Comment nous avons réinventé la «maison intelligente»

Salut Habr! Dans un article précédent, j'ai mentionné que parmi les cercles de créativité technique des enfants, il est assez difficile de trouver des kits pour l'étude approfondie des différentes disciplines par les enfants. Aujourd'hui, je vais vous expliquer comment nous avons conçu des kits de robotique pour enfants.

Au cours du premier mois de travail du centre de robotique, en plus de la rédaction à grande vitesse de divers programmes de formation, nous avons dû inventer divers dispositifs pour ces programmes. Si un enfant dit: «Regardez, c'est une résistance, et c'est une LED», alors cela n'aura pas de sens. Les enfants étaient toujours plus intéressés à réaliser des projets à part entière qu'ils avaient déjà vus dans la vie réelle ou auraient pu y appliquer.



Le premier outil que nous avons décidé d'utiliser était un constructeur. Les étiquettes de prix d'Amperkovsky, pour ne pas dire plus, ne nous ont pas plu et nous avons décidé de produire le constructeur nous-mêmes, car il y avait une base de production avec plusieurs machines CNC. Pour ceux qui ne connaissent pas, un constructeur est un développement complètement ouvert. Autrement dit, tout le monde peut télécharger des plans à partir d'Internet, couper un sac du structurer et faire ce qu'il veut avec.



En regardant les photos des pièces finies, il nous a semblé qu'il était plus facile de produire une structure que de couper un bloc de bois avec une scie à main. Mais tout s'est avéré un peu plus compliqué.



La plus grande difficulté a été de sélectionner le mode de coupe, c'est-à-dire les vitesses d'avance et de rotation, ainsi que le type optimal de coupe. Après une dizaine de fraises cassées et plus d'une dizaine de pièces défectueuses, nous avons quand même réussi à découper la pièce parfaite de la structure. Nous avons immédiatement fait quelques tiroirs du structurer et l'avons porté au centre de la robotique.



Intéressé par 90% des enfants. Les autres ne l'ont pas compris. Il leur semblait trop simple. Une caractéristique du concepteur est le déplacement de la pièce de 5 mm après insertion dans une autre pièce. Par conséquent, le constructeur est en fait plus compliqué qu'il n'y paraît. Lorsque les enfants, pour qui la structure semblait incroyablement simple, l'ont prise en main, ont commencé à construire quelque chose, et ils n'ont pas réussi, la première réaction a été la phrase: "Votre structure est une poubelle complète, et je ne veux pas la récupérer." Mais il y avait peu de ces enfants, nous avons donc considéré le test du constructeur comme un succès. Cependant, il est bon de fabriquer divers cas et boîtes à partir du constructeur, et c'est là que ses avantages ont pris fin. Un robot à part entière d'un constructeur perdrait contre un robot du même lego ou concepteur soviétique. Pour construire un robot, il a des détails trop monotones. Mais nous avons trouvé un moyen de sortir de ce problème.



Il était évident qu'il était commode d'assembler des éléments rectangulaires du constructeur, le reste des concepteurs ne pouvait s'en vanter. Par conséquent, nous avons décidé de faire une grande partie du constructeur pour modéliser la taille de la ville de 2x1 mètres. Une telle feuille peut être placée sur les bureaux, et les enfants y ramassent des maisons qui peuvent ensuite être combinées en une ville. Cette approche a été très appréciée des enfants. Ceux qui ne comprenaient pas la structure au tout début, maintenant avec plaisir en ont recueilli diverses structures.



Ses enfants ne pouvaient tout simplement pas être retirés. Le plan de leçon avec la construction de la ville était le suivant: pour la moitié de la leçon, les enfants assemblent la ville à partir de la structure, tandis que tous les bâtiments devraient être thématiques: école, hôpital, zoo, base militaire, etc. Pour le reste de la leçon, les enfants ont toutes sortes d'appareils électroniques dans la ville: ils tirent les fils de la centrale électrique (batterie) dans chaque maison, procèdent à l'éclairage public, passent des appels, etc. Tout le monde voulait utiliser le schéma le plus complexe possible dans leur maison, alors les enfants ont écouté plus attentivement la théorie et ont mieux appris le matériel.



Après quelques mois, nous avons finalement rédigé un programme plusieurs mois à l'avance et nous avons eu du temps libre. Nous avons décidé de le consacrer au développement de kits robotiques pour les centres de créativité technique des enfants.

Une petite digression:

Au tout début du développement de nos centres de robotique, nous avons sérieusement envisagé d'acheter une franchise d'un réseauteur bien connu. Encore une fois, les prix nous ont surpris. Les cercles de réseau pour la franchise ont demandé de 0,5 à 1,5 million de roubles. De plus, tout ce qu'ils ont offert pour l'argent: aide au choix d'un lieu, ouverture d'une personne morale. personnes, accès au curriculum et à une petite page de destination. Les ensembles de robotique doivent être achetés séparément. La part du lion de la valeur de la franchise était dans la marque du cercle lui-même. Cependant, dans les petites villes, presque personne n'a entendu parler des célèbres réseaux robotiques de Moscou ou des centres régionaux. Et sans exception, tous les cercles ont travaillé pour Lego, ce qui ne nous a pas fait plaisir. Nous n'aimions pas la robotique Lego à cette époque (en principe, comme maintenant).


L'analyse des franchises existantes a été la première balise à tout normaliser. L'option idéale consiste à acheter une franchise pour environ 500 000 roubles. Ce prix comprend: des ensembles de robotique et d'électronique, des ordinateurs, une tonne de designer pour le design, un programme de formation, des meubles et des petits appareils électroménagers (TV, refroidisseur d'eau, etc.), une aide au choix d'un lieu et à l'enregistrement d'une entité juridique, une aide à la publicité et un soutien au démarrage . Lorsque nous recherchions une franchise (mi-2017), celle-ci n'était même pas proche du marché.

Continuation

Nous avons réuni une équipe de développement dans l'un des centres de robotique, fermé hermétiquement, après avoir tapé à l'avance des aliments pendant quelques jours, et avons commencé à proposer des ensembles. Le premier ensemble de robotique devait être assemblé sur la base d'un constructeur. Dans les rêves, c'était une immense et belle boîte dans laquelle il y avait une montagne de structure et d'électronique, et un énorme livre dans lequel des centaines de divers appareils et expériences étaient peints. Après une première évaluation des travaux prévus et des concurrents, une scission s'est produite dans notre équipe. La moitié pensait que nous développerions un kit et cela se révélerait très intéressant. L'autre moitié a déclaré que le constructeur ne convient pas à un tel ensemble. Après une journée de travail, nous avions encore des maquettes prêtes à l'emploi de divers appareils. Il faut dire qu'il y avait des projets très intéressants. Par exemple, un lustre automatisé, qui s'est tourné sur lui-même par le mouvement ou par le degré d'éclairage, un coffre-fort avec une serrure à combinaison, un robot qui sait rouler le long de la ligne, un modèle de téléphone portable, et bien plus encore. Cependant, lorsque la part du lion du travail était déjà terminée, une idée intéressante est venue avec le programmeur en chef.





Quelques mois après l'ouverture du premier centre de robotique, nous avons emmené plusieurs enfants à des compétitions régionales avec un énorme modèle de maison intelligente, réalisé sur la même feuille pour la conception de 2x1 m. Ils ont traîné les enfants à la présentation. Ils se sont adressés par leur nom - patronyme. En général, nous gagnions le concours à ce moment-là, dès que nous entrions dans la salle où il se tenait. Une maison intelligente basée sur un constructeur est rendue assez intéressante, car elle a tous les détails nécessaires pour cela! L'électronique pour le modèle de maison intelligente était toujours pleine, mais pour une raison quelconque, personne n'a produit de concepteur.



Nous avons décidé de rechercher des kits de maison intelligente. L'idée de combiner l'électronique avec une structure semblait si simple que nous ne pensions pas que personne ne l'avait encore fait. Oui, au moins le même Amperka. Vous serez surpris, mais ce n'était vraiment pas le cas. Nous avons immédiatement esquissé un plan approximatif pour le projet, nous avons assemblé un modèle de la maison du constructeur disponible et soudé toute l'électronique à leur place. Après avoir créé le premier modèle approximatif d'une maison intelligente à partir d'un constructeur, nous avons réalisé que faire un ensemble à partir de cela était une idée vraiment cool!



Le compte à rebours a commencé et nous avons commencé à concevoir notre premier ensemble de robotique pour enfants. De nombreux processus ont été développés en parallèle et ont fonctionné jour et nuit.

De l'intéressant:

Nous allions commander des boîtes pour notre ensemble auprès des gars qui fabriquaient l'emballage pour presque tout le territoire de Krasnodar. Cependant, le montant minimum de commande pour les boîtes qui nous intéressent était de 300 000 roubles. Ce montant lui-même n'est pas si important à l'échelle de l'ensemble du développement, cependant, si vous calculez le nombre d'ensembles que nous devons compléter dans ces cases, cela s'avère un peu trop. Peu de gens traitent de petites quantités de boîtes en Russie, et s'ils le font, cela coûte excessivement cher. La solution était sous notre nez. Le plastique PVC expansé à partir duquel nous avons fabriqué le constructeur est également idéal pour créer des boîtes. En conséquence, nous avons modélisé les boîtes pour composer une maison intelligente du constructeur dans le facteur de forme du constructeur. Cela s'est plutôt bien passé.

Un peu plus d'un mois plus tard, le premier kit prototype était prêt. Le programme de l'ensemble à cette époque était à moitié écrit, mais c'est la partie la plus difficile du développement de l'ensemble. Le premier kit de test sur le terrain a montré que nous avons fait quelque chose de très cool.



Au milieu du développement, il nous est apparu que nous pouvions également créer une version plus jeune d'une maison intelligente - une chambre intelligente. La majeure partie de l'ensemble de pièces intelligentes a été prise dans une maison intelligente, donc dans les plus brefs délais, nous avons obtenu deux ensembles pour la créativité technique des enfants!

Un ensemble de maisons intelligentes est assemblé en plusieurs étapes: tout d'abord, vous concevez un modèle de votre propre maison à partir d'une montagne de structure, puis vous placez toute l'électronique nécessaire dans le modèle, selon le livre, puis transférez l'électronique dans votre vraie maison.

Dans les centres de robotique, nos kits étaient appréciés de tous les enfants, sans exception. Absolument tout était inclus dans l'assemblée, même les enseignants. Lorsque de nouveaux enfants viennent nous voir pour s'inscrire et voir tout le processus de développement d'une maison intelligente, ils demandent presque toujours de rester immédiatement pour une leçon et au moins de regarder ce qui se passe.



Malheureusement, une fois 60% des travaux terminés, le développement d'un kit de maison intelligente s'est un peu calmé. Nous avons maintenant un emballage entièrement préparé. Les instructions sont pires.

Parallèlement à la structure, nous avons élaboré le processus technique de création du constructeur multiplo, qui est également un développement ouvert. C'était un ordre de grandeur plus difficile à produire qu'un designer, mais finalement nous avons appris à couper des pièces de qualité.

Le résultat du développement d'un kit multi-base a été un camion très intéressant.



Ses dimensions dépassaient légèrement les modèles de voitures standard. La capacité de charge était impressionnante.



De plus, les roues avant ont été tournées de manière très intéressante. Corps contrôlant un servo séparé.



Soit dit en passant, nous avons également fabriqué nous-mêmes toutes les pièces et les pneus en aluminium.
Lors du développement du camion, nous avons de nouveau souffert d'une maladie de 60%. Le camion lui-même est complètement prêt, mais l'emballage et les instructions ne sont pas écrits. En général, comme vous l'avez déjà compris, tout va mal avec les instructions. Pour le moment, les projets ont été conservés dans la longue boîte, ou mis sur l'étagère comme modèle d'exposition avec l'espoir qu'un jour il sera possible de reprendre le développement.