Strawbees: Robotic Inventions for the micro:bit add-on kit

Op de laatste BETT Show in London ontdekte ik Strawbees uit Zweden. Strawbees levert een duurzaam constructiesysteem op basis van rietjes. De rietjes zijn eenvoudig op maat te knippen en worden met eenvoudige koppelstukken met elkaar verbonden. Kinderen kunnen snel grote constructies bouwen en leren zo over constructietechnieken.

Wat mijn aandacht trok was de recente uitbreiding van het Strawbees systeem met een micro:bit. Strawbees heeft een eigen printplaatje ontwikkeld dat werkt op drie AAA-batterijen. Dit levert voldoende spanning om een servomotortje goed te laten werken. Op het printplaatje kunnen drie servo’s worden aangesloten.

Verder zitten er twee adresseerbare meerkleuren-led’s (RGB) en een houder voor de 3 AAA-batterijen op het printplaatje. Wanneer een micro:bit (niet meegeleverd) in de connector wordt gestoken dan zijn de vijf 4mm gaten op de micro:bit niet meer te gebruiken. Gelukkig heeft het printplaatje dezelfde gaten zodat de pinnen PO, P1 en P2 beschikbaar blijven voor het aansluiten van led’s, schakelaars etc.

In plaats van de krakkemikkige blauwe servootjes (SG90) heeft Strawbees gekozen voor de betere servo SM-S2309S. Met de meegeleverde clips bevestig je de servo’s en het printplaatje eenvoudig aan een Strawbees bouwwerk.

Het enige ‘nadeel’ dat ik aan het printplaatje kan ontdekken is dat de resetknop van de micro:bit niet meer toegankelijk is. Gelukkig zit er op het printplaatje een aan-uit schakelaar waarmee de micro:bit (mits niet aangesloten op een USB-poort) ook kan worden gereset.

Micro:bit extension

Om de servo’s en de RGB led’s te programmeren moet je in de Makecode editor de Strawbees uitbreiding laden.

Omdat de Strawbees uitbreiding de bestaande uitbreidingen Servos en Neopixel worden deze automatisch geladen.

In de Strawbees uitbreiding vinden we de blokjes waarmee de servo’s en RGB-leds aangestuurd kunnen worden. Er is ook een blokje om een continue rotatie servo (360°) aan te sturen.

   

Timing blokken

Strawbees heeft aan de besturing van de servo’s en de RGB-leds iets nieuws toegevoegd: Timing. Tot nu toe besturen we servo’s en RGB-leds op een ‘aan-uit’ manier: draai direct naar 90 graden of stel RGB-led direct in op 50% rood, 25% groen en 75% blauw.

Met de Strawbees blokken kan je nu ook aangeven hoe een verandering verloopt. Je kan een servo dus langzaam laten starten en geleidelijk laten afremmen als de ingestelde hoek nadert. Een RGB-led kan je volgens een golfvorm (sinus, cosinus etc.) in helderheid veranderen. Deze technieken worden al langer gebruikt in de animatiewereld waar ze bijvoorbeeld een stoomlocomotief langzaam op snelheid laten komen.

Deze uitbreidingen zijn zeker niet alleen ‘voor de mooi’, maar zijn zeker belangrijk bij servo’s die meer massa moeten verplaatsen en mechanische schokeffecten niet gewenst zijn. In de praktijk zie je direct dat de Strawbees servo-bewegingen er veel natuurlijker uitzien.

Ook het in- en uitschakelen van de RGB-leds verloopt dankzij de blokken verloop en golfvorm op een veel vriendelijkere manier.

Met de Strawbees blokken kan je golfvorm en verlopen instellen:

• Golfvormen gebruik je voor doorlopende veranderingen (bijvoorbeeld een servo die de hele tijd heen en weer beweegt).
• Verloopvormen (easing) zijn voor éénmalige veranderingen waarbij je het begin en het einde van een verandering instelt.

Strawbees heeft een zeer uitgebreid assortiment aan golf- en verloopvormen. Het aantal verloopvormen had wat mij betreft wel wat minder gemogen, vooral omdat het verschil tussen de vormen niet altijd waarneembaar is.

Een aardig interactief overzicht van een aantal verloopvormen staat op https://easings.net/.

Beweging in een variabele

De vormen kunnen worden opgeslagen als variabele. Hierdoor kan je de vorm in de loop van het programma aanpassen.

In het voorbeeld hieronder wordt bij het opstarten de golfvorm vastgelegd in de variabele mijnGolfvorm.

https://makecode.microbit.org/_A2yLu25dxMrk (ook leuk om in de simulator te bekijken)

In het blokje de hele tijd kunnen we er met één Strawbees blok voor zorgen dat de servo telkens in drie seconde heen en weer beweegt.

Met de knoppen A en B wordt de variabele mijnGolfvorm aangepast en verandert ook de manier waarop de servo heen en weer beweegt.

Ook ‘leuk’ zonder Strawbees

De golf- en verloopblokken uit de Strawbees uitbreiding kan je ook gebruiken als je het Strawbees-printplaatje nog niet hebt. In combinatie met de muziekblokken maak je allerlei verrassende geluidseffecten. Alvast mijn verontschuldigingen als de kinderen uit jouw groep aan de slag gaan met dit programma:

https://makecode.microbit.org/_Vty2yifphgvp

In deze  grafische online rekenmachine kan je goed zien wat de parameters duur, amplitude en offsett precies doen.

Conclusie

Als ik Strawbees moet vergelijken met een ander product dan denk ik direct aan BYOR. Waar BYOR echter vooral een creatief uitgangspunt heeft, is dat van Strawbees veel technischer en biedt het meer mogelijkheden om leerlingen constructies te laten ontdekken.

Het printplaatje met twee RGB-leds en drie aansluitingen voor servo’s werkt uitstekend en laat zich ook makkelijk integreren in een Strawbees project. De degelijke servomotor in combinatie met de voedingsspanning uit 3 AA-batterijen zorgt ervoor dat je ook echt iets met de servo’s kan doen.

Dat er nog steeds zinvolle software-uitbreidingen op Makecode mogelijk zijn bewijst Strawbees met de golf- en verloopvormen!