Postavte si robota

Z lega už dnes děti (nebo jejich tatínci) nemusí stavět jen hasičské vozy či vesmírné koráby. Za poslední dvě dekády se populární stavebnice proměnila a dokáže oslovit i moderní technickou generaci. Každý desetiletý školák z něj zvládne postavit interaktivního robota, kterého si v počítači sám naprogramuje. Nejpokročilejší roboti umějí vyluštit sudoku nebo složit Rubikovu kostku.

Střílej na mou ruku

Lego Mindstorms obsahuje na rozdíl od běžných stavebnic i ozubená kolečka, senzory, elektromotory a další díly, jež dovedou model rozpohybovat. Postavíte díky tomu stavební manipulátor, mechanického aligátora, který bude chňapat po vaší ruce, třídič barevných kuliček a podobně. Inteligenci jim propůjčuje tzv. programovatelná kostka NXT, malá krabička skrývající procesor, operační paměť a další nezbytný hardware. Kostka naslouchá připojeným senzorům (ultrazvukovému, senzoru barev a dvěma dotykovým) a ovládá elektromotory. Programujete ji v počítači pomocí speciálního programovacího jazyka s jednoduchým grafickým rozhraním, v němž se akce dají skládat za sebe jako dílky puzzle.

Bez jakékoli úvodní znalosti si tak můžete podle návodu postavit nejdříve nejjednodušší pásové vozidlo a postupně se propracujete až k humanoidnímu robotu, který zvládne i taneček. Další úkoly pro něj vymýšlíte sami a uzpůsobujete jej tak, aby je dokázal plnit. Lze jej třeba naučit, aby počítal své kroky a po každém dvacátém se otočil nebo aby následoval trasu vytyčenou na zemi černou linkou. Může také střílet plastové kuličky na ruku, kterou mu položíte do cesty, a výhrůžně u toho vykřikovat (jen je třeba dohlédnout, aby vynalézavější děti neučily robota podobně reagovat na vaši kočku či psa).

Roboty lze naprogramovat k plnění různých úkolů a propojit pomocí Bluetooth, navzájem spolupracovat mohou až čtyři.

Nezůstává ale pouze u hraček, stavebnice se během let stala prakticky nejdostupnější sadou pro nadšence do robotiky. Používá totiž poměrně vyspělý programovací jazyk. „Když jsme se na vysoké škole učili programování průmyslových strojů, software vypadal prakticky stejně, je to ve skutečnosti velmi sofistikovaný nástroj,“říká webový administrátor a fanoušek programovatelného lega Sebastian Ečer, zatímco předvádí rozsáhlé možnosti programu. Jednoduchou hru pro dva hráče programoval asi deset hodin, složitější projekty zaberou klidně i několik měsíců.

Komu přiložený software nestačí, může svůj program kompilovat ve složitějších jazycích, jako je C++ či Java. Programy je pak možné bez problémů do kostky nahrát, Lego Mindstorms je otevřenou platformou. Kostky lze dokonce pomocí technologie Bluetooth propojit; vzájemně spolupracovat díky tomu mohou až čtyři roboti.

Stavebnici můžete rozšířit o další dílky a jiné senzory, řada firem je pro připojení k NXT přímo vyrábí. Namátkou je tak k dispozici třeba teplotní čidlo, pH senzor, zkoušeč napětí, infračervený senzor, gyroskop, což ocenila komunita technických nadšenců.

Hračka pro studenty ČVUT

Na internetu funguje množství diskusních fór, kde se uživatelé programovatelného lega chlubí svými výtvory a diskutují o technických řešeních. Rádi se předhánějí, a tak je k vidění například řiditelná vzducholoď, robot, který vyluští sudoku (naskenuje si herní plochu, provede výpočty a čísla napíše tužkou do příslušných políček), vozítko, jež pomocí gyroskopu napodobí systém Segway, robotická ruka, která kopíruje pohyby lidské paže, 3D tiskárna. A dokonce robot, jenž při využití inteligence připojeného chytrého mobilního telefonu dokáže složit Rubikovu kostku za 5,352 vteřiny. To je rychleji než aktuální světový rekord dosažený člověkem.

Populární je také využití stavebnice ve výuce, ochuzeny nejsou ani děti a studenti v Česku. Roboty stavějí už od druhého stupně základních škol, spíše však v mimoškolních kroužcích.V tuto chvíli je podle českého distributora systém Mindstorms přítomen zhruba ve stovce základních škol po celé republice a na desítkách středních škol (gymnáziích i odborných školách). Vysoké školy využívají Mindstorms jako ukázku pro budoucí pedagogy a zapojují jej do výuky odborných předmětů (například několik fakult ČVUT v Praze). Ve stavbě robotů se často soutěží, výjimkou nejsou týmy dětí od deseti let, které musí robota samy navrhnout, zkonstruovat a správně naprogramovat.

Na trhu existuje řada robotických stavebnic, lego však zatím vítězí léta budovanou popularitou. A také tím, že kostku NXT lze zabudovat též do výrobků konkurence nebo stavebnicových dílků zhotovených doma. V některých soutěžích se stavebnice kombinují, například když je pro nějaký ten robotí zápas potřeba odolnosti kovu.

Lego se chystá svou stavebnici inovovat, pokročilejší verzi nazvanou Mindstorms EV3 připravuje na druhou polovinu letošního roku. Obsahovat má novou, výkonnější kostku, gyroskop a wi-fi připojení. Roboty prý půjde ovládat i přes mobilní zařízení s operačními systémy iOS (firmy Apple) a Android.