W sieci często pojawiają się pytania dotyczące Lego Spike Prime z odniesieniami do obecnych już kilka lat Mindstorms EV3. Choć oficjalnie Spike nie jest bezpośrednim następcą EV3, ich porównywanie wydaje się całkiem naturalne, wręcz kuszące. Poszukując odpowiedzi sprawdziliśmy dla Was oba zestawy 🙂

1 września minęło 7 lat od premiery EV3. Dla przypomnienia pierwsza generacja o nazwie RCX premierę miała w 1998 roku, druga natomiast, NXT, w 2006. Nowego przedstawiciela serii Mindstorms zapowiedziano 12 czerwca 2020. Będzie to zestaw Robot Inventor (51515), który do sprzedaży trafić ma jesienią br.

Spike z impetem otworzył nowy rozdział w historii Lego Education, a potwierdzeniem obranego przez koncern kierunku jest zastosowanie w zapowiedzianym Robot Inventor tej samej kostki sterującej a co za tym idzie złącz, czujników oraz silników. I chociaż Robot Inventor nie jest częścią linii Lego Education, to kontynuuje zapoczątkowany wraz z powstaniem serii Mindstorms EV3 podział na zestawy szkolne „Core Set”, oraz „Home”, czyli domowe.

Czym jest Spike Prime i dla kogo?

LEGO® Education SPIKE™ Prime z założenia dedykowany dzieciom w wieku 10+, wypełniać ma lukę między zaawansowaną serią Mindstorms EV3 a zestawami WeDo 2.0, adresowanymi do najmłodszych lub stawiających pierwsze kroki w programowaniu z Lego. Nie oznacza to jednak, że Spike w porównaniu z EV3 wygląda blado. Nie oznacza też, że projekty budowane na jego podstawie są nieciekawe a stopień ich skomplikowania mniejszy. Przykładem zaawansowania Spike Prime niech będzie projekt Mindcuber, który doczekał się dedykowanej wersji PrimeCuber. Mindcuber oraz PrimeCuber to projekty autonomicznych robotów układających kostkę Rubika. Jeżeli jesteście ciekawi, jak radzą sobie z postawionym im zadaniem, zapraszamy do obejrzenia prezentacji na naszym kanale YouTube.

Wypełnienie wspomnianej wcześniej luki polega na sprostaniu aktualnym oczekiwaniom tak względem języków programowania, jak i samych urządzeń do ich obsługi. Spike Prime oferuje wreszcie pełne wsparcie blokowego (wizualnego) języka Scratch. To bardzo ważna wiadomość, gdyż to właśnie ten czynnik odcina początkujących, zainteresowanych przede wszystkim programowaniem w tym właśnie języku. Co prawda EV3 oferuje wsparcie dla Scratch’a, lecz jest ono częściowe, zapewniono jedynie obsługę podstawowych funkcji. Na próżno szukać wśród nich Internetu rzeczy, rozszerzeń czy uczenia maszynowego (ML). W kwestii języka Python, choć akurat EV3 w pełni go obsługuje, to Spike nie wymaga już przygotowywania alternatywnego firmware hub’a, tak jak miało to miejsce w przypadku EV3DEV dla EV3. Wybornie!

Najważniejsze jest pierwsze wrażenie

Elementy zestawu Spike Prime wyróżnia zupełnie nowa paleta kolorystyczna. W tym momencie czuję się zobowiązany dodać, że z perspektywy najbardziej zainteresowanych zestawem, jest ona atrakcyjniejsza od EV3, która to głównie kojarzy się czerwienią, bielą, oraz szarościami. Dzieci chętniej sięgają po elementy zestawu Spike Prime, są też w stanie szybciej niż z EV3 skonstruować oraz wstępnie zaprogramować funkcjonalny model. Dzieje się tak głównie za sprawą stosunkowo trudnego, szczególnie na początku, blokowego języka programowania EV3, oraz mniej zachęcających elementów konstrukcyjnych. W konsekwencji niemal natychmiastowe efekty pracy ze Spike Prime przekładają się na większe zaangażowanie i szersze eksplorowanie możliwości, jakie oferują dodatkowe czujniki oraz elementy konstrukcyjne.

Laptop, tablet – czyli jak to zaprogramować?

Z poziomu komputera, Spike’a obsłużymy przewodowo, jak i bezprzewodowo, a wspieranymi systemami są Windows oraz macOS. Możliwe jest też użycie tabletu z Androidem lub iOS, wówczas do dyspozycji mamy wygodne połączenie bezprzewodowe. Na tej płaszczyźnie twórcy oprogramowania dla EV3 nie próżnują, niemal rok temu pojawiła się aplikacja LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 Classroom dedykowana systemowi macOS. Kilka dni temu premierę miała wersja dla Windows 10. Zgodnie z zapowiedziami, wersje dla Androida oraz iOS ukażą się odpowiednio w październiku oraz listopadzie 2020.

Przyjrzyjmy się temu bliżej, czyli co nowego?

Pierwsze wrażenie:

• Przewody na stałe – poza kolorami, o których niżej, to chyba pierwsze, co rzuciło się w oczy. W warunkach szkolnych nie trudno o uszkodzenia, niestety w przypadku sytuacji awaryjnej do wymiany będzie cały element. Konsekwencją takiego rozwiązania jest też brak opcji dobierania długości przewodu zależnie od sytuacji. EV3 posiada je całkowicie odpinane, do tego w trzech różnych długościach (25, 35 oraz 50 cm).
• Kolory – nowa paleta kolorów, dominuje żółty, fioletowy oraz błękit, a w zasadzie magenta oraz cyjan 😉
• Kostka sterująca – hub Spike Prime to prostopadłościan o zwartej konstrukcji, znacznie mniejszy i lżejszy od kostki EV3.

Nowe unikalne elementy:

• Tzw. ciasteczka, czyli klocki 3 x 3 umożliwiające łączenie praktycznie z każdej strony.
• Duże ramki – elementy konstrukcyjne, przydatne głównie wtedy, kiedy potrzebujemy stabilnej, sporych rozmiarów bazy do dalszej zabudowy.
• Koła z błękitnymi oponkami o niskich oporach toczenia.
• Kolorowe spinki do przewodów dla wygodnego ich prowadzenia oraz identyfikacji
• Koło zębate 28 zębów.

Wyświetlacz:

• Hub z zestawu Spike Prime komunikuje się z użytkownikiem jedynie za pomocą wyświetlacza składającego się z 25 LED (macierz 5 x 5). Układ ten jest doskonale znany z BBC micro:bit. EV3 oferuje wyświetlacz monochromatyczny, bez podświetlenia, za to o rozdzielczości 178 x 128 pixeli.

Funkcjonalność

• Wyświetlacz EV3 o rozdzielczości 178 x 128 px pozwala na obsługę dość skomplikowanego interfejsu, możliwe jest zatem programowanie bezpośrednio z poziomu huba, i chociaż rozwiązanie to wydaje się mało wygodne, to z pewnością nieocenione w sytuacjach awaryjnych.
• Kontynuacją powyższego punktu jest kontrola portów i odczytywanie wartości podłączonych czujników bezpośrednio z poziomu kostki EV3. Dzięki temu możliwe jest też działanie w drugą stronę, czyli zadanie parametrów na wyjście kostki, by np. sprawdzić lub odpowiednio ustawić silnik.
• Silniki z zestawu Spike Prime, w odróżnieniu od dostępnych w EV3, to duży krok naprzód. Poza zwartym, geometrycznym kształtem, posiadają wiele udogodnień, głównie od strony programistycznej.
• Spike’owy czujnik nacisku odczytuje dane w sposób ciągły i to w zakresie od 0 do 10 Newtonów. Ten z zestawu EV3 działa w zasadzie jako włącznik/wyłącznik obsługujący dwa stany.
• Żyroskop – małe, ale wygodne usprawnienie, w Spike Prime jest wbudowany bezpośrednio w hub, w EV3 jest to osobny czujnik.
• Spike oferuje 6 portów do wykorzystania jako wejścia i wyjścia, wybór zależnie od potrzeb. EV3 posiada 8 portów, mają one jednak z góry określoną konfigurację i podział na 4 wejścia oraz 4 wyjścia.

Komunikacja

• Port podczerwieni – komunikacja na zasadzie nadajnik – odbiornik, dedykowany pilot pozwala np. na ręczne, zdalne sterowanie pojazdem lub manipulatorem, w Spike nie znajdziemy już obsługi podczerwieni.
• USB host – w EV3 wykorzystuje się go do łączenia hubów w łańcuchy, tzw. daisy chain lub podłączania urządzeń USB, np. kart WiFi. W Spike Prime brak jest tego portu, obecnie nie ma możliwości łączenia wielu hubów. Takie łączenie umożliwia budowanie skomplikowanych projektów, które wymagają większej niż oferuje jeden hub ilości wejść i wyjść.
• Slot kart microSD – dostępny jedynie w EV3.

Zawartość zestawu:

• Spike Prime:
  • smart hub z akumulatorem i wbudowanym żyroskopem,
  • duży silnik x 1,
  • średni silnik x 1,
  • czujnik odległości x 1,
  • czujnik koloru x 1,
  • czujnik nacisku x 1.
• EV3 (zestaw Core 45544):
  • kostka EV3 wraz z akumulatorem,
  • duży silnik x 2,
  • średni silnik x 1,
  • czujnik odległości x 1,
  • czujnik koloru x 1,
  • żyroskop x 1,
  • czujnik dotyku x 2,
  • przewody połączeniowe,
  • 541 klocków.

Rozszerzenia

• Tutaj remis – Mindstorm EV3 Education posiada dedykowane rozszerzenie o numerze 45560 (853 elementy). Do Spike’a przewidziano zestaw o numerze 45680 (603 elementy, w tym duży silnik oraz czujnik koloru)

Czy to koniec Mindstorms EV3?

Prawdą jest, że od strony technicznej, w większości przypadków możliwości obu zestawów się pokrywają. Różnice to nowa, przyjazna paleta barw, pełne wsparcie języków Scratch i Python zaraz po wyjęciu z pudełka oraz usprawnienia czujników i silników. Jakkolwiek zadaniem Spike Prime nie jest eliminacja serii EV3. Zaryzykuję stwierdzenie, że nawet nadchodzący Robot Inventor nie zepchnie jej zbyt szybko na drugi plan. Potężna społeczność budowana przez lata, setki angażujących projektów, wsparcie języka Python oraz dostępność EV3 w szkołach i komercyjnych placówkach oferujących zajęcia z robotyką i programowaniem. Na domiar tego zapowiedzi nowych aplikacji dla najważniejszych platform. Wszystko to sprawia, że EV3 to wciąż dobra inwestycja.