Няма химикалки с гранатомет, няма монтирани на китката стрели, няма Астън Мартинс, излъган с димни паравани, бронеустойчиво стъкло, въртящи се регистрационни табели или изхвърлящи се седалки. И все пак, одобрените от майсторите измишльотини в научно-изследователската база на Lego в Билунд, Дания, са толкова полезни, колкото всичко, приготвено от Q Branch.
От тази история
[×] ЗАКРИТЕ
Компанията за играчки снабди света с повече от 600 милиарда миниатюрни пластмасови тухли - около 80 за всеки жител на Земята. (Използва се с разрешение, © 2012 THE LEGO GROUP) 
Тази колекция от 1953 г. е първата, която кръщава датските играчки Lego Mursten - тухли Lego. (Използва се с разрешение, © 2012 THE LEGO GROUP) 
В състезание по роботика през януари над 100 отбора от шест щата и две държави се борят за доминирането на Lego. (Ели Меир Каплан) 
В лабораторията за научноизследователска и развойна дейност на Lego в Билунд, Дания, 150 дизайнери измислят следващия измишльотина на Lego измишльотини. (Използва се с разрешение, © 2012 THE LEGO GROUP) 
Новият комплект Mindstorms EV3 на Lego позволява на потребителите да изграждат 17 различни робота и да ги програмират директно чрез „интелигентна тухла.“ (Ian Allen) 
Фото галерия
Q Branch, разбира се, е секцията от Тайната служба на нейно величество (MI6), която доставя Джеймс Бонд с причудливи приспособления. Седалището на MI6 е крепост, наподобяваща зигурат, известна в разузнавателната общност като Legoland. Той получава името си от компанията за играчки, която е доставила земята с повече от 600 милиарда миниатюрни пластмасови тухли - около 80 за всеки жител. Собственият щаб на Lego на компанията е скромен кампус, като чист и добре подреден като квадратично уравнение. Огромни цветни тухли - корпоративен ким на изкуството - лежат разпръснати в спретнати купчини, а обикновените правоъгълни сгради носят имена като Idea House и Head Office.
Собственият MI6, неговата строго секретна научно-изследователска лаборатория на Lego, се намира на втория етаж в тухлена тухлена конструкция, наречена Tech Building. Вътре, зъбни колела в дънки и пуловери от руно са заобиколени от достатъчно електронни ганглии, за да скочат стартиращото чудовище на Франкенщайн. На фона на спагети от проводници и пламък от червени, зелени, сини, жълти и лилави блокове е невероятен масив от прототипи на роботи, всички способни да изненадват поведението. Някои от тези чудеса се движат на колела Lego; други се мотаят по краката на Лего. Има робот, подобен на скорпион, който рязко се завърта, щраква ноктите си и търси инфрачервен маяк „бъг“. Има андроид Mohawked, който хвърля малки червени топки, докато гърми. И има размазана змия-робот, която с вълната на смартфон тресе, трака и се търкаля. Развийте клетката си пред главата на змията и тя се хвърля, за да ви ухапе.
И трите gizmos са герои в Mindstorms EV3, най-новата актуализация на комплект „направи си сам“, който дава възможност на начинаещите Edisons да сглобяват роботи, да ги програмират на PC и Macs и да ги контролират чрез Bluetooth, изтеглящи се приложения и гласови команди. Както всяко друго Lego, Mindstorms EV3 е съвкупност от части (близо 600 отделни елемента), които могат да бъдат свързани по много начини. Играчката, чиято цена е 350 долара и ще бъде в магазините тази есен, се предлага с 3-D интерактивни инструкции за изграждане на 17 различни бота, които ходят, говорят и дебнат. И тъй като това е Lego, предприемчивите деца се насърчават да хакнат и да превърнат компонентите във всичко, за което могат да мечтаят.
***
Някога учителите нямаха инструментите, които да вълнуват и ангажират учениците в инженерството. А технологичното ноу-хау, необходимо за съставяне на съдещ робот, ограничи аудиторията сред гимназисти и студенти. Всичко се промени през 1998 г., когато Lego пусна първата си вълна от програмируеми ботове. На втората вълна, през 2006 г., езикът за програмиране е станал визуален и децата могат да накарат ботовете да правят почти всичко просто чрез стригиране на директиви заедно на компютър. „Днес второкласник може да направи своя собствена трицератопс, избягваща стената за 20 минути“, казва Крис Роджърс, професор по машинно инженерство в университета „Туфтс“.
С тухли, екшън и нюанси, толкова жизнени, колкото тропическите залези, Lego създаде начин за начинаещите да научат основите на структурното инженерство: усилване, напрежение и компресия, ограничения при натоварване, изграждане на мащаб. Чрез комбиниране на тухли Lego със сензори, серводвигатели и микропроцесори, тези новаци вече могат да изследват всичко - от основните шайби и колани до компютърното програмиране. „Mindstorms EV3 отново прави охлаждане с машини“, казва Ралф Хемпел, автор на ръководството за обучение на Lego Spybiotics Secret Agent .
Mindstorms насърчава младите калайджии да играят своя път към роботиката. „Това не ограничава вашите фантазии“, казва Нилс Пугхолм, датски студент, който играе с Легос от времето, когато беше достатъчно възрастен, за да знае, че не трябва да ги поглъща. „Повечето играчки предварително разказват история; Мъжките бури са проучвателни и нямат определени правила. Ако конструирам робот на Марс Роувър, мога да го преструктурирам в роботизирана рама и след това роботизиран хуманоид. Lego robotics е подъл образователен начин да научи за проектиране, планиране, строителство и най-важното - реконструкция. ”В Дания той казва, че е задължително детето да построи вавилонска кула от Legos, която„ неизбежно се разрушава “.
EV3 е третото поколение на разрушаващите се бури и второто, което е набито в тълпата. "Силата на мнозина", казва Марк-Андре Базергуи, един от дузината разработчици на граждани на Лего - които наричат себе си 12-те маймуни - обезсърчени да проектират най-новото издание. През годините мнозина изработиха ботове Lego, които решават кубиците на Rubik, сортират M&M по цвят и преобразуват конвенционални тоалетни в роботи за промивки.
Част от така нареченото „движение за създатели“, фанатичната онлайн общност на Mindstorms споделя идеи, като качва планове за нови творения във форумите на Lego и публикува видеоклипове в YouTube. По целия свят учениците участват в лиги и провеждат турнири, в които екипите са предизвикани да проектират, изграждат и програмират робот Lego, за да изпълнят конкретна задача, свързана с тема като климатичен контрол или безопасност при транспортиране. В САЩ състезанията се ръководят от FIRST (За вдъхновение и признание на науката и технологиите), нестопанска цел, основана от на пръв поглед неизчерпаемия изобретател Дийн Камен (създател на скутера на Segway). Всяка пролет FIRST провежда първенства в четири дивизиона по роботика, обхващащи възрасти от 6 до 18 години. На тазгодишното тридневно парти на Lego блок в кулата на Едуард Джоунс в Сейнт Луис, 650 отбора се мъчиха за роботизирано превъзходство и над 16 милиона долара за стипендии до 140 колежи.
Половината от всички държавни средни училища и около една четвърт от всички основни и средни училища са превърнали бури в своите учебни програми. Масачузетският технологичен институт има Lego Chair, който не е chesterfield, изработен от тухли Lego, а надарен професор в медийната лаборатория на колежа. В Tufts, робототехническите комплекти предизвикаха равен брой дисертации и дисертации със закачливи заглавия като „Обучение на основна сърдечно-съдова механика с легомодели: проучване на случаите в гимназията.“
Роджърс работи с Lego за разработването на Robolab - роботизиран подход за изучаване на науки и математика - който се използва в около 50 000 училища по света и е преведен на 15 езика. Той подчертава дизайнерското мислене, идеята, че поставяте проблем, като първо си представите неговото решение. Подходът му се основава на демонстрация, критика и итерация: Всичко може да се направи по-добре, дори провал. „Децата правят възпитани предположения и след това провеждат експерименти, за да докажат своите теории“, казва той. „Те виждат, че няма правилен или грешен отговор, а само безкраен брой начини за решаване на проблем. Ученето, което е толкова важно за инженерството, колкото и за живота. "
Самюъл Бекет увещава: „Не успявам по-добре.“
***
На датски Lego се произнася LEE-go. На английски, строителната мания, която е обхванала цивилизования свят, се произнася LEEgoMAINia. Италиански художник старателно пресъздава творбите на стари майстори в Легос, включително Мона Лиза на Да Винчи и Момичето на Вермеер с перлена обица . Чикагски художник е проектирал Lego мини-мащабни комплекти от Белия дом, Операта в Сидни и 15 други именити сгради. Други са достигнали необикновена дължина, за да сглобят най-големия мост в Лего (122 фута), най-дългата влакова писта в Лего (4 923 фута) и най-високата в света кула Лего (106 фута, седем инча; 450 000 тухли). Биха били нужни 40 милиарда тухли Lego с осем шпилки, за да се изгради купчина до Луната, макар че никой все още не е опитал това.
Всеки значителен нов космически кораб и мисия на НАСА вече започва свой собствен модел Лего, но астронавтите на борда на Международната космическа станция са ги изградили в орбита. Има часовници Lego Darth Vader, видео игри Lego Ninjago и мач Lego Quidditch. Година от сега анимационният приключенски филм LEGO: The Piece of Resistance предстои в театрите. С участието на герои, изразени от Уил Феръл и Морган Фрийман, анимационният филм обещава да бъде истински, гм, блокбастър. Накрая, четири от топ 10-те книги за деца в списъка на най-продаваните в New York Times бяха от Lego. Една от тях, The Lego Ideas Book, носи линията на етикета „Отключи въображението си“.
Въображението е това, което е ръководило Лего от основаването му през 1932 г. от Оле Кирк Кристиансен, дърводелец, наподобяващ геппето, с малка работилница в Билунд, селски махал в Ютланд с топографията на палачинка. В опит да победи Голямата депресия, Кристиансен започна да прави дървени коли с ярки цветове и да издърпва патици. След като заключи, че неговата компания за играчки се нуждае от по-провокативно име от Билунд Маскинснедкери, той отсече изразителният крак на датски, за да „играе добре“. „По случайно съвпадение Лего означава„ Сглобявам “на латински.
Лего, както се разбира от повечето възрастни, започва през 1949 г., малко след като Кристиансен купува първата датска машина за леене под налягане и започва да вади играчки с някои пластмасови части. Според легендата на Лего, той се е случил върху някои кухи британски блокове, наречени Kiddicraft, които вдъхновяват собствените му автоматични свързващи тухли, предшественика на тухла Лего. Пробивът в дизайна беше механизъм на шпилки и тръби, който позволяваше на тухлите да се щракнат, да се държат бързо и все пак някак лесно да се разделят. „Легос са крайните символи на датския характер“, казва Нилс Пугхолм. „Те не изискват малки обекти, които зависят от логиката и геометрията. Може би, тъй като Дания има толкова малко природни ресурси, изобретателността е ценна. "
През 1958 г. - годината на смъртта на Кристиансен - Lego патентова своята технология за кликване, която компанията нарича „сила на съединителя“. Ключът е прецизната инженерия; толерантността на датските модерни зъби на Lego е една петнадесет милиметра, десет пъти по-фина от човешката коса. През следващия половин век Lego се превърна в една от най-обичаните играчки в света. Приблизително половината родители на планетата бяха събудени от сътресение посред нощ, нахлуха мъчително в спалнята на детето си и стъпиха боси върху тухла Лего.
"Децата са фантастични малки същества", казва Мадс Нипър, шеф на маркетинга на компанията. „След пияни хора, те са единствените истински честни хора на земята.“ С наближаването на хилядолетието Лего използваше тази честност, като се предаваше на марка с марка. Семейната фирма правеше намеса в детски дрехи, бебешки продукти, бижута, видео игри и тематични паркове.
Но нещо гниеше в щата Дания. До 2004 г. Lego е взел някои нерешени финансови решения и е на ръба на фалита или поглъщането от Mattel, най-големия търговец на дребно на играчки в света. Кьелд Кърк Кристиансен, изпълнителен директор и внук на основателя, назначи бившия консултант по мениджмънта Йорген Виг Кнудсторп, който да го замени и да възстанови Лего, тухлена с тухла. Това, което направи Knudstorp, намалява разходите, съкращава персонал, намалява наполовина време за разработка, съкращава софтуерното подразделение и намалява продуктовите линии. Изглежда, че се отклони към Големия тавански играк в небето, Лего направи забележителен обрат.
Един ред, който Knudstorp остави недокоснат, беше Mindstorms, който започна живот преди 15 години в сътрудничество с лабораторията на MIT Media. „Първоначалният патент на нашата блокираща тухла е изтекъл през 1975 г.“, казва Нипър. „Единственият начин да продължим да се разграничаваме от нашите конкуренти беше чрез креативността.“ И не непременно собственото творчество на Lego: Компанията е възложила иновациите на Mindstorms в своята твърда фанатна база.
Връзката между Mindstorms и неговите ентусиасти винаги е била симбиотична. Няколко месеца след дебюта на комплекта за роботика през 1998 г., аспирантката на университета в Станфорд Кекоа Проудфут реинженерира своите собствени микропроцесори и публикува тайните на дизайна. Други хакери се насочиха към неговите открития, проектираха нов софтуер и операционни системи и споделиха ощипване на производителността с останалата част от Интернет. Докато мениджърският и юридическият екип на Lego обсъждаха как да се справят с нарушението, Nipper предложи компанията да насърчава открити доставки.
Подсъди на модарите, той аргументира, може да отчужди възрастните любители на Лего, които представляват близо половината от продажбите на Mindstorms и по същество бяха готови да работят безплатно. В новата бизнес парадигма на компанията, развитието трябва да се управлява от фен и да се контролира от вентилатори, с много малък надзор от Lego. Толкова малко, че в лиценза за софтуер Mindstorms е записано „право на хакване“. „Разбрахме, че ограничаването на творчеството е обратното на нашата мисия“, казва Нипър. „Нашата цел е да насърчаваме проучванията и изобретателността.“ Стратегията се изплати: Mindstorms стана най-продаваният продукт в историята на Lego.
През 2005 г., с комплекта, дължим за надграждане на дизайна, Lego премина през форуми и уебсайтове за възрастни фенове, желаещи да бъдат част от потребителския панел на Mindstorms или MUP. Четиримата финалисти - всички се заклеха на секретност - и инженерното доверие на Lego прекараха 11 месеца в размяна на имейли за всичко - от фърмуер до входни портове. В замяна на вноските си, MUPpets получиха плащане в Легос. „Това е най-добрата възможна връзка“, казва панелистът Ралф Хемпел, професионален инженер, специализиран в дизайна на вградени системи. „Парите биха усложнили проблема. Няма друга марка в света, която бих помислила да върша подобна работа безплатно. Получаването на предварителни копия на наборите за роботика е за мен глазура на тортата. "
За най-новата версия на Mindstorms Lego разшири своя потребителски панел до дузина тухли (12-те маймуни) и проучи как децата взаимодействат с роботизирани играчки. Камила Ботк, старши маркетинг мениджър на компанията, казва, че децата не разглеждат роботите като обекти толкова, колкото разширения на себе си, неща с характер и личности. „Мисля, че това е чудесна концепция, докато детето не трябва да изгради робота и да го програмира“, предлага Хемпел. "Тогава реалността потъва в това колко мислене и хитрост отива в правенето на дизайнерска работа."
***
"Казвате, че искате революция", пее скептично Джон Ленън. „Е, знаете, всички искаме да променим света.“ Проблемът с дигиталната революция, отеква Дийн Камен, е, че способността да се играе с технологиите често се бърка със способността да се разбере.
62-годишният инженер и предприемач издържа от къща с форма на шестоъгълник по свой собствен дизайн в покрайнините на Манчестър, Ню Хемпшир. Той носи това, което на практика е униформата му: риза от деним с отворена врата и дънкови панталони.
Камен отпадна от колежа, за да разработи първата в света поносима инсулинова помпа. Той продължи да създава Segway; самобалансирана роботизирана инвалидна количка с шест колела, способна да се качва нагоре и надолу по стълби; и електрически генератор, който може да работи на кравешки тор и да произвежда питейна вода отстрани. От всичките си изобретения - а Камен притежава 441 чуждестранни и вътрешни патенти - този, с който се гордее, е ПЪРВО, до голяма степен умствен спорт, основан на конкурентна роботика.
Той започва ПЪРВО през 1989 г., за да демистифицира инженерството и да отгледа поколение иноватори. „Твърде много деца в гимназията в тази страна, особено жени и малцинства, отпадат от часовете по наука и математика“, казва той. „Няма стимул, няма поощрение.“ Всъщност, той твърди, има всякакви фини възпиращи стимули и обезсърчаване. „Децата се нуждаят от достъп до предизвикателни, практически проекти, които водят до осезаем продукт. Вместо да им казват защо важни са абстрактни понятия като алгебра или тригонометрия, учителите по наука трябва да кажат: „Нека изградим робот Лего!“ С малко съдействие децата изграждат такъв и той решава проблем. Изведнъж осъзнават, че математиката и науката са много мощни инструменти. Изведнъж математиката и науката са подходящи и забавни. "
Камен предвижда време, когато младите почитат пионерите учени толкова, колкото, да речем, суперзвездите на НБА. „Единственото, което американската култура празнува, са спортните герои“, казва той. „Много атлетични тийнейджъри мислят, че ще направят щастие, като подскачат баскетбол и стават следващият Леброн Джеймс. Това не е реалистично дори за най-малкия процент от тях. Да станеш инженер е. ”Все пак Камен признава вродените разлики между класните стаи и игралните полета са помогнали кариерите в спорта да бъдат по-привлекателни от тези в технологиите. „Когато спортистите работят заедно, това се нарича работа в екип“, казва той. „Ако работите заедно в часовете по наука, това се нарича изневяра.“
Състезанието по роботика - еквивалентът на FIRST на основните лиги - започва на всеки януари, когато инженерна комисия разкрива играта и правилата за тази година. Под наблюдението на инженери, учени или други възрастни ментори екипите на гимназистите разполагат с шест седмици за проектиране и конструиране на малки, неелегантни машини от комплекти. Единствените ограничения са теглото (роботът не може да надвишава 150 паунда) и цената. (За да смекчи икономическите предимства, а не инженерните предимства, Kamen е установил своеобразно ограничение на заплатата в размер на 4000 долара за допълнителни части.)
Въпреки че всеки екип е изправен пред едно и също предизвикателство, те разработват изключително различни дизайнерски решения. Местните победители преминават в един от 58-те региона, където техните ботове се бият за шанса да се класират за финалите в Сейнт Луис. Шампионатът е структуриран като March Madness, NCAA мъжки дивизион I баскетболен турнир. Камен го нарича „NCAA на разумните“. Всяко от четирите подразделения носи името на известен учен (Архимед, Кюри, Галилео и Нютон). Финалната четворка се играе на Айнщайн полето.
Неотдавнашно проучване на университета Brandeis показва, че децата, които участват в състезания по роботика, имат повече от два пъти по-голяма вероятност да продължат кариера в областта на науката и технологиите и почти четири пъти по-вероятно да продължат такава в инженерството. „Роботът е просто превозно средство“, казва Камен. „На шест седмици не можеш да дадеш на детето значимо образование в областта на роботиката, технологиите или инженерството. Но като изграждате роботи, можете да изградите самочувствие и сериозно разбиране за това какъв е животът на хората, които работят и решават сложни проблеми. За много деца роботиката има потенциал да се промени там, където отделят своето време и внимание. “
В този януарски следобед около 750 деца от най-далечния Сингапур влагат времето и вниманието си в ПЪРВИ турнир в университета в Делауеър. Кръстоска между панаир на науката и бала за костюми „Теория на големия взрив“, това е едно от най-големите еднодневни събития по роботика в страната. Участниците са излезли като луди учени, манекени с краш-тестове и разнообразни гротескници, които дори д-р Сеус не биха се съгласили.
Технологията Tinkertoy превърна полевата къща в истинска хардуерна емпория. Кабинетите на работилниците са натъпкани с къдрави тресчотки и ръждиви гаечни ключове; широки сиви групи от колела, шайби и удължителни рамена; и навсякъде, навсякъде Легос. Банерите носят имена на екипи като Bricktastic Builders, Bellowship of the Brick, Lego-Nardo da Vinci.
На площадката за състезание по роботика най-забележителната конфедерация - квартет от младежи от Ню Джърси, известен като карбонавтите - е облечена в защитни очила, обувки и оранжеви затворнически комбинезони. „Легос ме вдъхновява и ме връща в реалността“, казва Ибрахим Елшахауи, старши в гимназията, който планира кариера в областта на биомедицинското инженерство. „Научих, че не мога просто да създам робот. Моите идеи трябва да бъдат по-организирани и последователни. “
По-младите състезатели са около половината жени. В състезанието по роботика момичетата са малко и далеч между тях. „Момичетата са по-естетични, логистични и детайлно ориентирани“, предлага карбонат на име Чарлз Верхуг. "Не сме в стиловите точки."
"Момчетата са в разрушителни неща", казва съотборникът CJ Geering.
Тийнейджърка от друг екип - розовите й тениски, сплетени с китайски капани за пръсти - изскача глава в сгущаването на карбонавтите и се напуква, "Ще се изненадате."
Звучи зумер. Наредени в трибуните от аплодисменти и хипервентилиращи родители, екипите пускат в движение курсовете си, подобни на фолклорни колички. Целта: да извадите гумени пръстени от вертикална грамада и да ги поставите върху хоризонтални спици. Ботът на Carbonaut грабва, пуска, сергира, отива в стени и въпреки това ... печели топлината.
Подобно на износена складова кола, триумфалният бот се връща обратно към „ямите“, където маймуната на карбонавтите с алгоритъма, променящи променливите на скоростта и посоката. Попитан дали някога е участвал в турнир, опетнен от роботизиран скандал с допинг, съотборникът CJ Geering Deadpans: „Съдиите понякога ни молят за проби от електричество, но засега никой от нашите не е бил засегнат. Последното нещо, което искаме, е да се появи в специална телевизия с Опра. "
През преграда Остин Хва и Томас МакКлур, облечени в пурпурни шалчета, токе и якета на готвача, салон до пирамида от тухли Лего. Те са членове на Chef-Bot-Ardees, предимно контингент за средни училища от Чадс Форд, Пенсилвания.
Тази година Lego League Challenge е да реши проблемите, пред които са изправени възрастните хора. Готвачите са разбили робот-проходилка, снабдена с магнитна тава.
„Тавата е намагнетизирана, за да не падат ножове и вилици“, обяснява Хва.
"И лъжици", добавя Макклур, полезно.
Тринадесет годишният Хва казва, че Lego robotics са го поставили на технологичния път. McClure, който е на 10, не е толкова сигурен, че инженерството е в бъдещето му. „Да не излизам извън темата - казва той, „ но не мисля, че непременно ще вляза в тази работа. “
Той обмисля пирата на Лего през решетката на пръстите си. "Аз съм в групата на пети клас, ударната секция", казва той. "Има наистина голям шанс да порасна да стана рок барабанист."
