προγραμματισμού και σίγουρα δεν θα είστε σε θέση να δημιουργήσετε δικές σας. Η τρέχουσα έκδοση της εφαρμογής για τάμπλετ, σας επιτρέπει να δημιουργείτε μόνο πιο βασικά προγράμματα, τα οποία ενδέχεται να περιορίζουν τη γνώση την οποία θα μπορούσατε να αποκομίσετε.

Η εφαρμογή Education είναι διαθέσιμη για ταμπλετ με iOS (8.0 ή νεότερη έκδοση), με Android (4.2 ή νεότερη έκδοση), καθώς και για Chromebook, τάμπλετ Kindle Fire και συσκευές με οθόνη αφής με Windows 10. Για περισσότερες πληροφορίες, μεταβείτε στο Google Play, στο App Store ή στην ιστοσελίδα LEGO Education.

Η εφαρμογή Home υπάρχει μόνο μέσω του Google Play και του App Store. Είναι συμβατή με το iPad 2.0 ή νεότερη έκδοση, καθώς και με iOS 8.0 (ή νεότερο). Για συσκευές Android δεν έχουν καθοριστεί συγκεκριμένες απαιτήσεις. Μπορείτε να ρίξετε μία ματιά στη λίστα συμβατών συσκευών εδώ.

Εκπαιδευτικό υλικό

Έκδοση EDUCATION (45544)

Για να ξεκινήσετε την περιπέτεια της μάθησης με το LEGO Mindstorms EV3 Education, μεταβείτε στην καρτέλα “Start here”. Περιέχει αρκετά εκπαιδευτικά βίντεο που σας καθοδηγούν σε όλες τις δυνατότητες της εφαρμογής. Στο μενού μπορείτε επίσης να βρείτε οδηγίες κατασκευής και υποστηρικτικό υλικό.

Το λογισμικό δίνει πρόσβαση σε οδηγίες κατασκευής για 11 ρομπότ (10 + 1 που θα αναφέρουμε παρακάτω). Δυστυχώς, 6 από αυτά απαιτούν εξαρτήματα από το πακέτο επέκτασης (Tank Bot, Znap, Climber Stair, Elephant, Spinner Factory και Remote Control, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο άλλων ρομπότ). Μόνο 4 ρομπότ μπορούν να κατασκευαστούν με τη χρήση του Core Set: Gyro Boy, Color Sorter, Puppy και Robot Arm H25. Όλα τα μοντέλα είναι ενδιαφέροντα, αλλά περίπλοκα στο κομμάτι της κατασκευής και του προγραμματισμού. Επομένως, η όλη διαδικασία της κατασκευής τους, η δημιουργία των προγραμμάτων και οι δοκιμές απαιτούν πολύ χρόνο. Κατά συνέπεια, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν αυτά τα σχέδια κατά τη διάρκεια των μαθημάτων ρομποτικής. Σημειώστε ότι οι οδηγίες δεν αναλύουν βήμα προς βήμα τον προγραμματισμό. Μόλις ολοκληρώσετε την κατασκευή του ρομπότ, θα έχετε ένα ήδη ολοκληρωμένο, πολύπλοκο πρόγραμμα. Με μια πρώτη ματιά δεν είναι καθόλου εύκολο να το κατανοήσει κανείς πλήρως. Δυστυχώς, η άμεση πρόσβαση σε ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα υποβαθμίζει την εκπαιδευτική αξία της δραστηριότητας. Οι μαθητές δεν έχουν την ευκαιρία να δημιουργήσουν το πρόγραμμα από το μηδέν, να το δοκιμάσουν ή να διορθώσουν τα λάθη τους.

Ευτυχώς, το λογισμικό περιέχει οδηγίες για ένα ρομποτικό όχημα που ονομάζεται Robot educator. Αυτό είναι και το πιο ενδιαφέρον υλικό από άποψη εκπαιδευτικής χρήσης. Δείχνει και εξηγεί τις δυνατότητες των ηλεκτρονικών στοιχείων, των βασικών και προηγμένων εντολών προγραμματισμού, καθώς και κάποιες λειτουργίες που σας παρέχει του λογισμικό με τις οποίες μπορείτε να συλλέξετε και να παρουσιάσετε τα δεδομένα που λαμβάνονται από τους αισθητήρες. Οι συγκεκριμένες οδηγίες, “κρύβουν” την πιο χρήσιμη κατασκευή: την απλή βάση οδήγησης, την οποία θεωρούμε ως το 11ο ρομπότ! Οι οδηγίες του συμπεριλαμβάνουν επίσης και ορισμένα εξαρτήματα. Μεταξύ άλλων, μπορείτε να τοποθετήσετε έναν ακόμα κινητήρα με ένα μηχανισμό για μεταφορά αντικειμένων, έναν αισθητήρα αφής, έναν αισθητήρα χρώματος (τοποθετημένο προς τα κάτω ή προς τα εμπρός), έναν αισθητήρα απόστασης και ένα γυροσκόπιο. Μαζί με τις οδηγίες προγραμματισμού που είναι διαθέσιμες στο λογισμικό, αυτή η απλή κατασκευή μπορεί να αποτελέσει τη βάση για πολλά και συναρπαστικά μαθήματα.

Οι οδηγίες κατασκευής που δίνονται από τη LEGO είναι καλής ποιότητας, αλλά στερούνται της προεπισκόπησης του πριν και του μετά. Εξαιτίας αυτού, κάθε φορά που διαβάζετε τα βήματα που απεικονίζουν μεγάλα τμήματα της κατασκευής, μπορεί να αισθανθείτε σαν να παίζετε το “Πού είναι ο Waldo;” Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι η LEGO δεν έχει ακόμη συμπεριλάβει το συγκεκριμένο στοιχείο στις οδηγίες της. Άλλωστε δεν είναι κάτι ιδιαίτερα περίπλοκο, όμως είναι εξαιρετικά χρήσιμο (γι 'αυτό και το συμπεριλάβαμε στις οδηγίες του RoboCAMP).

Ότι αναφέραμε παραπάνω είναι διαθέσιμο στο λογισμικό για υπολογιστές. Οι επιλογές όσων χρησιμοποιούν τάμπλετ είναι κάπως περιορισμένες. Η εφαρμογή για τάμπλετ περιέχει μόνο τις οδηγίες για το Robot Educator, αλλά όχι για ολόκληρο για όλες τις δυνατότητες.

Έκδοση HOME (31313)

Η έκδοση Home του λογισμικού για το πακέτο LEGO Mindstorms EV3 περιλαμβάνει μια εντελώς διαφορετική επιλογή υλικών. Ξεκινώντας το λογισμικό, ανοίγει ένα λόμπι (με αρκετά έντονα στοιχεία), όπου μπορείτε να επιλέξετε ένα από τα πέντε ρομποτάκια: το EV3STORM ένα ανθρωποειδές που εκτοξεύει μπάλες, το R3PTAR το μοντέλο κόμπρα, το GRIPP3R μία συσκευή με δαγκάνα, το TRACK3R ένα τανκ με διάφορα εξαρτήματα και το SPIK3R το σκορπιό. Η εφαρμογή σας δίνει επίσης τη δυνατότητα να κατεβάσετε 12 πρόσθετα μοντέλα που δημιουργήθηκαν από την κοινότητα LEGO Mindstorms.

Εκτός από τις οδηγίες κατασκευής, αυτή η έκδοση λογισμικού περιλαμβάνει επίσης λεπτομερείς, βήμα προς βήμα, οδηγίες προγραμματισμού. Επιτρέπουν στους χρήστες να δημιουργούν και να δοκιμάζουν προγράμματα από μόνοι τους. Ωστόσο, είναι διαθέσιμα μόνο για τις πέντε αρχικές κατασκευές LEGO. Στα άλλα πρότζεκτ, τα προηγμένα προγράμματα παρουσιάζονται ήδη ολοκληρωμένα μόνο με σχόλια.

Ομοίως με την έκδοση Education, τα ρομπότ που σχεδιάστηκαν από τη LEGO είναι περίπλοκα, τουλάχιστον όσον αφορά την κατασκευή και τον προγραμματισμό. Και πάλι, η ολοκλήρωσή τους απαιτεί χρόνο, γεγονός που εμποδίζει την πιθανή χρήση τους μες την τάξη. Εκτός από τις κατασκευές, υπάρχουν αρκετά και σύντομα εκπαιδευτικά βίντεο σχετικά με τις δυνατότητες του περιβάλλοντος καθώς και Link προς τον οδηγό χρήσης.

Στην έκδοση για τάμπλετ, η εφαρμογή είναι σχεδόν ίδια. Αποκτάτε πρόσβαση στις οδηγίες κατασκευής των 5 ρομπότ (χωρίς οδηγίες προγραμματισμού) και τα 12 επιπλέον πρότζεκτ της LEGO. Παρ ‘όλα αυτά, πολλά πρότζεκτ που υποβάλλονται από την κοινότητα αναφέρουν ότι οι ολοκληρωμένες δυνατότητες ενός συγκεκριμένου μοντέλου μπορούν να ανακαλυφθούν μόνο με τη χρήση της πλήρους έκδοσης λογισμικού, εκείνης δηλαδή που διατίθεται για Η/Υ.

ΚΟΣΤΟΣ

• LEGO Mindstorms EV3 Education Core Set (45544): 450-490€
• LEGO Mindstorms EV3 Home Edition (31313): 282-350€
• LEGO Mindstorms Education EV3 Expansion Set: 144-165€

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Τα σετ LEGO Mindstorms EV3 έχουν πολλά πλεονεκτήματα και ξεχωρίζουν μεταξύ των ανταγωνιστών, ανεξαρτήτως έκδοσης. Το σύστημα κατασκευής είναι εύκολο, γρήγορο και τα εξαρτήματα είναι ανθεκτικά. Δεδομένου ότι ολόκληρο το σετ βασίζεται σε τουβλάκια LEGO, όλες οι κατασκευές μπορούν να συναρμολογηθούν με ωραίο, εύκολο τρόπο και το σημαντικότερο, πολύ γρήγορα. Η πληθώρα διαφορετικών δομικών και ηλεκτρονικών στοιχείων προσφέρει στους εκπαιδευτικούς τη βάση για ουσιαστική διδασκαλία της στοιχειώδους μηχανικής και της φυσικής. Αυτά τα πακέτα αναπτύσσουν επίσης τη δημιουργικότητα των παιδιών, καθώς τα ενθαρρύνουν να δοκιμάσουν τις ιδέες τους στην πράξη. Η ευρεία γκάμα δυνατοτήτων που προσφέρουν δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν ακόμη και σε υψηλότερες βαθμίδες εκπαίδευσης. Πολλά κολέγια και πανεπιστήμια στο εξωτερικό έχουν υιοθετήσει το EV3 στα εργαστήρια ρομποτικής. Το συγκεκριμένο λογισμικό (ειδικά η έκδοση για υπολογιστή) είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την εκμάθηση βασικών στοιχείων του προγραμματισμού. Επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργούν εύκολα, με διαισθητικό τρόπο, προηγμένα προγράμματα, τα οποία προάγουν την υπολογιστική σκέψη και βοηθούν τους αρχάριους να κατανοήσουν τις βασικές έννοιες χωρίς να χρειάζεται να μάθουν την περίπλοκη σύνταξη των γλωσσών προγραμματισμού που βασίζονται σε κείμενο. 

Οι διαφορές μεταξύ των δύο εκδόσεων που διατίθενται στην αγορά φαίνονται μικρές με την πρώτη ματιά, αλλά έχουν να κάνουν με στοιχεία που είναι πολύ σημαντικά για τη διδασκαλία. Το LEGO Mindstorms EV3 Education Core Set(#45544) είναι το πακέτο που δημιουργήθηκε για την εκπαίδευση. Αυτό είναι φανερό σχεδόν σε κάθε πτυχή. Αυτή η έκδοση έχει ένα χρήσιμο κουτί που διευκολύνει την αποθήκευση και επιταχύνει την κατασκευή χάρη στον δίσκο διαλογής. Τα δομικά στοιχεία είναι καλύτερα μελετημένα ·και οι αισθητήρες είναι πιο ενδιαφέροντες. Το περιβάλλον προγραμματισμού παρέχει περισσότερες επιλογές και τα ρομπότ που μπορούν να κατασκευαστούν αποτελούν μια καλύτερη βάση για μάθηση. Όλοι αυτοί οι παράγοντες έχουν θετική επίδραση στη ροή των μαθημάτων και επιτρέπουν στους εκπαιδευτικούς να διεξάγουν ένα πλήρες μάθημα ρομποτικής (εισαγωγή, κατασκευή, προγραμματισμός και δοκιμή) ακόμη και σε 90 λεπτά. Το μόνο πρόβλημα θα μπορούσε να είναι η εύρεση υλικού για μαθήματα που να “κουμπώνουν” σε αυτό το χρονικό πλαίσιο. Μια λύση είναι να προετοιμάσετε ένα τέτοιο πρόγραμμα σπουδών από μόνοι σας, ή να χρησιμοποιήσετε λύσεις και προτάσεις δοσμένες απευθείας από επαγγελματίες (π.χ. μαθήματα RoboCAMP). Το LEGO Mindstorms EV3 Home (#31313), η έκδοση δηλαδή που δημιουργήθηκε για μεμονωμένους χρήστες, δεν είναι και τόσο πρακτική για την αίθουσα. Σημειώστε το χάρτινο κουτί, τα κόκκινα και μαύρα χρώματα που εμποδίζουν την εύρεση σωστών στοιχείων, ακόμα και το περιεχόμενο του σετ (6 σπαθιά!) - τα πάντα σε αυτή την έκδοση επηρεάζονται από μία στρατηγική μάρκετινγκ. Ο αισθητήρας απόστασης υπερύθρων είναι πιο αδύναμος συγκριτικά με αυτόν της Education έκδοσης. Είναι λιγότερο ακριβής από τον αισθητήρα υπερήχων, όμως, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τηλεχειριστήριο ώστε να ελέγξετε τορομπότ. Το λογισμικό προγραμματισμού για την έκδοση Home είναι σχεδόν ίδιο. Ο προγραμματισμός, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά, γίνεται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, με λιγότερες όμως εντολές προγραμματισμού. Αυτή η έκδοση δεν διαθέτει εργαλεία συλλογής και παρουσίασης δεδομένων για διεξαγωγή πειραμάτων, καθώς και δεν παρέχει υλικό για τον εκπαιδευτικό.

Ο πίνακας συνοψίζει την αξιολόγηση και των δύο πακέτων. Αν μια έκδοση έχει πλεονέκτημα έναντι της άλλης σε μια δεδομένη κατηγορία, κερδίζει έναν βαθμό. Αν και οι δύο εκδοχές είναι ίδιες σε μια δεδομένη κατηγορία, και οι δύο λαμβάνουν ένα βαθμό. Σε μια τέτοια απλοποιημένη περίληψη, η έκδοση Education κερδίζει σχεδόν σε κάθε κατηγορία. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι αυτές οι διαφορές αντικατοπτρίζονται και στην τιμή των αντίστοιχων εκδόσεων, δηλαδή ναι μεν η έκδοση Home έχει λιγότερες παροχές, αλλά έχει και χαμηλότερη τιμή.

Φυσικά, η διδασκαλία στην τάξη με την έκδοση Home είναι εφικτή. Αλλά είναι σημαντικό να αντισταθμιστούν τυχόν ελλείψεις αυτής της έκδοσης με την αγορά κατάλληλου κουτιού αποθήκευσης και εκπαιδευτικού υλικού. Αργότερα, μπορείτε επίσης να εξετάσετε την αγορά περισσότερων αισθητήρων (αισθητήρας υπερήχων για μέτρηση της απόστασης και γυροσκόπιο), οι οποίοι δεν υπάρχουν σε αυτό το πακέτο.

Επιπλέον εκπαιδευτικό υλικό είναι χρήσιμο και για τις δύο εκδόσεις. Όλα τα πρότζεκτ που παρέχονται από τη LEGO (εκτός από τις δραστηριότητες για το Robot educator) είναι περίπλοκες. Κατά συνέπεια, χρειάζονται πολύ χρόνο για να εφαρμοστούν αποτελεσματικά στη διάρκεια μιας διδακτικής ώρας. Αυτό αφορά τόσο την κατασκευή όσο και τον προγραμματισμό. Για αυστηρά σχολικό περιβάλλον, προτείνουμε τα μαθήματα: CityCAMP EV3 (για εκδόσεις Home και Education) και DiscoveryCAMP EV3 (μόνο για την έκδοση Education). Κάθε δραστηριότητα που περιλαμβάνεται σε αυτά τα μαθήματα μπορεί να ολοκληρωθεί σε 90 λεπτά. Δείγματα ασκήσεων διατίθενται δωρεάν στο μάθημα παρουσίασης (demo).