Ouders en docenten die op zoek zijn naar robotkits voor kinderen, willen vaak meer dan een simpele oplossing met één doel. Het gaat erom dat kinderen niet alleen kennismaken met wetenschap, technologie, engineering en wiskunde (STEM), maar dat de kit hen ook daadwerkelijk leert. Dit omvat het in elkaar zetten van de basis, het bedraden van de appendages en het programmeren van de ‘hersenen’ met behulp van software. De volgende selectie robotkits biedt hierbij uitkomst.
Veel van de onderstaande kits maken gebruik van termen als STEM, Arduino en Blockly. Hieronder volgt een korte uitleg:
Begrippenkader
Arduino is een open-source hardware- en softwareplatform dat bestaat uit borden die input lezen en data omzetten in output. Deze data wordt beheerd via de Arduino programmeertaal en bijbehorende software. Arduino is ontworpen voor beginners, maar is geavanceerd genoeg voor ervaren gebruikers, wat het een veelgebruikt platform maakt in het onderwijs. Zelfs Intel werkt samen met Arduino.
Scratch is een programmeertaal, speciaal ontwikkeld voor kinderen van 8 tot 16 jaar. Het is een apart platform van Arduino, maar wordt veel gebruikt in scholen voor het maken van spellen, het programmeren van robots en het ontwerpen van animaties. In plaats van code te schrijven, bouwen kinderen programma’s door commando-blokken te combineren. Scratch kan zowel offline geïnstalleerd als online gebruikt worden.
Blockly, eveneens een programmeertaal voor kinderen, werkt met programmeerblokken die aan elkaar gekoppeld kunnen worden. Het valt onder de paraplu van Google en is voornamelijk webgebaseerd, hoewel er ook apps voor Android en iOS beschikbaar zijn. Blockly is de eenvoudigere taal, terwijl Scratch meer functionaliteiten biedt.
STEM staat voor Science, Technology, Engineering, and Mathematics. Het is een initiatief van het Amerikaanse Ministerie van Onderwijs om studenten voor te bereiden op toekomstige banen. Het doel is om interactie met real-world programma’s te stimuleren en experimenteel leren te bevorderen, zodat studenten oplossingen kunnen onderzoeken en creëren.
Lego Boost
Al bijna een eeuw biedt Lego een simpele visie: een kind plezier geven met een speelgoedje, of hen de middelen geven om hun eigen speelgoed te bouwen, wat leidt tot plezier en groei. De Lego Boost kit, een van de instapmodellen in robotica van het bedrijf, is ontworpen voor eenvoudige bediening door kinderen van diverse leeftijden. De kit bevat 847 onderdelen waarmee vijf verschillende ontwerpen gebouwd kunnen worden, waaronder een gitaar en een humanoïde robot.
Het bouwen is slechts de helft van de uitdaging. Het programmeren wordt met Boost verrassend eenvoudig gemaakt. Via een app, beschikbaar voor Android en iOS, worden kinderen door levels geleid waarbij ze blokken moeten plaatsen om instructies voor hun robot te creëren. Door de programmering als een spel te structureren, wordt het voltooien ervan leuk voor kinderen. Het systeem vereist geen leesvaardigheid, waardoor ook jongere kinderen het kunnen begrijpen.
Nintendo Labo
Hoewel Nintendo’s kartonnen speelset misschien niet de meest geavanceerde is, biedt Labo een reeks eenvoudige en tijdrovende oefeningen in constructie en programmering die kinderen zullen waarderen. Labo biedt momenteel twee sets. De ‘variety kit’ bevat vijf projecten, waaronder een RC-auto, een vishengel, een huis, een motorfiets en een piano. De robotkit stelt gebruikers in staat een mechanische rugzak te bouwen die bewegingen van ledematen volgt, waarmee vervolgens een robot in een bijbehorend minigame bestuurd kan worden.
Het bouwen van een Toy-Con is eveneens eenvoudig; gebruikers volgen de instructies op hun Nintendo Switch. Na het voltooien van een Toy-Con kan het bijbehorende minigame gespeeld worden. De ware magie ontstaat echter bij het experimenteren met nieuwe toepassingen. Labo is niet bijzonder diepgaand, maar het is een uitstekende manier om kinderen kennis te laten maken met de basisconcepten van engineering.
Elegoo UNO Project Smart Robot Car Kit
Zoals de naam al aangeeft, is het eindproduct een ‘slimme’ robotauto gebaseerd op het Arduino-platform. De kit bevat 24 verschillende modules, zoals een infraroodontvanger voor afstandsbediening, Bluetooth voor verbinding via smartphone of tablet, lijnvolging en obstakeldetectie. Speciaal voor kinderen is het ontwerp geminimaliseerd voor een snellere montage en minder fouten.
Volgens Elegoo bevat de kit instructies en software die kinderen leren hoe ze programma’s moeten laden en de robot standaardbewegingen moeten laten uitvoeren. De kit is echter uitbreidbaar met sensoren die niet zijn inbegrepen, voor een gepersonaliseerde robot. Deze externe sensoren moeten een 3-pins XH2.54-interface hebben om compatibel te zijn.
Meccano-Erector MeccaSpider Robot Kit
Deze kit is bedoeld voor kinderen vanaf 10 jaar en bevat 291 onderdelen die in één tot drie uur geassembleerd kunnen worden tot een robotspin. De kit bevat twee ‘slimme’ elektromotoren, een ‘hersenen’-module en een infraroodsensormodule die beweging detecteert. Er is zelfs een ingebouwd reservoir voor water, zodat de spin ‘gif’ kan spuiten om vijanden af te weren.
Wat programmering betreft, zijn er ingebouwde fysieke knoppen voor het activeren van vooraf ingestelde modi, waaronder vijf basisstanden, twee bewakingsmodi en één spelmodus. Kinderen kunnen deze aanpassen via de knoppen op het apparaat, of met behulp van de apps voor Android en iOS. Deze Meccano-Erector kit valt onder het STEM-concept met een gemiddelde complexiteit.
Tenergy Odev Tomo
Dit is nog een kit die onder het STEM-concept valt: een 2-in-1 transformeerde, programmeerbare robot van batterijfabrikant Tenergy. Ontworpen voor kinderen vanaf 8 jaar, bevat het een ultrasone sensor, een volgsensor, de hoofdcontrolebox en meer onderdelen, die allemaal kleurgecodeerd en duidelijk gelabeld zijn. De kit maakt een twee- of driewielige robot die vrij kan rondrijden, specifieke lijnen kan volgen, of bestuurd kan worden via Tenergy’s gratis ODEV Explorer mobiele app.
Voor handmatige programmering is de gratis Odev Blockly app voor Android of iOS nodig. Alles wat voor de robot wordt gemaakt, kan worden geüpload en gedeeld met andere gebruikers in de cloud. Tomo’s ‘hersenen’ hebben voldoende poorten voor uitbreiding met externe modules.
Robolink Rokit Smart
Deze STEM-gerichte kit stelt Arduino-leerlingen in staat een programmeerbare robot in 11 verschillende vormen te bouwen, waaronder een krab, een klappende aap, een piratenschip en een gorilla. Het wordt ondersteund door een online tutorial met instructies voor het bouwen van de robot in elke ontwerpvariant, de programmeerbasis met Arduino-software, en details over het gebruik van de kit voor ‘sumo’-competities.
Volgens Robolink heeft elk ontwerp een specifiek doel: één kan elastiekjes afschieten, één kan randen detecteren, één volgt lijnen, enzovoort. Batterijen zijn niet inbegrepen, maar alle printplaten, motoren en frames die nodig zijn voor een werkende robot, zitten in de kit. Robolink gebruikt deze kit ook in hun Robotics Learning Center voor kinderen in San Diego.
UBTECH Jimu Robot DIY Buzzbot & Muttbot Robotics Kit
Standaard kan met deze kit BuzzBot of zijn metgezel MuttBot gebouwd worden (niet beide tegelijk). Er zijn echter voldoende onderdelen – 271 stuks – in de kit om te bouwen wat men wil, inclusief één ‘hersenen’-module, zes servo’s en een batterij. Twee extra servo’s zijn verkrijgbaar als kit van twee voor ongeveer €40, of een niet-robotische dierlijke metgezel voor €50.
Nadat kinderen de UBTECH Jimu robot hebben gebouwd, kunnen ze verschillende poses opnemen en deze via het PRP-systeem met de Jimu app voor Android en iOS afspelen. Via dezelfde app kunnen kinderen commando-blokken samenvoegen met behulp van Blockly-gebaseerde codering. De app biedt zelfs stapsgewijze instructies voor de montage van beide robots.
Makeblock DIY Ultimate Robot Kit
Dit is de vlaggenschip robotkit van Makeblock, met mechanische onderdelen van geanodiseerd 6061 aluminium en sleufontwerpen. De kit bevat instructies voor 10 verschillende ontwerpen, zoals een robot-tank, een robot-bartender en een zelfbalancerende robot. Deze ontwerpen worden ondersteund door het Arduino-gebaseerde MegaPi-hoofdboard, dat tot 10 servo’s of acht DC-motoren tegelijk kan aansturen. De kit is ook compatibel met de Raspberry Pi board.
Voor programmering gebruiken kinderen de op Scratch 2.0 gebaseerde mBlock software van Makeblock voor pc’s en mobiele apparaten. Deze tool biedt een drag-and-drop omgeving waar kinderen codeblokken aan elkaar koppelen. Gevorderde gebruikers kunnen Python gebruiken via het Raspberry Pi board, Node JS of de Arduino IDE. De onderdelenlijst bevat een Bluetooth-module, zodat creaties vanaf elk Bluetooth-gebaseerd pc of mobiel apparaat geprogrammeerd en bestuurd kunnen worden.
Lego Mindstorms EV3 31313
Deze kit bestaat uit Lego-stenen, een programmeerbare EV3-module die als brein fungeert, vier sensoren, diverse motoren en vele andere onderdelen. De EV3-module heeft een ingebouwd display dat de draadloze verbinding, batterijniveau en de huidige activiteit van de robot toont. In totaal kunnen 17 verschillende robotontwerpen gebouwd worden, zoals een slang (R3ptar), een wandelende dinosaurus (Dinor3x), een schietende schorpioen (Spik3r) en een humanoïde robot (Ev3rstorm).
Elk ontwerp heeft standaard unieke functies en geprogrammeerde gedragingen. Ze kunnen ook worden bestuurd met de meegeleverde afstandsbediening. Gebruikers kunnen hun creatie programmeren met de LEGO Mindstorms Ev3 software voor pc en hun commando’s downloaden naar de robot via USB, Bluetooth of Wi-Fi. De software biedt vijf programmeermissies om kinderen te helpen met icon-gebaseerde programmeerblokken. LEGO biedt ook een programmeerapp voor mobiele apparaten.
LewanSoul xArm Robotic Arm
Nog niet klaar om te investeren in een volledige robot? Dan is deze robotarm van LewanSoul een optie. Met een metalen constructie en hoogwaardige servo’s is de Lewansoul een stap hoger dan andere robotarmen. De kit bevat alles wat nodig is voor montage en gebruik. De assemblage kan complex zijn, dus hulp van volwassenen kan nodig zijn, maar LewanSoul biedt ondersteunende video’s op hun website. Eenmaal gebouwd, leert de articulerende arm kinderen op redelijke wijze hoe een 6-assige robot werkt. Het kan ook worden geïntegreerd met Arduino en Scratch voor geavanceerde programmering.
4M Tin Can Robot
Engineering is een belangrijke vaardigheid voor kinderen, net als zorg voor het milieu. De 4M Tin Can robot combineert beide: kinderen gebruiken een blikje als middelpunt voor een schattige robot. De kit is eenvoudig te monteren en de instructies zijn duidelijk, maar biedt toch flexibiliteit voor kinderen om hun eigen draai aan de uiteindelijke vorm te geven.
De robot heeft wankelende ogen en rekbare armen, wat hem een grappig en vriendelijk uiterlijk geeft. De 4M Tin Can Robot is niet alleen een goede manier om kinderen te leren hoe ze materialen zoals blikjes kunnen hergebruiken, maar is ook een van de meest betaalbare robotkits op de markt.