Обзор DJI Robomaster S1

Сегодня наш разговор будет о роботах. Не обо всех, а о вполне конкретной модели, созданной разработчиками DJI – RoboMaster S1. Это необычный аппарат, который, на первый взгляд, совершенно “выпадает” из тренда DJI. Однако, если хорошенько разобраться, то появление “Робомастера” видится вполне логичным шагом компании. 

Некоторые считают, что создание RoboMaster S1 – это в некоторой степени авантюра DJI и попытка войти на совершенно иной рынок. Однако это не совсем верно. Например, ранее DJI и ее партнеры выпустили на рынок компактный программируемый квадрокоптер Ryze Tello. Это был первый и вполне удачный опыт производителя беспилотников. Многим подросткам и даже взрослым пилотам вполне понравилась идея освоения беспилотных технологий и программирования. 

Впрочем, то все же была привычная для DJI среда, где компания давно и уверенно чувствовала себя лидером. С RoboMaster все иначе. Это тоже своего рода беспилотник, только наземный. Продукт внешне похож на танк с высоким уровнем мобильности, а также разнообразными дополнительными элементами, например, 21 светодиодом. Для программирования можно использовать языки Scratch и Python. То есть, возможностей для будущего программиста здесь побольше. 

Что касается остальных особенностей, то управление RoboMaster S1 можно осуществлять либо со смартфона, либо с ПК, либо с пульта дистанционного управления. Последний придется купить отдельно. В качестве протокола связи используется Wi-Fi. У робота-танка есть масса интересных дополнительных функций, включая 36 датчиков, камеру с разрешением 1080p с функцией распознавания объектов и бластер для стрельбы инфракрасными лучами или гелевыми шариками. Судя по уже имеющимся отзывами, новая обучающая игрушка оказалась привлекательной для всех возрастов. Даже взрослые с удовольствием играют с этим гаджетом. Что же касается детей, то следует иметь в виду, что если вашему ребенку меньше 14 лет, следует позволять ему играть только под вашим присмотром, чтобы RoboMaster не превратился просто в дорогую машину с дистанционным управлением.

Танк, собранный вами

RoboMaster S1 – это один из примеров проекта самостоятельной сборки, или как сейчас можно говорить, проекта DIY. DJI утверждает, что среднестатистический пользователь потратит на его сборку от двух до четырех часов, в зависимости от своего опыта. В комплекте 23 детали, отвертка для сборки и 101 винт (6 разных типов). Сборка осуществляется с помощью специальных визуальных инструкций, печатные версии которых обычно идут в стандартном комплекте. Также при сборке можно воспользоваться учебным видео. 

В инструкциях четко обозначена каждая отдельная деталь и инструменты. Все шаги описаны визуально, а не в текстовом формате. С другой стороны, зачастую картинки гораздо нагляднее и проще объясняют процесс сборки, да и для детей такой формат намного удобнее. Не рекомендуется разрешать самостоятельную сборку без присмотра родителей детям до 14 лет. Конструкция все же довольно непростая, поэтому юным инженерам потребуется помощь старших товарищей.

В результате сборки вы получаете RoboMaster S1 – достаточно прочную и надежную машину весом более 3 килограмм, оснащенную большими колесами Mecanum. Внешне аппарат вызывает ассоциации с промышленными машинами и погрузчиками. Каждое колесо оснащено 12 роликами, позволяющими двигаться по всем четырем направлениям. Для функционирования используется бесколлекторный двигатель M3508I и электронные регуляторы скорости с линейными датчиками Холла и алгоритмами для лучшего управления. А чтобы в приложении для робота отслеживались точки попадания в реальном времени, в поверхность корпуса “Робомастера” встроены специальные датчики. Они показывают, когда ваш робот-танк поражен огнем другого такого же робота-танка. 

Еще одна специфическая особенность, которая приводит в восторг детей, а взрослых заставляет вновь погрузиться в детство, это работа бластера. У него имеется мощная световая вспышка оранжевого цвета. Но это не все. Вы также можете стрелять гелевыми шариками, но об этих деталях ниже. Из других особенностей отметим наличие 21 светодиодного индикатора. Эти элементы расположены в 6 зонах и могут гореть любым из 11 цветов. Для этого следует использовать соответствующее приложение для iOS, Android или Windows. 

В верхней части подвеса находится интеллектуальный контроллер с центральным процессором, а также бластер и камера. Она перемещается по двум осям со скоростью 540 градусов в секунду с рысканием на 540 градусов и наклоном (вверх и вниз) от -20 до 35 градусов. Также имеется панорамирование слева направо вокруг вертикальной оси. У пользователя есть возможность включить или выключить гироскоп и контролировать его чувствительность в приложении.

Одной из основных составляющих конструкции интеллектуального контроллера являются две антенны. При сгибании подобно элементам аккордеона они издают характерный щелкающий звук. Они направлены полностью назад, но для оптимального приема сигнала следует устанавливать угол наклона в 90 градусов. Если вы хотите играть в компании нескольких пользователей, то для этого вам пригодится специальный переключатель, позволяющий переключаться на смартфон или маршрутизатор Wi-Fi (последний как раз и нужен для многопользовательской игры). Кроме того, он потребуется для переключения между некоторыми незанятыми портами: USB Type-C, Micro USB, шиной CAN и устройством чтения карт памяти microSD.

Под прозрачной крышкой основной части корпуса находится контроллер движений RoboMaster. Задачей контроллера является управление всеми движениями шасси. Для этого используется специальный алгоритм управления движением колеса по всем направлениям. Кроме этого он отвечает за системы управления шасси, двигателем и мощностью. Если возникают какие-либо проблемы с движением автоматически загорается маленький светодиодный индикатор. Он может гореть синим или желтым, зеленым, красным или белым светом.

Рядом с контроллером движений находятся порты шины CAN и M для подключения модулей брони, питания, двигателя и подвеса. В распоряжении пользователя имеется также шесть портов PWM для подключения сторонних программируемых компонентов: светодиодов, акселерометров, других камер, серверов и драйверов. Вокруг них находятся порт SBus и порт UART. Таким образом, в RoboMaster S1 имеется все для обеспечения высокоуровневой настройки и программирования.

S1 выглядит круто, но вода – его слабость. Он не является водонепроницаемым, но отлично работает на твердых поверхностях, таких как бетон, твердые напольные покрытия. Однако не пытайтесь испытывать гаджет в грязи. В данном случае известный слоган “Танки грязи не боятся”, к сожалению, не отвечает. 

Зато есть другая интересная функция – голосовые сообщения. Если вы включите эту функцию у своего RoboMaster S1, то ваш робот-танк будет время от времени говорить (обычно при настройке роутера, во время игры, при калибровке) серьезным мужским голосом.

Уникальные колеса

Колеса “Робомастера” выглядят очень круто. Но было бы странно, если бы внешний вид оставался их единственным достоинством. Кое-что об уникальном механизме колес робота мы уже рассказывали, тем не менее, стоит кое-что повторить, а о кое о чем рассказать детальнее. 

Сам способ передвижения RoboMaster S1 производит сильное впечатление на всех без исключения. Например, ролики колес будут вращаться вперед, в то время как сам RoboMaster S1 будет плавно перемещаться из стороны в сторону или по кругу. Для новичка эта процедура выглядит завораживающей и даже обладает неким медитативным эффектом. Впрочем, вскоре вы привыкнете к столь необычному процессу. 

Другой удивительный факт – это высочайшая точность передвижения и поразительная скорость STEM-робота. Несмотря на кажущуюся внешнюю неуклюжесть колес, робот-танк довольно быстро перемещается по открытому пространству и довольно точно прибывает в нужную точку. 

Колеса Mecanum, вращающиеся со скоростью до 1000 об/мин, обеспечивают фантастический контроль, плавно перемещаясь во всех четырех направлениях. То есть, если вашему роботу необходимо быстро перемещаться, маневрировать и поворачивать на высокой скорости, то никаких опрокидываний и задержек не будет. Также не будет и проблем с переходом робота с коврового покрытия на плитку или ламинат. 

Благодаря защите от перенапряжения, перепадов температуры и короткого замыкания колеса смогут функционировать достаточно долго. Хотя движение колес не лишено шума, однако этот шум даже приятен, особенно если сравнивать с жужжащими механическими звуками многих машин с дистанционным управлением.

Управление RoboMaster S1

Все изображения с камеры RoboMaster S1, точнее все, что “видит” робот, передаются на дисплей вашего смартфона или ПК. Качество изображения довольно стабильное, хотя иногда немного размытое. Формат изображений 720p при частоте 30 кадрах в секунду. В целом, это вполне позволяет адекватно видеть ситуацию перед и вокруг робота – танка и ориентироваться во время игры. 

Разумеется, это необходимо не просто для развлечения, но и как часть процесса управления. Существует несколько разных способов управления RoboMaster. Самый простой: подключить смартфон. Специальный интерфейс обеспечивает простое и надежное управление. Если вас по каким-то причинам не устраивает мобильный гаджет, то вы можете подключиться к роботу DJI с помощью ПК на ОС Windows, используя для этого клавиатуру, мышь или  тачпада. Также можно использовать игровой джойстик (приобретается отдельно). Однако чтобы использовать джойстик, придется подключить к нему смартфон или мышь.

Джойстик для RoboMaster

Не секрет, что многим привычнее управлять своими гаджетами с помощью джойстиков. DJI не могла обойти этот вопрос. Начиная с июля, можно получить джойстик, купив DJI PlayMore Kit, который также включает дополнительную батарею, гелевые шарики и контейнер для гелевых шариков. 

Для многих пользователей это будет самый интересный способ управлять RoboMaster, даже если корпус пульта первое время покажется им слишком габаритным. Однако чтобы использовать устройство, вам придется подключить свой смартфон через порт USB-A. Специальный зажим и резиновые прокладки обеспечивают плотную установку и отсутствие скольжения.

Впрочем, по мнению некоторых пользователей у данного решения есть и негативная сторона. В частности, пока вы с помощью джойстика будуете управлять перемещениями RoboMaster S1 вперед, назад, влево и вправо, вам все равно придется нажимать на сенсорный экран смартфона, чтобы поворачивать машину. Гораздо удобнее, когда все элементы управления расположены на одном устройстве: либо только на джойстике, либо только в смартфоне.  

Джойстик также оборудован специальными кнопками с буквенными обозначениями. Например, “L” в верхнем левом углу запускает запрограммированные действия. Также есть кнопки L1 и L2 для охлаждения и запуска бластера соответственно, а также кнопка сзади для использования бонусов, полученных в игровых режимах с помощью бумажных маркеров. Вы также можете подключить к джойстику проводную или беспроводную мышь (через USB Type-A). 

Джойстик оборудован батареей емкостью 2600 мАч, срок автономной работы которой, по словам DJI, составляет примерно 2 часа. И такое же время требуется на ее зарядку. Зарядка осуществляется с помощью имеющегося в комплекте кабеля micro USB. Специальный светодиодный индикатор показывает уровень заряда батареи. У джойстика также имеется собственная прошивка, обновить которую не составляет большого труда.

RoboMaster и ОС Windows

Если джойстик – это самый увлекательный способ управления RoboMaster S1, то ПК – самый производительный. С помощью бесплатного приложения для Windows 7 и более поздних версий вы можете перенести точку обзора RoboMaster S1 на большой экран или дисплей ноутбука. В этом режиме вы управляете RoboMaster S1 с помощью клавиш W, A, S и D и вращаете его с помощью мыши. Первое время будет очень непривычно, особенно при поворотах мышью, но в конечном итоге большой экран помогает оживить действия и испытать необычайные ощущения во время ваших боевых миссий.

Бои роботов

Функционал RoboMaster S1 предлагает два варианта поражения противника: с помощью гелевых шариков или инфракрасных лучей. В последнем случае будет выглядеть, как поток зеленого света из бластера. Пользователи отмечают, что использование гелевых шариков хотя и очень привлекательный вариант, однако у него есть существенный недостаток: сложность. Перед использованием их необходимо замочить на 3-4 часа. Они будут расширяться, пока не станут размером и консистенцией напоминать икринки. Но и даже если все это сделать правильно, результаты по дальности и мощности стрельбы не впечатляют. Чтобы добиться большего эффекта придется попотеть с настройками. 

Возможность устраивать групповые баталии на роботах – это великолепно, но нужно помнить, что функционал допускает использование в игре не более 6 гаджетов. Также требуется установить собственный временной лимит. Но в целом сражение выглядит великолепно отличное. В игр можно вести учет очков, наносить урон противнику не только из бластера, но и в ходе столкновений. Имеющиеся в комплекте бумажные маркеры можно установить для использования в качестве бонусов. И это далеко не все. 

Программирование RoboMaster S1

Многие STEM-роботы в той или иной форме можно программировать, но возможности RoboMaster S1 куда шире и более продвинуты. Кроме того, следует отметить наличие портов PWM, с помощью которых пользователь получает возможность изменять конфигурацию оборудования за счет сторонних компонентов: светодиодных фонарей и навигационных устройств.

Что в первую очередь вызывает интерес в плане программирования? Во-первых, с помощью Scratch или Python пользователь может запрограммировать реакцию робота на определенные жесты рук, количество хлопков, которые он слышит, а также реакцию на другой RoboMaster S1 или следование определенной цветовой линии (отлично подходит для создания гоночных треков). Но если вы хотите свободно кодить на Python, то RoboMaster S1 – это лишь небольшое подспорье. Для более серьезных вещей вам понадобится еще один инструктор.

Вы можете скопировать код Python из онлайн-руководства по программированию, но по-настоящему выучить Python с помощью этой игрушки сложно, независимо от возраста. Некоторые программы Python не имеют инструкций или имеют сложные инструкции, которые не подходят для детей. Все программирование происходит в специально приложении, где вы также можете создавать резервные копии своих программ в облаке. В приложении есть три разных раздела программирования.

В разделе “Road to Mastery” приложения RoboMaster имеется девять руководств по Scratch на основе проектов. Приложение отслеживает ваш прогресс, а на боковой панели отображается процент выполнения по трем направлениям: программированию, управлению и искусственному интеллекту. Это мотивирует вас продолжать обучение с RoboMaster S1. 

Благодаря четким инструкциям, дети смогут самостоятельно пройти каждое руководство по блочному программированию. У них есть очень подробные и полезные инструкции с анимацией и пояснениями к соответствующему оборудованию (например, как работают колеса Mecanum) и какие преимущества программа предоставит на поле боя. 

В Road to Mastery, полезном для начинающих программистов, есть функция отладки, которая выделяет ошибки в вашем коде, например использование неправильного типа блока. Когда у вас получится завершить уровень, вы получите награду в виде поздравления и информации у проценте прогресса. 

Robo Academy – еще один раздел программирования в приложении RoboMaster, имеет ярлыки для онлайн-руководства по программированию DJI, с десятками программ Scratch и Python, которые вы можете скопировать в приложение. Кроме того, здесь же вы найдете видеоуроки по программированию.

Наконец, раздел “DIY Programming / Программирование своими руками” в приложении позволяет превратить код Scratch или Python в полезные приемы на поле боя, чтобы сделать вашего робота более грозным в режимах для одного или двух игроков. 

Итоги

Разумеется, это далеко не все, что можно было бы рассмотреть в подробном обзоре. За его пределами остались некоторые детали. Однако мы советуем вам попробовать этот новый уникальный гаджет от DJI. Это не просто игрушка для развлечений, а полезный инструмент обучения. С учетом современных тенденций развития программирования, искусственного интеллекта и робототехники, а также все большем вовлечении в эти вопросы подростков и молодежи, DJI RoboMaster S1 мог бы стать хорошим подспорьем в освоении вашим ребенком новых технологий и навыков.