Intelino - programovateľný vláčik

1. Základné informácie

Intelino je moderný programovateľný vláčik navrhnutý pre deti od 3 rokov, ktorý spája klasickú zábavu s inovatívnymi technológiami, vďaka ktorej sa naučí základom programovania. Ide o inteligentný vlakový systém, ktorý umožňuje jednoduché programovanie a interaktívnu hru, pričom podporuje rozvoj kreativity, logického myslenia a technických zručností.

Intelino bolo ocenené mnohými medzinárodnými oceneniami, vrátane najlepších vynálezov časopisu TIME a ocenení WEF Smart Toy Awards. Inteligentný vlak sa predáva vo viac ako 30 krajinách a používa sa v tisíckach domácností a škôl. Intelino má sídlo v Redondo Beach v Kalifornii.

• intuitívne – stačí vybrať z krabice a hra môže začať,
• interaktívne – senzory a Bluetooth pripojenie rozvíja hru,
• smart – pritiahne deti k programovaniu, aktualizuje sa,
• vekovo neobmedzený – zabaví 3-ročné deti aj starších školákov,
• dokúpiteľné koľaje a spojky na drevené koľajnice.

Viac informácií dostupných na tomto linku.

Používateľská príručka

1.1. Opis

Intelino Smart Train sa zapína multifunkčným tlačidlom, ktoré sa nachádza na streche lokomotívy. Je vybavený vysokorýchlostným DC motorom, ktorý vlak poháňa v oboch smeroch, na jedno nabitie vydrží viac ako 100 minút prevádzky. Ďalšie technické vlastnosti sú:

• Smart lokomotívu poháňa 32-bit procesor ARM,
• bezdrôtové ovládanie na 9 metrov pomocou Bluetooth Smart 4.2,
• trojosý akcelerometer,
• odolná zostava prevodovky s mechanizmom elektromagnetickej spojky,
• najvyššia rýchlosť 100 cm/sec
• Li-Po dobíjacie batérie (micro USB port v zadnej časti lokomotívy),
• dobíjanie cez USB – micro USB kábel,
• odolná škrupina z ABS a polykarbonátu,
• LED dióda stavu nabíjania batérie: vybitá batéria – červená, plné nabitie – zelená,
• farebné LED svetlá je možné ovládať pomocou sprievodnej aplikácie,
• LED diódy na streche pre spätnú väzbu (rozjazd, zastavenie, zrýchlenie a pod.),
• vstavaný reproduktor (možnosť nastavenie zvukových efektov v sprievodnej aplikácii),
• jazdí tiež na väčšine drevených koľajníc (napríklad Ikea, Brio, Woody a pod.).

1.2. Senzory

 Smart Train je vybavený tromi senzormi:

• snímač rýchlosti – optický senzor sleduje rýchlosť vlaku a udržuje stálu rýchlosť,
• trojosý akcelerometer (polohový snímač) poskytuje presné informácie o pohybe vlaku a podporuje niektoré funkcie,
• čelný a zadný snímač farieb priebežne sníma farebné kódy pri pohybe vpred a vzad.

1.3. Dostupné sady

Základná sada obsahuje: 

• lokomotívu,
• vagóny,
• koľajnice,
• farebné programovacie dieliky,
• karta s prehľadom kódov,
• nálepky na vlak,
• nabíjací kábel USB.

Dokúpiteľné súčiastky:

• krátke a dlhé diely koľajníc,
• sada mostu s piliermi,
• sada výškovo nastaviteľných podpier,
• stanica a tunel,
• adaptér na drevenú dráhu.

2. Možnosti programovania

Na ovládanie a programovanie Intelino Smart Train máme až 4 rôzne spôsoby, ktoré budú bližšie popísané v nasledujúcich kapitolách. 

2.1. Farebné dieliky

Action Snaps sú malé farebné dieliky, ktoré sa umiestňujú priamo do koľajníc. Senzor farby na lokomotíve nepretržite skenuje trať, kým je vlak v pohybe a následne po načítaní farieb ich interpetuje ako príkazy, ktoré má vykonať.

Toto ovládanie vláčika je jednoduché, intuitívne a určené primárne mladším deťom. Napriek jednoduchosti je to všestranná metóda kódovania, ktorou môžeme ovládať vlak na križovatkách, smer pohybu, rýchlosť, zastavenie, odpojenie vagónov a iné. Pomocou aplikácie Intelino je možné si vytvoriť aj svoje vlastné príkazy.

Základné pravidlá:

1. Príkazy musia vždy začínať bielou farbou (v smere pohybu vlaku) - biela farba upozorní lokomotívu, že nasleduje kód,
2. Obojsmerné príkazy - biela farba dieliku sa nachádza na začiatku aj na konci príkazu,
3. Medzery v sekvencii kódu - medzi dielikmi sa nemôže nechávať medzera a taktiež sa príkaz nezadáva cez spoje koľajníc.

Výnimka: vo výhybkových koľajniciach príkazy začínajú svetlomodrou farbou, ktorá je špecifická a upozorňuje na križovatku. Svetlomodré dieliky nájdeme iba priamo zabudované vo výhybkách, individuálne kusy sa nedajú kúpiť.

Typy príkazov:

2.2. Aplikácie

Intelino Play

Intelino Play je mobilná aplikácia podporovaná na väčšine mobilných zariadeniach (telefóny, tablety). Zariadenia musia podporovať Bluetooth 4.0 alebo novšiu verziu. Aplikácia je primárne nastavená a Anglickom jazyku ale je dostupný i Český jazyk.

Pre väčšinu obsahu v aplikácií nie je potreba rozšírení a stačí základný set Intelino.

Využitie:

Intelino Edu Central

V tejto aplikácií sa nachádzajú lekcie kódovania pomocou dielikov. Na využívanie aplikácie pre väčšinu obsahu je potrebný Základný set. Aplikácia je podporovaná na väčšine mobilných zariadeniach. Z tejto aplikácie existuje aj webová verzia aplikácie, ktorá je podporovaná na všetkých operačných systémoch. Všetky počítače aj mobilné zariadenia musia podporovať Bluetooth 4.0 alebo novšiu verziu. Tak ako i predchádzajúca aplikácia aj v tejto je možné nastaviť si jazyk na Češtinu.

Výhody využívania aplikácie:

• lekcie a aktivity kódovania založené na príbehoch,
• inovatívna technológia so spätnou väzbou v reálnom čase,
• samostatné učenie vlastným tempom,
• riadená skúsenosť s textom a hlasom.

2.3. Programovací jazyk Scratch

Pracovať v programovacom jazyku Scratch je možné cez webovú aplikáciu, ktorá je dostupná na webových prehliadačoch, ktoré podporujú Bluetooth. Druhou možnosťou je využívať aplikáciu Intelino Scratch na tabletoch iPad.

V Intelino Scratch je v známom prostredí editora Scratch integrovaná plnohodnotná zbierka riadiacich blokov pre Intelino Train, ktorá poskytuje kontrolu nad vlakom. 

Funkcie zahŕňajú:

• upozornenie na udalosti týkajúce sa pohybu, zmenu smeru, prejdenej vzdialenosti, detekcie farieb,
• ovládacie prvky pre rýchlosť, zastavenie, odpojenie vozňa, LED svetlá a plánovania trasy,
• možnosť úpravy príkazov.

Intelino Scratch umožňuje pripojiť až 3 vlaky. Táto možnosť ponúka schopnosť experimentovania s konceptom inteligentnej mobility, ako je predchádzanie kolíziám, autonómna doprava, kooperatívne riadenie, zdieľanie zdrojov a iné.

Práca s rozšíreniami:

• experimentovanie s AI na ovládanie vlaku,
• rozšírenie Text-to-Speech, Translate a iné,
• interaktivita medzi vlakom a hardvérom tretích strán (napr. micro:bit).

2.4. Programovací jazyk Python

Knižnica Intelino Python umožňuje programovanie na udalostiach a umožňuje interaktívne ovládať jeden a viac inteligentných vlakov.

Knižnica je podporovaná na počítačoch s operačnými systémami Windows, macOS a Linux s rozhraním Bluetooth 4.0 a novšou verziou.

Varianty knižnice:

• programovanie založené na udalostiach na interaktívne ovládanie jedného a viac vlakov,
• knižnica intelino-trainlib ponúka prirodezný prechod od blokového kódovania.

S Intelino Python môžu žiaci vylepšovať svoje programovacie zručnosti, aby mohli študovať vedecké, inžinierke problémy, vytvárať modely inteligentných miest a experimentovať s inteligentnou mobilitou.

Pre Intelino Smart Train sú vytvorené synchrónne aj asynchrónne programovacie knižnice Python. Synchrónna knižnica intelino-trainlib umožňuje programovanie založené na udalostiach a umožňuje interaktívne ovládať jeden alebo viacero vlakov. Táto knižnica je vhodná pre používateľov, ktorí sú vo všeobecnosti noví v Pythone. Programátori s pokročilejšími zručnosťami imôžu uprednostniť asynchrónnu knižnicu intelino-trainlib-async, ktorá ponúka rozšírený zoznam funkcií, relatívne programovanie a vynikajúci výkon.

Viac informácií dostupných na tomto linku.

3. Úlohy

Nasledujúce kapitoly obsahujú úlohy zo všetkých programovacích prostredí.

3.1. Farebné dieliky

3.2. Aplikácie

3.3. Programovací jazyk Scratch

3.4. Programovací jazyk Python

import random
import time
from intelino.trainlib import TrainScanner


def main():
    with TrainScanner() as train:
        blink_delay = 0.5  # in seconds

        for _ in range(5):
            red = random.randint(0, 1) * 255
            green = random.randint(0, 1) * 255
            blue = random.randint(0, 1) * 255

            # turn LED on
            train.set_top_led_color(red, green, blue)
            time.sleep(blink_delay)

            # turn LED off
            train.set_top_led_color(0, 0, 0)
            time.sleep(blink_delay)


if __name__ == "__main__":
    main()
  

import time

from intelino.trainlib import TrainScanner
from intelino.trainlib.enums import (
    MovementDirection,
    SpeedLevel,
    StopDrivingFeedbackType,
)

# Constant: 1 circle track length is approx. 127 cm (PI * 40.5 cm)
CIRCLE_LENGTH_CM = 127.0


def main():
    with TrainScanner() as train:
        #
        # Run 3 loops to test out the 3 predefined speed levels.
        #
        train.drive_at_speed_level(
            # start slow
            speed_level=SpeedLevel.LEVEL1,
            # optional: direction defaults to forward, if not specified
            direction=MovementDirection.FORWARD,
            # optional: whether to blink the top LED, defaults to True
            play_feedback=True,
        )
        # wait until the train drives 1 circle length
        while train.distance_cm < 1 * CIRCLE_LENGTH_CM:
            time.sleep(0.001)  # 1ms sleep

        # medium speed
        train.drive_at_speed_level(SpeedLevel.LEVEL2)
        while train.distance_cm < 2 * CIRCLE_LENGTH_CM:
            time.sleep(0.001)

        # fast
        train.drive_at_speed_level(SpeedLevel.LEVEL3)
        while train.distance_cm < 3 * CIRCLE_LENGTH_CM:
            time.sleep(0.001)

        # stop and rest for a moment
        train.stop_driving(StopDrivingFeedbackType.END_ROUTE)
        time.sleep(3)

        # reset train distance measurement
        train.distance_cm = 0

        #
        # Run 3 loops on a circle while smoothly increasing train speed.
        #
        slow_cmps = 20
        fast_cmps = 80
        step_count = fast_cmps - slow_cmps
        # calculate how long (in cm) we drive at every speed
        step_length_cm = 3 * CIRCLE_LENGTH_CM / step_count

        # start slow
        current_speed_cmps = slow_cmps
        while train.distance_cm < 3 * CIRCLE_LENGTH_CM:
            start_cm = train.distance_cm
            train.drive_at_speed(current_speed_cmps)
            while (train.distance_cm - start_cm) < step_length_cm:
                time.sleep(0.001)  # 1ms sleep

            # increase the speed for the next iteration
            current_speed_cmps += 1

        train.stop_driving(StopDrivingFeedbackType.END_ROUTE)


if __name__ == "__main__":
    main()
   

4. Intelino Lab

Intelino Lab je bezplatný zdroj aktivít, lekcií a programov na stiahnutie a tlač pre inteligentný vlak Intelino. Menšou nevýhodou je, že dokumenty nie sú dostupné v slovenskom ani českom jazyku.

Obsahuje:

• aktivity,
• lekcie,
• programy.

Dostupné na tomto linku.