1. Repository at ChSTU
  2. Випускні кваліфікаційні роботи
  3. Магістр
  4. 123 Комп’ютерна інженерія (Спеціалізовані комп’ютерні системи)
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6320
Title: Дослідження робото-технічних комплексів орієнтованих на навчання
Authors: Нечипоренко, Ольга Володимирівна
Остистий, Артем Валерійович
Issue Date: Jan-2022
Abstract: У кваліфікаційній роботі проводилось дослідження обраних робототехнічних комплексів. Метою кваліфікаційної роботи є дослідження робототехнічних систем орієнтованих на навчання, задачею є проаналізувати обрані комплекси та провести дослідження тих, які найбільше підходять для навчання. Аналіз виконувався за такими критеріями: наявність різних сенсорів та датчиків, програмовані приводи, наявність технологій для підключення інших роботів, або підключення смартфонів та ПК. При виконання роботи були вирішені такі завдання як: Проаналізовано тенденції розвитку освітньої робототехніки та STEM – освіти, за результатами аналізу рівень освітню робототехніки знаходиться на недостатньому рівні; Проведено порівняльний аналіз комплексів, орієнтованих на навчання, за результатами аналізу можна обрати комлпект, який має більше позитивних характеристик; Досліджено обрані комплекси, які мають більше позитивних характеристик та можуть застосовуватися в різних сферах, і з різними мовами програмування; Описано рекомендації щодо вибору і застосування досліджених комплексів, також наведено приклади моделювання їхньої роботи.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6320
Appears in Collections:123 Комп’ютерна інженерія (Спеціалізовані комп’ютерні системи)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
М_123_2021_Остистий.pdf
  Restricted Access		2.91 MBAdobe PDFView/Open Request a copy
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Extracted text 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ 
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ 
КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ 
 
 
 
 
 
 
 
Пояснювальна записка 
до кваліфікаційної роботи 
освітнього ступеню «магістр» 
 
на тему: Дослідження робототехнічних комплексів орієнтованих на 
навчання 
 
 
 
Виконав: студент 2 курсу, групи МСКС-2007 
спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» 
(освітня програма «Спеціалізовані 
комп’ютерні системи») 
 Остистий А.В.   
(прізвище та ініціали) 
 
Керівник    Нечипоренко О. В.   
(прізвище та ініціали) 
Рецензент        
(прізвище та ініціали) 
 
 
 
Черкаси 2021 рік 
2 
 
ЗМІСТ 
СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ ......................................... 3 
ВСТУП ......................................................................................................................... 4 
1. СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ................................................................... 9 
1.1 STEM - освіта .......................................................................................................................... 9 
1.2 Тенденції Розвитку робототехніки ...................................................................................... 12 
1.3 Робототехніка як один з напрямів сучасної STEM - освіти .............................................. 13 
1.4 Формування проблемних задач дослідження .................................................................... 15 
2. АНАЛІЗ РОБОТОТЕХНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ............................................... 17 
     2.1Аналіз технічних характеристик комплексів ..................................................................... 17 
     2.2 Порівняння робототехнічних комплексів .......................................................................... 45 
3. ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТОТЕХНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ ОРІЄНТОВАНИХ 
НА НАВЧАННЯ ........................................................................................................ 50 
3.1 Робототехнічний комлпекс Raspberry PI ............................................................................ 50 
3.2 Робототехнічний комплекс Formula flowcode buggy ......................................................... 66 
3.3 Моделювання роботи комплексів ....................................................................................... 75 
ВИСНОВКИ ............................................................................................................... 80 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ................................................................. 82 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ 
 
4GL (4 generation languages) – мови програмування четвертого покоління 
AI (Artificial intelligence) – штучний інтелект 
Blocks – (Блоки) графічна мова програмування 
CP (continuous path) – неперервний шлях 
HDLs (Hardware Description Languages) Мови опису обладнання - це 
спеціалізована формальна комп'ютерна мова, що використовується для 
проєктування структури, дизайну та роботи електронної мікросхеми та її 
моделювання 
LISP (LISt Processing) - мова програмування загального призначення з 
підтримкою парадигм функціонального та процедурного програмування 
PTP (Point to point) – протокол передачі зображення 
ROS – операційна система 
STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) — наука, 
технології, інженерія, математика 
ВР – віртуальна реальність 
РК – рідкокристалічний дисплей 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
ВСТУП 
 
Робототехніка - це міждисциплінарна дослідницька область на межі 
інформатики та техніки. Робототехніка передбачає проектування, побудову, 
експлуатацію та використання роботів. Метою робототехніки є розробка 
розумних машин, які можуть допомогти та допомогти людям у їх 
повсякденному житті та зберегти всіх у безпеці. Робототехніка спирається на 
досягнення інформаційної інженерії, обчислювальної техніки, 
машинобудування, електронної інженерії та інших. 
Робототехніка розробляє машини, які можуть замінити людину і 
повторювати людські дії. Роботи можуть використовуватися в багатьох 
ситуаціях і для багатьох цілей, але сьогодні багато які використовуються в 
небезпечних умовах (включаючи огляд радіоактивних матеріалів, виявлення 
бомб і дезактивацію), виробничих процесах або там, де людина не може 
вижити (наприклад, під водою, у космосі під впливом високих температур та 
стримування небезпечних матеріалів та радіації). Роботи можуть приймати 
будь-яку форму, але деякі з них зроблені так, щоб зовні нагадувати людей. 
Це, як кажуть, допомагає прийняти робота в певних формах поведінки, які 
зазвичай виконують люди. Такі роботи намагаються повторити підйом, 
ходьбу, промову, пізнання чи будь-яку іншу діяльність людини.  
Концепція створення робототехніки, яка може працювати автономно, 
сягає класичних часів, але дослідження функціональності та потенційного 
використання роботів істотно зросли до 20 століття. Протягом історії різні 
вчені, винахідники, інженери та техніки часто припускали, що роботи одного 
дня зможуть імітувати поведінку людини та поводити себе як людина. 
Сьогодні робототехніка - це швидко зростаюча сфера, оскільки 
технологічний прогрес продовжується; Дослідження, проектування та 
створення нових роботів служать різним практичним цілям, будь то на 
внутрішньому, комерційному чи військовому рівні. Багато роботів створені 
для діяльності, небезпечної для людей, таких як знешкодження бомб, пошук 
5 
 
вцілілих людей у нестабільних руїнах та дослідження мін та корабельних 
аварій. Робототехніка також використовується в STEM. [20,21] 
Робототехніка - галузь інженерії, яка передбачає концепцію, 
проектування, виготовлення та експлуатацію роботів. Це поле перетинається 
з інформатикою, комп'ютерною технікою (найбільше з штучним інтелектом), 
мехатронікою, електронікою, біоінженерією та нанотехнологіями.  
Набори роботів для дітей слугують способом познайомити їх із світом 
програмування, технологій та робототехніки. Якась збірка все-таки 
знадобиться, але набори, зроблені для дітей, не повинні вимагати 
використання інструментів, невідповідних їхньому віку, наприклад 
паяльника. Мова програмування, що використовується для цих наборів, 
також набагато простіша; деякі з них навіть використовують наочні 
посібники замість текстових мов. 
З іншого боку, набори роботів, виготовлені для дорослих, зазвичай 
використовують певний варіант технології програмування наприклад 
Arduino. Для початківців платформа Arduino має шаблонні проекти та 
команди, які можна копіювати як навчальні посібники. Платформа може бути 
запрограмована на виконання комбінацій для виконування різних завдань. 
У комплекті з роботами, розробленими для дорослих, може бути багато 
літератури. Ці набори можуть запропонувати декілька різних комбінацій та 
орієнтацій, які можуть досліджувати дорослі, кожен з яких зосереджується на 
певній робототехніці чи інженерній концепції. Принцип дизайну, який стоїть 
за цими роботичними наборами, орієнтований на те, щоб зробити його 
доступним для дорослих, але також достатньо складним, щоб забезпечити 
виконання та відчуття досягнення. 
У будь-якому випадку, набори роботів дають можливість дітям і 
дорослим потрапити у світ базового програмування. Вони сприяють 
критичному та креативному мисленню під час фази складання. [19] 
6 
 
Кожне додаткове заняття і активність дітей приносить їм користь. 
Конструювання і програмування машин не є винятком і малюки розвивають 
корисні навички. [17] 
Актуальність  
 В Україні розвиток освітньої робототехніки в рамках освітнього 
процесу працює епізодично на предметному рівні, в позашкільній освіті у 
навчанні інформатики, , але на це не вистачає часу та системного підходу. 
Тому впровадження робототехніки в освітній процес середніх і вищих 
навчальних закладів як одного з напрямків освіти, розробка відповідних 
навчальних програм для учнів, майбутніх учителів і для системи 
підвищення кваліфікації вчителів має важливе значення 
 Зважаючи на те, що робототехніка вже відіграє важливу роль у 
різних галузях суспільної діяльності та на те, що її роль в майбутньому 
буде посилюватись, необхідно підготувати для цього нинішнє покоління 
учнів. 
Мета і задачі дослідження  
Метою кваліфікаційної роботи є дослідження робототехнічних 
систем орієнтованих на навчання, задачею є проаналізувати обрані 
комплекси та провести дослідження тих, які найбільше підходять для 
навчання 
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:  
- проаналізувати тенденції розвитку освітньої робототехніки та 
STEM – освіти; 
- провести порівняльний аналіз комплексів, орієнтованих на 
навчання; 
- дослідити обрані комплекси, які мають більше позитивних 
характеристик; 
7 
 
- описати рекомендації щодо вибору і застосування досліджених 
комплексів. 
Об’єкт дослідження 
Об’єктом дослідження є процеси використання робототехніки в 
STEM – освіті для навчання 
Предмет дослідження 
Робототехнічні комплекси, орієнтовані на навчання. 
Методи дослідження 
Для досягнення поставлених задач були використані аналіз та 
порівняння, теорії інформації та теорії надійності. 
Наукова новизна одержаних результатів: 
Наукова новизна полягає в наступному: 
- Проведено порівняння орієнтованих на навчання робототехнічних 
комплексів за визначеними характеристиками 
- Описано рекомендації щодо вибору та застосування обраних 
робототехнічних комплексів 
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що на основі 
порівняльного аналізу характеристик і дослідження орієнтованих на 
навчання робототехнічних комплексів, були розроблені рекомендації щодо 
вибору і практичного застосування досліджених комплексів. 
Апробація результатів дослідження: 
Результати роботи доповідалися й обговорювалися на студентських і 
наукових конференціях: 
− дні студентської науки ЧДТУ, 27-30 квітня, м. Черкаси, Україна, 
2020; 
− дні студентської науки ЧДТУ, 19-22 квітня, м. Черкаси, Україна, 
2021; 
8 
 
− ІV Всеукраїнська науково-практична інтернет-конференція 
«Сучасні технології в енергетиці, електромеханіці, системах управління та 
машинобудуванні», 25-26 листопада, м. Бахмут, Україна, 2021. 
Пубікації 
Результати досліджень опубліковані в тезах доповідей: 
1. Остистий А. В. Аналіз робототехнічних систем для розвитку дітей / 
А. В. Остистий, І. А. Зубко // Збірник тез доповідей студентської науково­ 
практичної конференції ЧДТУ: 27–30 квітня 2020 р. [Електронний ресурс] / 
[упоряд. Мельник І.В.]; М­во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. 
ун­т. – Черкаси : ЧДТУ, 2020. – C. 23-24. 
2. Ostystyi A. V. Research of functionality of robotic kits for child 
development / A. V. Ostystyi, I. A. Zubko // Збірник тез доповідей студентської 
науково­практичної конференції ЧДТУ : 19–22 квітня  2021 р. [Електронний 
ресурс] / [упоряд. Мельник І.В.] ; М­во освіти і науки України, Черкас. держ. 
технол. ун­т. – Черкаси : ЧДТУ, 2021. – C. 121. 
3. Нечипоренко О. В. Дослідження Дослідженя робототехнічних 
комплексів орієнтованих на навчання / О. В. Нечипоренко, А. В. Остистий // 
Сучасні технології в енергетиці, електромеханіці, системах управління та 
машинобудуванні: Матеріали ІV Всеукраїнської науково-практичної інтернет-
конференції (м. Бахмут, 25-26 листопада 2021 р.) / Навчально-науковий 
професійно-педагогічний інститут Української інженерно-педагогічної 
академії [упоряд. П.О. Чикунов]. – Бахмут: ННППІ УІПА, 2021. – С. 106 - 
107. 
Структура та обсяг випускної роботи 
Кваліфікаційна робота магістра складається з вступу, 3 розділів, 
висновків та списку використаних джерел. Робота викладена на 84 сторінках. 
Ілюстровано 44 рисунками та має 16 таблиць. Список використаних джерел 
містить 22 найменування 
 
   
9 
 
1 СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ 
1.1 STEM – освіта 
STEM-освіта (від англійської - наука, технологія, інженерія, 
математика) - напрям в освіті, в умовах використання якого в навчальній 
програмі посилюється науковий компонент з використанням інноваційних 
технологій. STEM-це концепція, система навчання, яка використовується 
розвиненими країнами на різних рівнях освіти для розвитку навичок у дітей 
та молоді, необхідних для досягнення успіху в 21 столітті і просування 
інновацій розвиток країни в цілому. Ця концепція виникла на вимогу бізнесу 
(в першу чергу великих корпорацій), якому потрібен новий бренд 
професіоналів. Вона пророкує поєднання різних наук, технологій, 
інженерного та математичного мислення. Важливою концепцією, пов'язаною 
з stem-освітою, є міждисциплінарність. Міждисциплінарність в освіті 
розглядається як педагогічна Інновація. Ключовий педагогічною проблемою 
при розробці STEM-орієнтованих навчальних програм є технологія інтеграції 
компонентів, які, з одного боку, близькі дисциплін, а з іншого-самостійні 
усталені онтології: Наука як спосіб пізнання, що допомагає зрозуміти 
навколишній світ; технології як спосіб поліпшення світу, чутливого до 
соціальних змін; інженерія як спосіб створення і вдосконалення пристроїв 
для вирішення реальних проблем; математика як спосіб опису світу "аналіз 
світу і реальних проблем з допомогою числа". 
Таким чином, в основі розробки освітньої STEM-програми лежить 
поєднання наукового методу, технології, дизайну і математика. Важливо, що 
результатом інтеграції може стати введення окремого предмета STEM / 
Наука або певні зміни в навчальному плані кожного з STEM-предметів на 
основі впровадження інновацій, посилення практичної складової у вирішенні 
реальних проблем. Навчання STEM засноване на використанні інструментів і 
обладнання, пов'язаних з технічним моделюванням, енергетикою, 
електротехнікою, інформатикою, інформаційно-комунікаційні технології( 
10 
 
ІКТ), дослідження в області енергозберігаючих технологій, автоматизації, 
робототехніки, інтелектуальних систем, радіотехніки, радіоелектроніки, 
авіації, космонавтики, аерокосмічних технологій та ін. Як показує 
зарубіжний досвід, впровадження STEM-освіти змінює економіку країни в 
цілому, робить її більш інноваційною і конкурентоспроможною. Згідно з 
Відповідні дослідження, в яких беруть участь лише 1 % населення в 
професіях STEM, можуть збільшити ВВП країни до 50 мільярдів доларів.  
Потреба у фахівцях STEM зростає швидше, ніж в інших професіях, так 
як STEM розвиває здатність до дослідницької та творчої діяльності, 
експериментування; вміння працювати в команді над спільними проектами, в 
тому числі з використанням ІКТ; сприяє формуванню аналітичного, 
критичного та інноваційного мислення. Також прогнозується, що для 75 % 
професій, які зараз з'являються і розвиваються, будуть потрібні навички . [18] 
Україна має великий потенціал для розвитку STEM-освіти, про що 
свідчать матеріали Всесвітнього економічного форуму. Зокрема, за 
показником " якість математичної та природничої освіти" ("якість 
математичної та природничо-наукової освіти") Україна розташована в 27 
містах з 137 країн (статистика за 2017-2018 роки). В даний час українська 
освіта знаходиться в процесі розробки нових стандартів і концепцій нової 
школи. Однак, незважаючи на те, що stem-підходи реалізуються в багатьох 
Українські навчальні заклади, в даний час - це в основному позашкільне 
STEM-освіта: різні олімпіади з природничих наук та математики, діяльність 
Малої академії наук, різні наукові конкурси та заходи для школярів та 
студентів (Intel Techno Ukraine, Intel Eco Ukraine, Науковий фестиваль 
Sikorsky Challenge), Наукові пікніки, хакатони і т. д. Тому зараз важливо 
реформувати природничо-наукове, математичне та інженерне освіту на 
основі адаптації зарубіжного досвіду та перевірених практик впровадження 
В Україні вже зроблені деякі кроки. Зокрема, у 2015 році було створено 
 
 
11 
 
Освітня коаліція STEM в Україні, ключовими цілями якої є: 
1. профорієнтація; 
2. реалізація програм з впровадження інноваційних методів навчання в 
установах 
3. освіта; 
4. надання учням та студентам можливостей для проведення 
дослідницьких та експериментальних робіт на сучасному обладнанні; 
5. проведення конкурсів, олімпіад для самореалізації; 
6. розвиток міжнародного співробітництва. 
Основні компоненти STEM-освіти (викладання природничих наук, 
математики, технології) також важливо залучати сучасні і швидко 
розвиваються галузі промисловості. Однією з таких областей є 
робототехніка. Зрештою, Робототехніка-це універсальний освітній 
інструмент, що підходить для будь-якого віку-від учнів початкової школи до 
студентів університетів і вчених. Використання освітньої робототехніки дає 
можливість на ранніх етапах виявити технічні задатки учнів і розвивати їх у 
цьому напрямку та напрямку формування компетенцій STEM в цілому. Тому 
надзвичайно Проблема підготовки фахівців в області робототехніки, і 
особливо підготовка майбутніх вчителів робототехніки. 
Уроки робототехніки для дітей підходять для дітей будь-якого віку - 
від дошкільнят до старшокласників. При цьому в залежності від віку дитини 
та складності занять буде отримувати абсолютно різні навички. [15] 
Наприклад, дошкільнята, працюючи з деталями роботів, значно 
покращують моторику рук, уважність, здатність логічно мислити і 
концентрувати свою увагу на одному об'єкті тривалий період часу. 
Дитина від 4 до 7 років в основному повинен працювати з великими 
деталями, які легко тримати в руках. При цьому об'єкти конструювання не 
відрізняються особливою складністю. Їх принцип роботи досить простий, 
однак він знайомить їх з тим, як функціонує наш всесвіт. 
12 
 
Учень з старших класів (8-10 років) вже здатний не просто створювати 
найпростіші мехаї роботи, але конструювати і програмувати повноцінних 
багатофункціональних роботів. У цьому віці вони вже здатні зрозуміти ази 
мов програмування С та С++. 
Заняття робототехніки для дітей в 11-13 років вже відрізняються 
складністю, з якою нездатний впоратися непідготовлений дорослий. Дитина 
починає вчитися конструювати роботів за власними задумами. Також вона 
починає знайомитися принципами створення мікроконтролерів по Ардуіно і 
працювати у візуальному середовищі програмування. 
Просунуті заняття робототехніки передбачають не тільки 
конструювання, але й етап планування, в якому дитина вирішує, як і яким 
чином буде працювати майбутні роботи. 
1.2 Світові тенденції розвитку робототехніки 
Робототехніка - одна з галузей промисловості в світі, яка в даний час 
розвивається найбільш інтенсивно. Про це свідчать дані Всесвітнього звіту з 
робототехніки Міжнародна федерація робототехніки (IFR) на 2018 рік рік 
(жовтень 2018, Токіо, Японія). За результатами звіту global robotics в 2017 
році був поставлений новий рекорд з виробництва промислових роботів, а 
саме обсяг їх виробництва збільшився на 30% порівняно з попереднім роком. 
Крім того, за останні п'ять років (з 2013 по 2017 рік) загальний обсяг 
продажів промислових роботів подвоїтися. 
Сьогодні промислові роботи і комплексна автоматизація виробництва 
затребувані в багатьох сферах соціальної діяльності: (Промисловість 
(Малярні роботи, Зварювальні роботи, роботи з різання металу і т. д.); 
1. Військова галузь (бойові операції, розвідувальні роботи); 
2. Медицина (мікроскопічна робота для використання в мікрохірургії, 
робота кур'єрів в лікарнях); 
3.  Авіація (безпілотні літальні апарати); 
4. Космічна промисловість (самохідні транспортні засоби на основі 
роботизованих систем); 
13 
 
5. Сектор послуг (робота з надання допомоги людям з особливими 
потребами); 
6. Життя (роботи-пилососи) і т. д. 
Робототехніка змінює наш спосіб життя і роботи. Це також означає, що 
вже існує гостра потреба у фахівцях з розробки, проектування та 
програмування роботів. Підготовка майбутніх фахівців в області 
робототехніки потребує оновлення шкільної та вузівської освіти відповідно 
до сучасних вимог. Крім того, Робототехніка є популярним і ефективним 
методом вивчення важливих галузей науки, дизайну і заснована на 
активному використанні сучасних технологій. 
1.3 Освітня робототехніка як один з напрямів сучасної STEM – 
освіти 
 Як уже згадувалося раніше, стрімкий розвиток IT-індустрії, 
робототехніки, нанотехнологій диктує необхідність підготовки відповідних 
кваліфікованих фахівців. Для реалізації цього потрібна якісна підготовка 
студентів з STEM-предметів - математики, фізики, техніки, інженерії, 
програмування і т. д. Робототехніка також є одним з напрямків розвитку 
сучасної STEM-освіти. Навчання за допомогою робототехніки надає 
можливість школярам і студентам вирішувати реальні життєві проблеми, що 
вимагають знань з STEM-предметів, зокрема: 
1. Математика (просторові поняття, геометрія - для розуміння режимів 
руху роботів); 
2. Фізика (Електроніка, принципи роботи датчиків, які лежать в основі 
роботів); 
3. Технологія та дизайн (проектування пристроїв, частин роботів, їх 
конструкція), 
4. ІКТ (програмування роботизованих систем). 
 
14 
 
 Робототехніка - це прикладна наука, яка вивчає проектування, 
розробку, проектування, експлуатацію та використання роботів. Навчання 
робототехніці надає студентам практичний досвід для розуміння 
технологічних складових функціонування автоматизованих систем, адаптація 
до постійних змін при управлінні складними системами; використання 
раніше отриманих знань в реальних ситуаціях. Робототехніка привертає 
увагу вчених як засіб розширення можливостей учнів і студентів, і саме в 
процесі навчання робототехніці молоді люди можуть зайняти активну 
позицію в якості проектувальники, а не пасивні одержувачі знань або 
споживачі технологій. [14] 
Освітня Робототехніка - це міждисциплінарна область навчання 
студентів, в процесі якої вивчаються STEM-предмети (Фізика, технологія, 
математика), кібернетика, Мехатроніка та Інформатика. Освітня 
робототехніки відповідає ідеям випереджаючого навчання ( технології 
навчання, які знадобляться в майбутньому) і може залучити студентів різного 
віку до процесу інноваційної та науково-технічної творчості. 
Враховуючи результати досліджень і власний досвід, ми відзначаємо основні 
цілі та завдання впровадження освітньої робототехніки в освітній процес 
освітніх установ, а саме: 
1. Формування та розвиток в учнів інтересу до природничих і точних 
наук, науково-технічної творчості, що відповідає ідеям STEM-освіти; 
2. Формування у студентів навичок роботи з технічними пристроями та 
практичних навичок 
3. Вирішення актуальних інженерно-технічних завдань; 
4. Формування якостей особистості, яка здатна самостійно ставити цілі, 
проектувати 
5. Шляхи їх реалізації, контролювати і оцінювати свої досягнення; 
6. Формування у студентів вміння працювати з різними джерелами 
інформації, оцінювати їх і на цій основі формулювати власну думку, 
судження, оцінку, ініціювати і створювати власні розробки; 
15 
 
7. Реалізація метапредметних зв'язків між інформатикою, математикою, 
фізикою та технологіями; 
8. Формування у студентів наукового світогляду як невід'ємної частини 
загальнолюдської культури, необхідної умови повноцінного життя в 
сучасному суспільстві; 
9. Формування та розвиток стійкої мотивації до навчання; 
10. Інтелектуальний розвиток особистості, зокрема розвиток логіки, 
алгоритмічного і творчого мислення при вирішенні прикладних 
завдань, інформаційної культури, пам'яті, уваги, наукової інтуїції. 
 1.4 Формування проблемних задач дослідження 
- проаналізувати тенденції розвитку освітньої робототехніки та 
STEM – освіти; 
- провести порівняльний аналіз комплексів, орієнтованих на 
навчання; 
- дослідити обрані комплекси, які мають більше позитивних 
характеристик; 
- описати рекомендації щодо вибору і застосування досліджених 
комплексів. 
Висновки 
 Освітня Робототехніка - це ефективний інструмент навчання за 
допомогою проектної діяльності, в якій STEM, програмування, технічна 
творчість об'єднані в одне ціле проект. Навчання робототехніці надає 
студентам можливості для моделювання та проектування, щоб вивчити, як 
технології працюють в реальній життя . 
 В Україні розвиток освітньої робототехніки в навчальному процесі 
відбувається спорадично на предметному рівні, у викладанні інформатики та 
ІКТ, у позашкільній освіті, але в даний час відсутній системний підхід. Тому 
впровадження робототехніки в освітній процес середньої та вищої освіти як 
одне з напрямів STEM-освіти, розробка відповідних навчальних програм для 
16 
 
студентів, для майбутніх вчителів і для системи підвищення кваліфікації 
вчителів без відриву від виробництва це важлива цінність. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
2 АНАЛІЗ РОБОТОТЕХНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ 
2.1 Аналіз технічних характеристик комплексів 
Робототехнічні набори користуються великою популярністю, 
подобаються користувачам різного віку.  Багатофункціональні набори 
робототехніки виробляють посидючість, вміння доводити розпочату справу 
до кінця. Підходить робототехніка для школярів і дошкільнят, для людей 
будь-якого віку. При взаємодії з роботами-конструкторами людина 
адаптується до світу сучасних технологій, отримує важливі навички. 
За допомогою робота-конструктора для програмування користувачі 
вчаться мислити абстрактно, логічно, у них формується просторове 
орієнтування: 
- Ігрова активність, в процесі навчання; 
- Візуальне графічне програмування; 
- Розвивається фантазія, творчі здібності; 
- Формується завзятість, старанність; 
- Сумісність з програмними платформами; 
Особливість в тому, що з одного комплекту можна створити кілька 
моделей. Продаються набори 4 в 1 з керуванням зі смартфона, пульта. Деталі 
міцні і безпечні, є датчики світла, звуку, перешкод, Програмований 
робототехнічний набір має високу якість. Робототехнічний набір спеціально 
створений для навчання. [16] 
Програмований робот-конструктор повинен відповідати віковим 
особливостям. Головне правило вибору обладнання для робототехніки - 
облік вікових особливостей. Важливий параметр - вибір компанії-виробника 
продукції. Потрібно віддати перевагу роботам-конструктарам від надійних 
брендів. 
  
18 
 
 
Рис. 2.1 LEGO Boost 
Таблиця 2.1 
Технічні характеристики LEGO Boost 
Вид робота Модульний 
Ціна 4000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blocks 
Рекомендований вік 7+ 
Особливості Можна комбінувати з іншими 
деталями або комплектами LEGO 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції + 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр Датчик нахилу 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі + 
Програмований привод + 
 
19 
 
Lego Boost – це конструктор, що складається з 847 деталей. з них 
можна зібрати на вибір одну з 5 моделей: 
1. Робот Верні 
2. Кіт Френкі 
3. Гітара 4000 
4. Фабрика роботів 
5. Всюдихід (M.T.R.4) 
Основними елементами кожної моделі є 3 деталі: це основний механічний 
блок, датчик визначення кольорів та відстані та інтерактивний двигун. 
Основний механічний блок є «серцем» LEGO Boost, який наводить 
зібраний конструктор у рух. Саме до нього можна підключити свій iPhone чи 
Android, щоб запрограмувати зібрану модель на виконання різних команд та 
навіть спілкування з власником. 
До механічного блоку підключаються два інших: датчик кольору та 
відстані реагує на зовнішні подразники, допомагаючи іграшці об'їжджати 
перешкоди або слідувати своєму сценарію поведінки, побачивши певний 
колір, а інтерактивний двигун оживляє конструктор, обертаючи гусениці або 
колеса (дивлячись що збере. 
Для програмування конструктора знадобиться програма LEGO Boost 
Creative Toolbox. Завантажити його доведеться в обов'язковому порядку, 
тому що в коробці з конструктором немає паперових інструкцій - всі етапи 
складання кожної з 5 моделей наочно показуються в додатку. 
Для дорослої людини складання будь-якої моделі LEGO Boost займе 2-3 
години. Для дитини весь процес розтягнеться на кілька днів. Після складання 
іграшка виходить міцна, можна навіть упустити зі столу без побоювання, що 
конструкція розлетиться на дрібні шматки.  Важливо пам'ятати, що основний 
механічний блок працює від 6 батарейок формату ААА, яких немає в 
комплекті. Потрібно придбати окремо. [4] 
 
20 
 
 
Рис. 2.2 Thymio II Wireless 
Таблиця 2.2 
Технічні характеристики Thymio II Wireless 
Вид робота Транспорт 
Ціна 5500 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blocks 
Текстова (Asteba studio) 
Рекомендований вік 6+ 
Особливості Невеликі з'єднання для поєднання з 
деталями LEGO 
Bluetooth® - 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон + 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції 7 датчиків наближення 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота + 
Акселерометр + 
Датчик температури + 
Камера - 
Програмовані ліхтарі х39 
Програмований привод х2 
  
21 
 
Інтерактивність робота ґрунтується на наступних функціях:  
- Ємкісні сенсорні кнопки;  
- Колір корпусу (повний діапазон RGB);  
- Світлодіоди пов'язані з функціональністю робота. Thymio II є покращеною 
версією оригінального робота Thymio. 
Обидва ці пристрої розвинені у співпраці між лабораторією Ecole 
Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) та Ecole Cantonale d'Art de 
Lausanne (écal). Робот Thymio II був розроблений у рамках програми 
робототехніки NCCR Robotics. 
Очевидно, вчені не орієнтовані на великий прибуток або витрати на 
поширення пристрою. Ви платите лише за апаратне забезпечення, а також 
людям, які зберуть вам робота для роботи. Крім апаратного забезпечення, 
робот поставляється з безліччю датчиків та інших об'єктів. Технічні 
характеристики: 
Розміри: 11 см х 11,2 см х 5,3 см 
Вага: 270 г 
Протокол бездротового модуля: 2,4 ГГц, протокол 802.15.4 
Тип акумулятора: Li-Pro, 3,7 В, 1 500 mah, зарядка за допомогою USB кабеля 
Автономність батареї: від 3 до 5 годин 
Час зарядки: 1,5 години 
Тут є причепний пристрій. Але вам не варто турбуватися про це. А 
пристрої "механічної фіксації" можуть позмагатися з інструментами Lego. 
Щоб запрограмувати Thymio II, ви можете використовувати графічний 
інтерфейс або просту мову програмування, яку називають Aseba – аналог 
мови Matlab. Також варто зазначити, що робот поставляється з відкритим 
кодом для апаратного забезпечення. [11] 
 
22 
 
 
Рис. 2.3 Edison Robot 2.0 
Таблиця 2.3 
Технічні характеристики Edison Robot 2.0 
Вид робота Транспорт 
Ціна 1400 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blocks 
Текстова (Python) 
Рекомендований вік 4+ 
Особливості Невеликі з'єднання для поєднання з 
деталями LEGO, сканер штрих-кодів 
Bluetooth® - 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон Звуковий сенсор 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору Світловий сенсор 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота ІК-порт 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі х2 
Програмований привод х2 
 
23 
 
Edison — програмований мобільний робот, створений Microbic. 
Дешевше за Dash, Photon, навіть Ozobot, цей маленький робот водночас 
доступний і повний потенціалу. Він має універсальний дизайн і хизується 
трьома різними мовами програмування. І за словами продюсера, і 
чотирирічні, і підлітки знайдуть цього робота навчальним. 
Окрім доступної ціни та програмування кількома мовами, у Едісона є 
перевага – він сумісний із кубиками LEGO. Його корпус оснащений 
відмінними прорізами та шпильками, а вбудовані двигуни мають прорізи для 
осей LEGO. Що це означає? Одним словом, ви можете загорнути всього 
робота в цеглинки, тим самим значно розширюючи його можливості. [13] 
Це налаштування ставить Edison десь між готовими до кодування 
роботами, які не можна модифікувати, і наборами робототехніки DIY, які 
дозволяють створювати багато різних конструкцій. Виробник частково це 
передбачив і підготував набір спеціальних цеглинок EdCreate, розроблений за 
LEGO Technic, за допомогою якого ви можете переробити Едісона в щось 
більше, ніж просто робота. 
Цей помаранчевий робот компактний і гарний, розроблений досить 
добре для цільової групи користувачів. За словами продюсера, з Едісоном 
можуть грати навіть чотирирічні діти. Яскравий колір, безумовно, 
привабливий, але гострі краї можуть збентежити деяких дітей. Помітні 
електронні елементи, завдяки яким робот здається більш «дорослим», 
сподобаються дітям старшого віку. 
На жаль, у Едісона є деякі недоліки в конструкції. Для початку йому не 
вистачає якісного датчика відстані. Незважаючи на калібрування, ІЧ-сенсори 
не працюють добре і недостатньо селективні. Неважливо, спереду чи ззаду – 
зчитування дуже погане 
Ще одна слабкість – колеса. Або двигуни. Джерело проблеми було 
важко визначити, але під час тестів було досить ясно одне: Едісон не може 
їздити по ідеальній прямій. Це може ненавмисно зіпсувати деякі результати 
досліджень. 
24 
 
 
 
Рис. 2.4 LEGO Mindstorms EV3 
Таблиця 2.4 
Технічні характеристики LEGO Mindstorms EV3 
Вид робота Модульний 
Ціна 10000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування - 
Рекомендований вік 10+ 
Особливості Модульний робот, можна скласти 
безліч різнихмоделей, автономний 
робот 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції + 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр Опційний гіроскоп 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод + 
25 
 
Насамперед це продукт Lego, тому дітям, безумовно, буде цікаво 
збирати його понад 600 деталей, дротів, датчиків та моторів. Вам навіть не 
доведеться обмежуватись деталями робочого набору EV3, оскільки ви 
завжди можете додавати будь-які деталі Lego, з будь-яких інших наборів. 
У EV3 в комплекті є інструкція з побудови 17 різних робототехнічних 
конструкцій, кожна з яких має свою функцію та призначення. Як тільки всі 
двигуни та датчики на місці, ви можете синхронізувати робота з мобільним 
додатком EV3 для керування ним або коригування його параметрів. Основна 
форма роботи - SPIK3R - це 16-дюймовий робот з рухомими ногами та 
шарнірним хвостом. 
Оскільки це продукт Lego, складання всіх його моделей є зручним для 
малюків. Пайка не потрібна, а програмування роботів дуже просте, це всього 
лише перетягування заздалегідь визначених блоків програмування у 
функціональну модель робота. 
Mindstorms EV3 - один з найпопулярніших комплектів роботів для 
дітей у всьому світі. Це також один з більш-дорогих варіантів. Однак його 
сумісність із сотнями інших комплектів Lego означає, що можливості EV3 
практично нескінченні. 
Найбільшим нововведенням в EV3 в зрівнянні з його попередниками є 
те, що Lego додав підключення через Bluetooth з додатками Android та iOS. 
Це означає, що ви можете використовувати смартфон або планшет, щоб 
керувати роботом Mindstorms або додати йому нові можливості. 
Щоб запрограмувати робототехнічні твори, ви можете вводити 
команди безпосередньо в приводи EV3 через свій РК-дисплей, або ви можете 
скористатися простим у використанні програмним забезпеченням для ПК. У 
набір також входить програма, створена Lego за допомогою Autodesk, яка 
показує покрокові 3D-інструкції для різних проектів. [4] 
 
 
26 
 
 
Рис 2.5 Anki – Cozmo 
Таблиця 2.5 
Технічні характеристики Anki - Cozmo 
Вид робота Транспорт 
Ціна 4800 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blocks 
Текст (Python) 
Рекомендований вік 8+ 
Особливості Автономний робот з виразною 
поведінкою, можливий контроль з 
смартфону, акумуляторна батарея 
Bluetooth® - 
Wi-Fi + 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору Візуальне розпізнання 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота + 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера + 
Програмовані ліхтарі Екран 128*64 пікселі 
Програмований привод х4 
27 
 
Компанія Anki - піонер у створенні розумних настільних роботів, одна 
з небагатьох у світі, що постачає їх у великих виробничих масштабах. Роботи 
 Anki мають штучний інтелект і дозволяють як вирішити складні 
завдання робототехніки, так і розважитися (з роботом можна пограти в 
різноманітні ігри після насиченого робочого дня). У лінійці Anki 2 робота: 
Anki Cozmo та Anki Vector. 
У комплект поставки входить міні-робот Anki Cozmo, набір розумних 
кубиків, за допомогою яких з роботом можна грати у безліч запрограмованих 
ігор, зарядна док-станція, на яку робот заїжджає поспати, коли заряд 
акумулятора добігає кінця, і документація, що допомагає підключитися до 
роботу та налаштувати програму. 
Сам Anki Cozmo легко поміщається у долоню. У верхній частині 
розташовується великий монохромний дисплей, що відображає емоції 
робота, знизу під ним камера, за допомогою якої він бачить світ і розпізнає 
предмети, і навісна конструкція із засічками, що дозволяють піднімати 
кубики і грати в ігри. У нижній частині – спеціальний датчик, допомагаючий 
роботу не падати з краю столу. 
Робот Cozmo має гусеничне шасі, тому може переміщатися за умов 
нерівної поверхні. Там, де роботи зі звичайними колесами застрягли б, наш 
проходить на “ура”. Крім цього, робот оснащений мініатюрними динаміками, 
що відтворюють запрограмовані музичні треки та допомагають висловити 
емоції робота. 
Програма існує як для Android, так і для iOS, тому не варто 
переживати, що робот не буде сумісний з вашим мобільним гаджетом.Після 
встановлення програми необхідно помістити робота на док-станцію та 
підключити до зарядки. При його відкритті програма попросить Вас зняти 
робота із зарядки та підключитися до нього за допомогою Wi-Fi (у списку wi- 
fi мереж з'явиться нове під назвою самого робота).  
28 
 
 
Рис. 2.6 Sphero Bolt 
Таблиця 2.6 
Технічні характеристики Sphero Bolt 
Вид робота Транспорт 
Ціна 3800 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Малювання 
Blocks 
Текст (Javascript) 
Рекомендований вік 8+ 
Особливості Робот в формі кулі, програмується 
лед-матриця 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон Через додаток 
Вбудований динамік Через додаток 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота + 
Акселерометр + 
Датчик температури - 
Камера Через додаток 
Програмовані ліхтарі Лед-матриця 
Програмований привод + 
29 
 
Останнім кулястим роботом від виробничої лінії Sphero є Sphero Bolt. 
Компанія запустила у виробництво пілотну кулясту версію гаджета розміром 
з тенісний м'яч, який здатний пересуватися різними кімнатами, долаючи 
різноманітні перешкоди. Разом з тим, творці хочуть переконатися, 
чи справді ця грушка стане популярною серед широкої аудіаторії. 
Перш за все, Bolt – це дуже весело. Управління здійснюється через дві 
програми для смартфонів iOS/Android, Sphero Play (для ігор та маневрів) та 
Sphero Edu (для більш навчальних цілей), а налаштування просте і 
виконується автоматично через хвилину. Найважливіший етап налаштування 
– коли бот сам нагадує вам як налаштувати програму. 
Ви можете використовувати спеціальний додаток, щоб керувати 
роботом. Досить весела іграшка. У ній є навіть вибір методів керування, 
включаючи джойстик та нахил. Світлодіодна матриця 8 x 8 вбудована в Bolt 
робить процес керування більш приємним та барвистим, ніж на 
попередньому Spheros. Ви навіть побачите червоне свічення та почуєте 
легкий крик, нібито від болю, якщо бот щось натрапить. [12] 
Цей світлодіодний дисплей має лише 64 крапки, але він може 
відображати емоції, прокручувати текст та багато іншого. Це один із 
ключових оновлень попередніх роботів Sphero. 
Як кажуть розробники робота: «Ми витрачали всі 24 години на добу на 
те, щоб просто вигнати Болта через тестові смуги перешкод». «Є ще кілька 
ігор, від яких ви будете у захваті, але ми поки що про них не розповімо», - 
інтригують ентузіасти. 
Гаджет гарантовано доставить лише приємні емомції. Bolt простий до 
непристойності, але він добре працює. Sphero кажуть, що цього разу вони 
зміцнили корпус робота на відміну від його попередника, тому не варто 
боятися, якщо робот впаде, наприклад, зі сходів. Також Bolt 
водонепроникний. 
 
30 
 
 
 
Рис. 2.7 Wonder Workshop Dash 
Таблиця 2.7 
Технічні характеристики Wonder Workshop Dash 
Вид робота Транспорт 
Ціна 3200 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Малювання 
Blocks 
Рекомендований вік 6+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон х3 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції х3 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота + 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі х16 
Програмований привод х4 
31 
 
Робот Dash у Wonder Workshop може здатися трохи неприємним, коли 
ви вперше мельком побачите його, що з таким великим, пульсуючим оком, 
яке, здається, спостерігає за вами весь час. Однак, запустіть цей синьо-
жовтогарячий пластиковий приятель, і будь-які початкові помилки 
обов'язково зникнуть. Тире - це насолода, 
що котиться і з легким шумом, в той же час наповнене звуками та рухами. 
Більше того, Dash – це не просто іграшка: це навчальний інструмент, 
розроблений для того, щоб залучити молодих умів та допомогти їм зрозуміти 
основи кодування. І воно зростає з розвитком власних навичок ваших дітей, 
пропонуючи складніші завдання з часом. 
Іграшка з циклоптичними зв'язками від Wonder Workshop не дешева, 
але варта того, щоб її розробники вклали більше знань у STEM. 
На відміну від багатьох пересувних роботів, призначених для 
відточування навичок кодування, Wonder Workshop Dash постачається 
повністю готовим усередині коробки. Набори для складання власного бота, 
такі як Makeblock mBot і Boe-Bot Robot Kit, відмінно підходять для дітей 
старшого віку, переносячи збірку, подібну до LEGO, 
на новий рівень за допомогою комп'ютерних плат та проводів, надаючи дітям 
практичну роль у його створенні, але молодші діти, як правило, потребують 
значної допомоги. Не так із Деш. 
Dash поставляється з коробки, готовий до гри - як тільки він зарядиться 
за допомогою кабелю micro USB, що додається, - і ви можете прямо до нього 
підключитися, завантаживши одну з програм Wonder Workshop і 
підключившись до Bluetooth через бездротове з'єднання. Не кожен смартфон 
або планшет у списку компанії, але знову ж таки, ми не впевнені, що цей 
список є повністю всеосяжним. Наприклад, ми використовували iPhone XS 
Max, якого немає у списку.  
 
 
32 
 
 
 
Рис. 2.8 Meccano Meccanoid 2.0 
Таблиця 2.8 
Технічні характеристики Meccano Meccanoid 2.0 
Вид робота Гуманоїд 
Ціна 2700 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування - 
Рекомендований вік 10+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон + 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод + 
33 
 
Людиноподібні роботи-конструктори Meccanoid 2.0. , заввишки 61 cм – 
революційна розробка від компанії Meccano, відомого виробника 
конструкторів зі столітньою історією та світовим ім'ям! У 2015 році ці 
роботи були визнані одними з найкращих у плані функціональності, 
інтерактивності та простоти в управлінні. 
Причому досить доступні за ціною тих, які зараз можна купити. Будь-
який з цих роботів може стати справжнім другом для вас чи вашої дитини! 
Це справжня сучасна та передова розробка у доступній робототехніці, тому 
його складно назвати просто іграшкою.  [10] 
Насамперед, слід зазначити, що роботи оснащені функцією 
розпізнавання голосу, можуть виконувати команди та навчатися новим! 50 
команд вже встановлено, і робот готовий їх виконати, а також його можна 
навчити новим командам, кількість яких не обмежена! У роботах версії 2.0. 
встановлено 128 мегабайт флеш-пам'яті, що дало можливість запрограмувати 
близько 4000 слів і фраз, які включають стандартні слова для спілкування, 
цікаві факти, і навіть жарти з анекдотами. А ще Meccanoid 2.0. може ставити 
запитання! Для більш просунутого інтерактиву з людиною, роботи мають 
здатність до самонавчання, і вони мають для цього чудові здібності! Вони 
запам'ятовують нові слова та фрази, які можуть бути відтворені та 
синхронізовані з рухами. Одним словом, з роботами Meccanoid справді 
можна підтримувати розмову та спілкуватися! 
Meccanoid управляється за допомогою спеціально розробленої 
платформи з відкритим кодом під назвою MeccaBrain "Мекка Мозок". 
Розробники створили спеціальний та зручний інтерфейс LIM (Learned 
Intelligent Movement), який легко може освоїти кожен. Принципи його роботи 
дуже прості просто покажіть роботу, що ви від нього хочете. 
 
34 
 
 
Рис. 2.9 Ozobot - Bit Coding Robot 
Таблиця 2.9 
Технічні характеристики Ozobot - Bit Coding Robot 
Вид робота Гуманоїд 
Ціна 1300 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blocks 
Рекомендований вік 6+ 
Особливості - 
Bluetooth® - 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі х1 
Програмований привод х2 
 
Ozobot Evo — крихітний робот з великим потенціалом. Ви можете 
запрограмувати свого мініатюрного робота на виконання складних маневрів 
або просто покласти його в кишеню. 
 
35 
 
На перший погляд Ozobots може нагадати вам іграшки. Але не судіть 
цього робота за його розмірами.  Ozobots — це освітній інструмент, здатний 
розважати та навчати як початківців, так і досвідчених ентузіастів кодування, 
якщо його правильно використовувати. 
Ozobots — це легкі чемпіони з освітньої робототехніки, які можуть вас 
вразити або насторожити.  З іншої сторони, цей розмір має обмежене поле 
виявлення датчиків і меншу ємність акумулятора.  
Якщо ви хочете, щоб ваш Ozobot Evo був постійно підключеним через 
Bluetooth, акумулятор вистачить лише на 40 хвилин (ми перевіряли кілька 
разів), а потім вам знадобиться рівно 1 година, щоб повністю зарядити його. 
однак, цей час можна значно збільшити для використання в школі. 
Детальніше про це в програмуванні. 
Також варто зазначити, що дизайн Ozobot Evo зручний для 
користувача. Ви можете використовувати його відразу після розпакування, 
натиснувши кнопку і помістивши робота на намальовану лінію, таким чином 
відразу ж розпочавши грати з колірними кодами. 
Що справді вражає, так це кількість і висока якість електроніки 
всередині. Ozobot Evo має 2 окремо керованих двигуна, 4 датчики 
наближення, датчики контрасту та кольору внизу, 6 світлодіодів і динамік, 
усі програмовані та упаковані в одного маленького робота. 
Вся електроніка працює безперебійно, що дуже важливо для 
навчального засобу. Єдиний недолік, який ми помітили, стосується датчиків 
наближення. Вони мають обмежений діапазон виявлення, коливаючись від 
1,5 до 6 см, і розташовані під кутом, що обмежує їх використання в 
довгостроковій перспективі. Тим не менш, оснащення навчального робота 
такими високими якісні датчики заслуговують оплесків. 
Оскільки ми любимо збирати роботів, і ми знаємо, що діти теж 
люблять це, відсутність можливості змінити конструкцію для нас є великим 
недоліком. Це просто заважає творчості. 
36 
 
 
Рис. 2.10 Makeblock Programmable mBot Ranger Robot Kit 
Таблиця 2.10 
Технічні характеристики Makeblock Programmable mBot Ranger Robot 
Вид робота Транспорт 
Ціна 4000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Scratch 
Рекомендований вік 6+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури + 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод  + 
 
 
37 
 
MBot Ranger - простіша альтернатива порівняно з попередніми 
записами, але вона все ще досить потужна і, безумовно, дуже функціональна. 
У комплекті з усіма необхідними деталями йде інструкція, щоб ваш малюк 
створив свій перший mBot, створення повинно зайняти приблизно 45 хвилин. 
Якщо ви виявите, що варіанти, які пропонує оригінальний mBot, обмежені, 
то ви завжди можете вибрати з сотень додаткових деталей для вдосконалення 
роботи, яку створив ваш малюк, або для створення абсолютно нових роботів. 
Після того як робот був побудований, визначити його функцію так 
само просто, як перетягнути кілька програмних блоків за допомогою 
мобільного додатка-супутника Makeblock. Додаток використовує графічну 
мову програмування Scratch - просту і просту у використанні мову, яка 
дозволяє дітям просто розробити складні програми. 
MBot можна перебудувати в різних роботів, кожен з яких пропонує 
різні функції. Ви можете побудувати ровер, подібний до танків, двоколісний 
транспортний засіб або триколісний гонщик. Завдяки набору Makeblock з 
додаткових деталей та компонентів його можна використовувати, щоб 
створити майже все, що може уявити дитина. 
mBot Ranger включає приблизно 100 механічних деталей та 
електронних модулів. Існує 3 попередньо встановлених форми: 
позашляховий позашляховик Land Raider, триколісний гоночний автомобіль 
Dashing Raptor та самоврівноважений птах. Незалежно від того, чи то це 
брудна доріжка чи складна арена, mBot Ranger може підкорити будь-яку 
місцевість. [6] 
mBot Ranger інтегрує шість типів датчиків, серед яких: датчик світла, 
датчик температури, звуковий датчик, ультразвуковий датчик, датчик 
лінійних послідовників та гіроскоп. Цей широкий спектр датчиків дозволяє 
Ranger виконувати різноманітні функції, включаючи збір даних, наступні 
лінії та уникнення перешкод. Діти також можуть використовувати Рейнджер 
для роботи над цікавими проектами. 
 
38 
 
 
Рис. 2.11 WeeeMake DIY WeeeBot Robot Kit 
Таблиця 2.11 
Технічні характеристики WeeeMake DIY WeeeBot Robot Kit 
Вид робота Транспорт 
Ціна 5800 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Scratch 
Blocks 
Рекомендований вік 7+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi + 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції + 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури + 
Камера - 
Програмовані ліхтарі + 
Програмований привод + 
 
39 
 
Комплект роботів WeeeBot, коли він повністю зібраний, виглядає як 
іграшковий джип. Хоча це може бути досить привабливим саме по собі, воно 
також поставляється з двома роботами: роботом-послідовником і модулем 
дистанційного керування. Він не пропонує стільки універсальності, як інші 
набори роботів у цьому списку, але це веселий маленький набір, який 
ідеально підходить для новачків. 
WeeeBot поставляється не повністю зібраним, а сам процес складання 
простий та дуже веселий. Ніяка пайка не потрібна, і в комплекті є всі 
інструкції (Рис 1.8), які будуть потрібні дитині, щоб виконати проводку 
належним чином. Мікрочіп міняється залежно від того, як ваша дитина хоче 
керувати вантажівкою. 
Програмування WeeeBot здійснюється повністю через супровідний 
мобільний додаток. Оскільки програмування базується на Arduino та Scratch, 
все робиться через графічну платформу перетягування. Концепція досить 
легка: 
• Просте кодування за допомогою Weeecode 
• Зв'язок: USB / IR / Bluetooth 2.4G 
• Оснащений ультразвуковим датчиком, лінійним датчиком, 
звуковим датчиком, світлодіодною панеллю та фарами 
• Відображає значення ультразвукового детектування на панелі 
світлодіодної матриці 
WeeeBot програмується в середовищі програмування схожому на 
Scratch – програмування виконується за допомогою створення ланцюжка 
блоків з умовою, цей тип програмування вважається простим, і доступний 
навіть для новачків. 
Програмування WeeeBot здійснюється повністю через супровідний 
мобільний додаток. Оскільки програмування базується на Arduino та Scratch, 
все робиться через графічну платформу перетягування. Концепція досить 
легка. 
40 
 
 
Рис. 2.12 Parallax BOE-Bot Robot Kit 
Таблиця 2.12 
Технічні характеристики Parallax BOE-Bot Robot Kit 
Вид робота Транспорт 
Ціна 2000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Scratch 
Blocks 
Рекомендований вік 7+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi - 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції + 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод + 
 
Якщо ви вважаєте попередні записи у списку занадто простими або 
просто готові перейти на більш складний комплект роботів, то рекомендую 
41 
 
BOE-Bot від Parallax. На поверхні це може виглядати просто, але параметри 
налаштування BOE-Bot набагато складніші. 
Хоча інтерфейс програмування BOE-Bot все ще використовує звичні 
концепції Arduino та BASIC, сам робот може бути оснащений різними 
датчиками. Для цього використовується панель макетної дошки, яка дозволяє 
додавати компоненти до роботи за допомогою простої проводки. 
 Незважаючи на складність, будь-який тип побудови BOE-Bot можна 
виконати без пайки, так що він все ще безпечний для маленьких дітей. 
Робот Boe-Bot побудований на високоякісному алюмінієвому шасі з матового 
алюмінію, що забезпечує міцну платформу для сервомоторів безперервного 
обертання та BASIC Stamp USB Board of Education. Багато монтажних 
отворів і прорізів можуть бути використані для додавання спеціального 
робототехнічного обладнання або нестандартних додатків Parallax. Заднє 
колесо - це слайдер, який тримається на місці за допомогою шпильки. 
Приводні колеса формуються так, щоб точно розміщуватися на сервоприводі 
і тримаються на місці невеликим гвинтом. 
Гнучкість програмування мікроконтролера BASIC Stamp в поєднанні з 
побудовою схеми - це унікальність Boe-Bot. Поряд з цим користувачі Boe-Bot 
швидко дізнаються про вбудовані проекти, від проводки та компонентів до 
програмування та механічних деталей. У комплект входить набір пасивних 
компонентів (дроти, резистори, конденсатори), датчики (фоторезистори, 
бампери, інфрачервоні датчики) та апаратури (набір сенсорних сенсорів 
датчиків) для завершення різних проектів. 
Щоб зібрати робота  Boe-Bot потрібно близько 1-2 годин, але кожен 
проект із робототехніки забезпечує унікальний новий досвід проводки та 
налаштування вихідного коду. Виконання всього комплексу проектів займає 
50 годин і підходить для всіх старших 12 років.  
Після освоєння основ, аксесуари Boe-Bot Robot дозволяють вам розширитися 
на нові види діяльності, наприклад, зробити так, щоб ваш Boe-Bot розмовляв 
з мовленнєвою дошкою. 
42 
 
 
 
 
Рис. 2.13 Raspberry Pi 
Таблиця 2.13 
Технічні характеристики Raspberry Pi 
Вид робота Міні-комп’ютер 
Ціна 2000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Підтримує всі мови програмування 
Рекомендований вік 10+ 
Особливості Можна підключити будь-який сенсор 
або датчик. 
Bluetooth® + 
Wi-Fi + 
Вбудований мікрофон - 
Вбудований динамік - 
Сенсор кольору - 
Сенсор дистанції - 
Сенсор лінії - 
Підключення до іншого робота - 
Акселерометр - 
Датчик температури - 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод - 
 
43 
 
 
Одноплатний комп'ютер Raspberry Pi 4 model B був представлений 
24 червня 2019 р. Модель прийшла на зміну Raspberry Pi 3+. Новинка 
отримала безліч оновлень і перевершує свою попередницю за 
продуктивністю. 
Характеристики вражають. Виробник окремо наголошує на тому, що 
плату можна використовувати в якості настільного комп'ютера з 
підключенням двох моніторів. Звичайно, потрібно усвідомлювати те, що 
порівнювати малинку зі звичайним комп'ютером можна з певними 
обмеженнями, але для ряду завдань вона цілком може замінити настільний 
комп'ютер. Користувач отримує крихітний, абсолютно безшумний 
комп'ютер, з вбудованим WiFi, Ethernet-портом і чотирма USB, два з яких 
USB 3.0. [7] 
Процесор: Broadcom BCM2711 4 ядра Cortex-A72 (ARMv8) 64-bit SoC 
@ 1.5 GHz. RAM: На вибір моделі (LPDDR4-2400 SDRAM). Живлення: USB 
Type-C (5V, мінімум 3А). Порти та роз'єми 2 порти Micro-HDMI (одночасна 
підтримка двох моніторів з роздільною здатністю 4K) 2 порти USB 2.0, 2 
порти USB 3.0, 1 порт Gigabit Ethernet (RJ45, 1000Base-T), 1 порт microSD 
(для операційної системи та зберігання даних). Рекомендується 
використовувати карти об'ємом мінімум 8Gb. Протестовано роботу з картами 
до 128Gb. 40 піновий GPIO (інтерфейс введення/виведення загального 
призначення). Повністю сумісний із попередніми платами. 3.5мм Audio та 
Composite Output Jack, CSI Display Connector, CSI Camera Connector, Power 
over Ethernet (PoE).  Бездротові інтерфейси: Двохдіапазонний WiFi (2.4 GHz 
та 5.0 GHz IEEE 802.11ac/n), Bluetooth 5.0, BLE (Bluetooth Low Energy) 
Індикатори: Вбудовані світлодіоди: індикація живлення, робота з картою 
microSD, режим роботи Ethernet. Експлуатація при температурі: від 0 до 
50°C. 
 
 
44 
 
 
 
Рис. 2.14 Formula Flowcode Buggy 
Таблиця 2.14 
Технічні характеристики Formula Flowcode Buggy 
Вид робота Транспорт 
Ціна 2000 грн 
Візуальне програмування + 
Мова програмування Blockly 
Scratch 
Рекомендований вік 8+ 
Особливості - 
Bluetooth® + 
Wi-Fi + 
Вбудований мікрофон + 
Вбудований динамік + 
Сенсор кольору + 
Сенсор дистанції + 
Сенсор лінії + 
Підключення до іншого робота + 
Акселерометр - 
Датчик температури + 
Камера - 
Програмовані ліхтарі - 
Програмований привод - 
 
Навчайтеся, проектуйте та змагайтеся за допомогою Formula Flowcode. 
Повна, універсальна навчальна програма для роботи і програмного 
45 
 
забезпечення. Formula Flowcode — це автомобіль-робот, який 
використовується для навчання робототехніці та забезпечує платформу для 
змагань робототехніки. Поставляється з попередньо зібраною платою 
контролера та шасі. Остаточне складання за допомогою викрутки Posidrive – 
це все, що потрібно. Без пайки. 
 В комплект входить: 
• Програмований робот-транспортний засіб 
• Мотивуючий технологічний навчальний ресурс 
• Повний пакет рішень: робот + програмне забезпечення + навчальний 
план 
• Розширений мікроконтролер серії PICmicro 18, програмований USB. 
• Слідування за лінією, вирішення лабіринтів та багато іншого 
 2.2 Порівняння робототехнічних комплексів 
 Програмовані роботи представлені простими і "просунутими» 
моделями. При правильному виборі обладнання для робототехніки стане 
хорошим другом, наставником для учня. Використання робототехнічних 
комплектів на заняттях - відмінна ідея. Учні вчаться програмування в 
ігровому форматі.  
В таблиці 2.15 було порівняно наведені роботоехнічні комплекси за 
вибраними характеристиками. 
Таблиця 2.15 
Порівняння характеристик обраних комплектів 
LEGO Thymio II Edison LEGO Anki - Sphero 
 Boost Wireless Robot Mindstor Cozmo Bolt 
 2.0 ms  
1 2 3 4 5 6 7 
Bluetooth® + - - + - + 
Wi-Fi - - - - + - 
Вбудований - + Звукови - - Через 
мікрофон й сенсор дод. 
Вбудований Через 
динамік - + + - + додато
к 
46 
 
Продовження таблиці 2.15 
1 2 3 4 5 6 7 
Сенсор Світлови Візуальне 
кольору + - й сенсор + розпізнан - 
ня 
Сенсор 7 датчиків 
дистанції + наближен - + - - 
ня 
Сенсор лінії - + + - - - 
Підключення 
до іншого - + ІК-порт - + + 
робота 
Датчи
Акселеромет к + - Опційний 
р нахил гіроскоп - + 
у 
Датчик 
температури - + - - - - 
Камера - - - - + - 
Програмован       
і ліхтарі + х39 х2 - Екран  
128*64 Лед 
Програмован
ий привод + х2 х2 + х4 + 
 
 
Таблиця 2.16 
Порівняння характеристик обраних комплектів 
 
Meccano 
Wonder Meccanoid WeeeBot Raspberry Flоwcode 
 Workshop 2.0 mBot 
 Pi Buggy 
  
1 2 3 4 5 6 7 
Bluetooth® + + + + + + 
Wi-Fi - - - + + + 
Вбудований 
мікрофон х3 + - - - + 
Вбудований 
динамік + + - - - + 
47 
 
Продовження таблиці 2.16 
1 2 3 4 5 6 7 
Сенсор 
кольору - - - + - + 
Сенсор 
дистанції х3 - - + - + 
Сенсор лінії - - + + - + 
Підключення 
до іншого + - - - - + 
робота 
Акселерометр - - - - - - 
Датчик 
температури - - + + - + 
Камера - - - - - - 
  
Програмовані  -     
ліхтарі х16  - + - - 
 
В таблицях 2.15, 2.16 було проведено порівняння наведених роботехнічних 
комплектів за позитивними/негативними характеристиками. 
Таблиця 2.17 
Кількість позитивних та негативних характеристик 
Кількість позитивних Кількість негативних 
 
характеристик характеристик 
1 2 3 
LEGO Boost 6 7 
 
Thymio II Wireless 9 4 
 
Edison Robot 2.0 7 6 
LEGO Mindstorms 5 8 
48 
 
Продовження таблиці 2.17 
1 2 3 
Anki – Cozmo 7 6 
Sphero Bolt 6 7 
 
Wonder Workshop 5 8 
Meccano Meccanoid 2.0 
 3 10 
mBot 3 10 
WeeeBot 
7 6 
 
Raspberry Pi 3 10 
Flоwcode Buggy 
10 3 
 
 
Висновки 
 Отже найбільше позитивних характеристик має комплект Flоwcode 
Buggy, а найменше мають комплекти mBot та Meccano Meccanoid 2.0. 
Найважливіші характеристики на мою думку це – програмований привід 8/13 
комплектів, підкулючення до іншого робота, для роботи в парі або групах 
6/12 комплектів, та вбудований динамік 7/12 комплектів 
 Порівнявши обрані робототехнічні комплекси можна обрати, який вам 
найбільше підходить, в залежності від ваших вимог та вподобань, як ми 
49 
 
бачимо виробники пропонують різні за комплектацією набори, щоб 
задовольнити будь-які потреби користувача. 
 Для подальшого дослідження я обрав комплекти Raspberry Pi та 
Formula Flowcode buggy. Так як перший комплект є мультифункціональним і 
з його допомогою можна виконати будь-який проект, а другий комплект має 
найбільше позитивних показників в порівнянні з іншими. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
3 ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТОТЕХНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ 
ОРІЄНТОВАНИХ НА НАВЧАННЯ 
 3.1 Робототехнічний комплекс Raspberry PI 
Одним прикладом навчального комплексу є мінікомп'ютер Raspberry 
Pi, який вже завоював прихильність всіх користувачів. Raspberry Pi-це 
невеликий одноплатний комп'ютер, розроблений британським фондом 
Raspberry Pi. Raspberry Pi заснований на процесорі з архітектурою ARM і 
частотою 700 МГц. В останніх версіях прошивка офіційно дозволила 
прискорити процесор до 1,2 ГГц, що забезпечує прийнятну продуктивність 
при низькому енергоспоживанні. Raspberry Pi - це повноцінний системний 
блок, за допомогою якого ви можете навчитися працювати з комп'ютером, 
відтворювати відео, програмувати, користуватися Інтернетом, слухати 
музику. Однією з головних і привабливих особливостей Raspberry Pi є 
наявність апаратних портів GPIO (введення/виведення загального 
призначення, загальних входів/виходів) на платі, що відкриває перспективи 
його використання в роботизованих проектах. 
 
Рис. 3.1 Raspberry Pi модель B 
Перший прототип Raspberry Pi з'явився в 2006 році. Вже тоді 
передбачалося навчати студентів основам інформатики (в англомовній 
51 
 
літературі це називається Computer Science), а в нашій країні - інформатиці. 
Засновникам проекту - співробітникам і викладачам Комп'ютерної 
лабораторії Кембриджського університету - не сподобалося те, що з кожним 
роком рівень підготовки абітурієнтів неухильно знижувався. Якщо в 90-і 
роки їх зазвичай відвідували молоді люди, які розбиралися в програмуванні, 
то в 2000-і типовий абітурієнт був лише трохи знайомий з веб-дизайном. 
 Розробників Raspberry Pi можна зрозуміти, адже їх молодість припала 
якраз на час появи і розквіту перших по-справжньому домашніх ПК Amiga, 
BBC Micro, Spectrum ZX і Commodore 64. Користувачам цих комп'ютерів 
іноді просто доводилося займатися програмуванням, якщо вони не могли 
знайти відповідне програмне забезпечення для своїх завдань. І часто 
потрібно було не тільки вміти писати код, але і добре розуміти принципи 
роботи апаратної складової, вміло обходити наявні обмеження і різні 
хитрощі, щоб домогтися максимальної продуктивності. Найдосвідченіші 
брали в руки паяльник, тому що периферія спочатку теж була маленькою. А 
для деяких це стало приводом відкрити власну справу.  
Однак в 90-х роках була випущена платформа Wintel, яка стала 
фактичним монополістом на ринку ПК і в результаті позбавила користувачів 
від необхідності вивчати програмування. Школи також вирішили перейти до 
вивчення основ роботи з одним відомим офісним пакетом і створення 
простих HTML-сторінок. Потім широкого поширення набули ігрові 
приставки і персональні комп'ютери. В цілому, життя звичайних 
користувачів стала набагато простіше, а ряди ентузіастів помітно порідшали. 
Така ситуація не влаштовувала вчителів-і вони загорілися ідеєю створення 
платформи, яка відродила б інтерес до самостійного вивчення цієї теми. 
Творці були натхненні історією колись легендарного навчального комп'ютера 
BBC Micro, але не очікували кардинально змінити ситуацію з інтересом до 
комп'ютерних технологій. 
 Завдання для Raspberry Pi і BBC Micro була однаковою: залучити 
молоде покоління до комп'ютерних технологій на досить високому рівні. 
52 
 
BBC Micro планувалося продати не більше 12 000 одиниць, і в результаті 
майже за 10 років було продано майже півтора мільйона. Пробна партія 
Raspberry Pi в десятках тисяч примірників розійшлася за кілька хвилин, і 
спочатку існувало правило "одна штука в одні руки". Представник одного з 
двох офіційних дистриб'юторів попросив користувачів припинити оновлення 
сторінки інтернет-магазину, оскільки сервери просто не справлялися з 
навантаженням. Рік потому, під час старту продажів у Сполучених Штатах, 
історія повторилася. На сьогоднішній день продано більше двох мільйонів 
пристроїв, і це, здається, не є межею.  
 У 2009 році був створений фонд Raspberry Pi для розробки і 
просування однойменного комп'ютера. Два роки пішло на створення 
апаратного і програмного забезпечення майбутнього пристрою, укладення 
контрактів і дотримання інших формальностей. У якийсь момент прийшла 
ідея зробити міні-ПК у вигляді великої флешки - з одного боку-USB-порт, а з 
іншого - вихід HDMI. Подібні пристрої з Android на борту зараз 
виробляються у величезних кількостях китайськими компаніями. Нарешті, в 
2011 році з'явилися перші альфа - і бета-версії плат. Варто відзначити, що 
Raspberry Pi є некомерційним проектом, саме тому на його розробку пішло 
стільки років. 
Технічна характеристика: 
Raspberry Pi називається одноплатним комп'ютером розміром з кредитну 
картку. Насправді сама плата трохи більше - 85,6x56x21 мм - і не має 
закруглених країв, крім того, деякі порти просто стирчать. Пристрій важить 
всього 54 грами. Raspberry Pi доступний у двох різних моделях, відомих як 
модель A і модель B. відмінності полягають у можливості знизити вартість 
моделі а за рахунок обмеження деяких функціональних можливостей. У 
таблиці показані технічні можливості і характеристики перших моделей 
Raspberry Pi A і B. 
 
 
53 
 
Таблиця 3.1 
Технічні характеристики 
 
У лютому 2016 року Raspberry Pi в черговий раз перевершила саму 
себе, випустивши новий Raspberry Pi 3. Ця остання версія Raspberry Pi 3 має 
два гігантських оновлення. Перший-чотирьохядерний 64-розрядний процесор 
ARMv8 Broadcom bcm2837 наступного покоління, який збільшує частоту 
процесора з 900 МГц на Raspberry Pi 2 до 1,2 ГГц на Raspberry Pi 3. Друге 
гігантське оновлення-Це чіп Wi-Fi BCM43143, вбудований в Raspberry Pi. 
54 
 
 Адаптери Wi - Fi більше не потрібні, цей Raspberry Pi 3 готовий до 
використання Wi-Fi. Плата також оснащена Bluetooth з низьким 
енергоспоживанням (BLE), що робить партію Raspberry Pi 3 хорошим 
рішенням (також реалізована підтримка BLE). Нарешті, ця модель оснащена 
модернізованим імпульсним джерелом живлення, який виріс до 2,5 ампер 
замість 2 ампер, що дозволяє підключати ще більш потужні пристрої до 
Вашого Raspberry Pi через USB-порти.  
Таблиця 3.2 
Порівняння технічних можливостей моделей Raspberry Pi В 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
55 
 
Починаючи з 2013 року, всі моделі Raspberry Pi B повинні мати 
півгігабайта оперативної пам'яті, але на складах реселерів можуть 
розвалитися більш ранні моделі. Компанії мають ліцензію на виробництво 
дощок Прем'єр Фарнелл, компоненти RS і Егоман. І останній виробляє 
червоні дошки, які можуть бути запропоновані тільки на китайських 
територіях. До першої річниці проекту RS Components була випущена 
ювілейна партія з 1000 синіх плат. Ті ж компанії мають право продавати 
Raspberry Pi, і Allied Electronics поширює його в Сполучених Штатах. Так що 
всі інші магазини прості купуйте великі партії пристроїв у цих чотирьох і 
перепродуйте кінцевий користувач. Обидві моделі плат від різних виробників 
(зібрані Sony, Qisda і Egoman) мають деякі незначні відмінності, але в 
підсумку вони ідентичні. 
Процесор: 64-бітний чотириядерний процесор на базі Cortex-A53. 
 
Рис. 3.2 Плата Raspberry Pi 
 
Роз'єм вводу-виводу загального призначення (GPIO) - порт для 
прийому електричних сигналів від Raspberry Пі, такі як датчики для 
зчитування і управління двигунами. Він складається з двох паралельних 
рядів контактів і позначається як P1. Різні моделі Raspberry Pi 
використовуються по-різному через метод маршрутизації шрифтів на платі. 
56 
 
Композитний відеовихід: цей роз'єм використовується для підключення 
Raspberry Pi до композитного відеовиходу (стандартного телевізора) за 
допомогою кабелю RCA. Аудіовихід являє собою чорний 3,5-мм роз'єм на 
верхній правій панель. Вихідний порт HDMI використовується для передачі 
цифрового відео на монітор комп'ютера. Вихід HDMI також може 
направляти звук, тому ви не можете використовувати порт аудіовиходу. 
 
Рис. 3.3 Вихід HDMI 
USB-порт (и) - дозволяють підключати USB-аксесуари (такі як 
клавіатура, миша і зовнішні пристрої зберігання даних) до материнської 
плати. Модель A має тільки один USB-порт для зниження витрата. Модель B 
має два USB-порти. Порт Ethernet (тільки модель B) - призначений для 
підключення Raspberry Pi до мережі Ethernet і доступу в інтернет 
 
Рис. 3.4 Порти для підключення 
57 
 
Оперативна пам’ять – об’єм ОЗП не змінився і залишився таким, як і 
на попередніх моделях – 1 ГБ. 
 
Рис. 3.5 Оперативна пам’ять 
 
Роз'єм послідовної камери (CSI) являє собою тонкий чорний роз'єм між 
роз'ємом Ethernet і виходом HDMI для підключення невеликої камери, такої 
як веб-камера.  Роз'єми CSI можна придбати в магазині Raspberry Pi. 
 
Рис. 3.6 Слот micro-sd 
 
58 
 
Джерело живлення: роз'єм мікро-живлення на нижній лівій стороні 
USB. Живлення забезпечується через мікро-джерело живлення USB, який 
підключається до цього порту. Роз'єм послідовного інтерфейсу (DSI) являє 
собою тонкий роз'єм для підключення високошвидкісних дисплеїв. Він 
використовується для підключення невеликої РК-панелі безпосередньо до 
Raspberry Pi. Ви можете використовувати його в якості основи для 
сенсорного введення. 
 
Рис. 3.7 Raspberry Pi 3 Model B 
 
Живлення плати як і раніше здійснюється через роз'єм micro-USB. 
Типове значення струму становить 800 мА, але може бути збільшено до 1200 
мА при використанні більш потужного адаптера (рекомендується з 
маркуванням 2a). Споживаний потужність самої плати не перевищує шести 
ВАТ і зазвичай тримається в межах 3-4 ВАТ, що дозволяє використовувати 
тільки пасивне охолодження. Нова модель оснащена модернізованим 
перемикачем живлення, який виріс до 2,5 ампер замість 2 ампер - це дозволяє 
підключати ще більш потужні пристрої до Raspberry Pi через USB-порти. 
59 
 
 
 
 
 
Рис. 3.8 Блок живлення 
 
Операційна система та файли Raspbian зберігаються на SD-карті. У 
моделях Raspberry Pi A і B використовуються карти пам'яті SD стандартного 
розміру, в той час як+, B+, Pi 2, Pi 3 використовуються карти microSD 
меншого розміру. Потрібно не менше 4 ГБ вільного місця (переважно 8 ГБ 
або більше). Фонд Pi Raspberry Foundation продає дуже доступні SD-карти 
ємністю 8 ГБ з попередньо встановленою операційною системою, і їх можна 
знайти за адресою http://swag.raspberrypi.org /. Якщо ви починаєте з 
порожньої SD-карти, то в цьому посібнику буде описано, як правильно 
встановити ОС. 
 Тепер ви можете підготувати Raspberry Pi до запуску вперший раз. Ви 
можете запустити Raspberry Pi, виконавши наступні дії: Карта пам'яті 
повинна мати попередньо підготовлену операційну систему. Ви можете 
купити SD-карту з встановленим програмним забезпеченням, і ви можете 
підготувати карту самостійно. Перш ніж записувати SD-карту з операційною 
системою для завантаження Raspberry Pi, вам необхідно завантажити образ 
операційної системи. Останні зображення можна завантажити за адресою 
60 
 
http://www.raspberrypi.org/downloads . Існує кілька різних дистрибутивів 
Linux для Raspberry Pi. Найбільш поширеним є Raspbian-це адаптована версія 
дистрибутива Debian Linux. Крім офіційних зображень, адаптованих іншими 
версіями Raspbian для ентузіастів, їх можна знайти на веб-сайті системи 
http://www.raspbian.org/RaspbianImages . Установка отриманого зображення 
на SD-карту здійснюється різними способами, в залежності від операційної 
системи ПК. Для запису образу SD-карти в Windows: 
1. Завантажте на SD-карту, як описано вище. Файл образ являє собою ZIP-
архів. USB-концентратор з блоком живлення Кабель USB A-1o-B кабель 
Ethernet монітора (або телевізора) USB клавіатура SD карта миша Raspberry 
Pi Захисний чохол 
2. Розпакуйте отриманий архів.  
3. Вставте карту в пристрій читання карт і підключіть її до комп'ютера. 
Відкрийте Провідник Windows і подивіться, яка буква диска призначена 
вашій карті. Крім того, якщо на карті Якщо щось вже було записано в 
пам'ять, найкраще відформатувати його, щоб уникнути проблем на 
наступних етапах. 
4. Скачайте Win32DiskImager (https://sourceforge.net/projects/win32diskimager 
/). 
5. Розпакуйте отриманий архів і запустіть програму. Краще буде запускати 
його з правами адміністратора. Вкажіть програмі, де вона розпакована на 2-
му кроці Зображення SD-карти. 
7. Також вкажіть букву SD-карти з кроку 3. Дуже Важливо не помилитися, 
тому що це неправильно Ви можете втратити дані на жорсткому диску 
вашого комп'ютера до зазначеної першої літери! 
8. Натисніть кнопку Зберегти і дочекайтеся завершення процесу запису. 
9. Закрийте Win32DiskImager і вимкніть пристрій читання карт пам'яті, 
використовуючи Безпечне вилучення пристрою. 
10. Вставте карту в Raspberry Pi, увімкніть її, і вона завантажиться! При 
першому запуску Raspbian відкриється меню налаштування, за допомогою 
61 
 
яких ви можете максимально розширити розділ на SD-карті, якщо карта має 
ємність більше 4 ГБ. 
Після запису образу в операційній системі Windows SD карта буде 
відображатися з об’ємом всього 75 Мб. Це пов’язано з тим, що розділ карти, 
що містить Rasbian, не відображається в Windows. Підключення клавіатури і 
миші до Raspberry Pi Необхідно підключити ці пристрої до двох доступних 
USB портів Raspberry Pi. Якщо використовується зовнішній дисплей з VGA 
інтерфейсом, необхідно спочатку підключити VGA кабель дисплея до 
перехідника HDMIVGA, а потім приєднати цей перехідник до HDMI порту 
Raspberry PI.  Для підключення живлення до Raspberry PI досить приєднати 
кабель блоку живлення до мікро USB-роз’єму, а потім включити блок 
живлення в мережу. [1] 
 Ви повинні бачити вибір операційних систем з коротким описом. 
Оберіть необхідну і натисніть на кнопку Встановити. Завжди можна 
повернутися та обрати іншу операційну систему пізніше. 
 
Рис. 3.9 Вибір ОС 
62 
 
Коли установка буде завершена, з'явиться синій екран зі списком 
параметрів конфігурації програмного забезпечення Raspberry Pi. Більшість 
функцій змінюються користувачем відповідно до їх потреб. Давайте 
зосередимося на двох корисних змінах: використовуйте клавіші зі стрілками 
для прокрутки і виберіть Включити завантаження на робочий стіл / 
подряпати і натисніть Enter. Виберіть опцію Журнал робочого столу і 
натисніть клавішу Enter. Тепер вам слід повернутися в Головне меню. Тоді 
вам потрібно вибрати Параметри інтернаціоналізації, бажана мова і 
розкладка клавіатури. Використовуйте клавішу зі стрілкою вправо, щоб 
перейти до опції Завершіть і натисніть клавішу Enter. Приблизно через 
хвилину Raspberry Pi повинен завершити перезавантаження, і ви зможете 
побачити робочий стіл Raspberry Pi, як показано на наступному малюнку 
 
Рис. 3.10 ОС Raspbian 
 
Заснована на Debian операційна система для Raspberry Pi. Існує кілька 
версій Raspbian, у тому числі Raspbian Stretch та Raspbian Jessie. З 2015 року 
Raspbian офіційно представлена Raspberry Pi Foundation як основна 
операційна система для одноплатних комп'ютерів Raspberry Pi. Raspbian була 
63 
 
створена Майком Томпсоном і Пітером Грін як незалежний проект. 
Початкова збірка була виконана у червні 2012 року.  
 
 
Рис. 3.11 Scratch 
 
Причини вибору для вивчення Scratch: 
1. Крос-платформний-Scratch може бути встановлений на комп'ютерах під 
управлінням різних операційних систем Microsoft Windows, Macintosh і 
Linux, Raspbian та інші. 
2. Алгоритмічна повнота-Scratch підтримує концепцію об'єктно-
орієнтованого програмування, а саме: 
1. подальшу структуру або послідовні процеси; 
2. структура повторення або циклічні процеси; 
3. розгалужена структура (вибір) або розгалужені 
4. процеси; 
64 
 
5. змінні глобальні та локальні, надання та зміна 
6. зміну розмірів; 
7. типи даних: символьні, Числові, логічні, графічні, звукові; 
8. вирази (Числові, текстові, логічні, порівняння), операції, 
9. функції, оператори, операнди; 
10. введення та виведення даних; 
11. координація, синхронізація роботи окремих частин 
12. паралельні процеси-одночасне виконання різних програмних блоків; 
об'єкти (спрайти), властивості об'єктів, методи, події. 
3. Зрозумілість створення (запису) алгоритму-відкривши необхідний набір 
інструкцій, можна перетягнути потрібну інструкцію 
мишею в поле скрипта. 
4. Наявність інтерфейсів на різних мовах-кнопка Встановити мову на панелі 
інструментів відкриває список мов інтерфейсу, включаючи українську. 
5. Безкоштовне - середовище програмування можна безкоштовно 
завантажити і вільно використовувати в шкільній або позашкільній освіті. 
Посилання для скачування-офіційний сайт розробників http://scratch.mit.edu /. 
Версія Scratch 1.4, попередньо встановлена на ОС Raspbian. 
Елементи інтерфейсу і основні поняття 
 Scratch - інтерактивне середовище, побудована на інтуїтивних 
принципах дитини. Принципово новою є ідея побудови програми за 
допомогою миші з готових блоків-цегли на зразок того, як діти будують 
будинки і машини з деталей конструктора. Такий спосіб компіляції програм 
усуває проблему синтаксису, що важливо для молодших школярів. 
Головне вікно програми середовища розділене на кілька частин, згрупованих 
в три стовпці: лівий стовпець містить палітру блоків; Центральна колонка 
містить активний значок спрайт з координатами його розташування на сцені і 
трьома вкладками: сценарії, зображення, Звуки; у правому стовпці міститься 
Сцена і список спрайтів. 
65 
 
 Спрайт - це скретч-об'єкт, пов'язаний із зображенням набором змінних і 
сценаріїв, що визначають його поведінку. За замовчуванням 
використовується спеціальна інструкція виконавця-Рудий Кіт. Він може 
рухатися, говорити, змінювати свою зовнішність, взаємодіяти з іншими 
виконавцями на сцені. Інші виконавці, яких ви можете включити: з 
бібліотеки з нуля; з мережі (локальної або глобальної); як об'єкти, створені в 
інших графічних програмах (наприклад, GIMP); як об'єкти, створені в 
графічному редакторі, вбудованому. Скрипт ( скрипт, сценарій, метод) - 
послідовність інструкцій, визначальна, які дії і в якому порядку виконувати 
певному об'єкту (спрайту). Сценарії створюються шляхом об'єднання 
окремих блоків: або послідовно, або шляхом розміщення блоку в певному 
місці іншого блоку (структура управління, функції і т.д.). Один спрайт може 
мати кілька сценаріїв, які виконуються незалежно від дій користувача 
(натисканням клавіші або кнопки миші), таймера або отримання повідомлень 
від іншого спрайту. [8, 9] 
 
Рис. 3.12 Інтерфейс програми Scratch 
 
66 
 
 Сценарій складається з стеків. 
1. Стек (stack) – набір послідовно сполучених різнокольорових графічних 
блоків у межах однієї події.  
2. Блок – це мінімальний фрагмент програми у Scratch: змінна, оператор, 
функція або структура, що керує. Блоки згруповано у 8 категорій (див. 
далі ілюстрації).  
3. Подія – натискання на задану клавішу (наприклад, пропуск), клацання 
по виконавцю або по сцені, надходження повідомлення від іншого 
виконавця і т.ін. 
4. Образи (вигляд спрайту) – сукупність зображень одного й того ж 
об’єкту (спрайту), кожне з яких дещо відрізняється від попередніх.  
5. Звуки – приєднані звукові ефекти й музика.  
6. Сцена – область, в якій діє об’єкт (спрайт) при виконанні програми. 
 
3.2 Робототехнічний комплекс Formula Flowcode Buggy 
 
Formula Flowcode Buggy був створений як платформа для мотивації 
навчання робототехніки. Робот Formula Flowcode дозволяє користувачам 
різного віку дізнатися про роботизовані системи і зрозуміти, як ними 
управляти. Цей пристрій призначений для задоволення основних потреб 
технологічної освіти, допомагає розвивати логічне і алгоритмічне мислення. 
 
 
 
Рис. 3.13 Комплект Formula Flowcode Buggy 
 
67 
 
 
Комплектація та характеристики Formula Flowcode:  
• Машинка (buggy):  
• шасі: швидкість – 5-20см/с, розмір – 130*80*37 см,  
• мотор – МРМ-GM03 з коробкою передач,  
• акумулятор – АА*4. b. плата контролера: 
• процесор – PIC18F4455, 
• виходи – 8 світлодіодів,  
• індикатор живлення,  
• динамік 1 біт,  
• входи – 2 Push-To-Make перемикачі, 
• датчик рівня звуку,  
• мотор – L293D,  
• датчики відстані – TSAL5100,  
• BPV11F трансивери, потужність 4*АА. 
• Стіни для лабіринту (кожна стіна 168*12*50 мм). 
• Інструкція по застосуванню. 
• Програмний код потоку 
 
Можливість імітації роботи в програмному середовищі. Завдяки комплектам 
Студенти, які вивчають потік формул, можуть легко освоїти перші навички 
програмування, які зводяться до складання алгоритму. Для цього 
використовуйте програмне забезпечення Flowcode-середовище 
програмування, в якому ви можете розробити програму у вигляді простий 
блок-схеми, імітуючи її функціональність на екрані, а потім, натиснувши 
кнопку і використовуючи USB "Перенесіть" його на комп'ютер. Середовище 
програмування Flowcode має простий і зрозумілий графічний інтерфейс, в 
якому вона використовується об'єктне програмування (рис. 132). Flowcode 
дозволяє створювати прості програми для мікроконтролерів з використанням 
68 
 
графічних схем. Створені програми призначені для управління зовнішніми 
пристроями, підключеними до мікроконтролера, зокрема: AVR, робочою 
станцією і PIC, які в даний час є найбільш поширеними. Середовище містить 
вбудовану бібліотеку програм для управління різними периферійними 
модулями, такими як USART, SPI, АЦП, а також компонентами, які зазвичай 
входять до складу пристроїв на базі мікропроцесорів (світлодіодні 
індикатори, крокові двигуни LCD і т.д.). Така можливість дозволяє 
представляти окремі блоки у вигляді окремих елементів, що мають відповідні 
вхідні та вихідні дані, що значно скорочує час написання та реалізації 
програмного коду. Ще однією корисною функцією цієї програми є 
можливість Швидка перевірка програмного коду на наявність логічних 
помилок, яка здійснюється за допомогою вбудованого налагоджувача , що 
дозволяє візуалізувати процеси відображення даних, мерехтіння 
світлодіодних індикаторів і т. д. Набір баггі з формулою Flowcode може 
використовуватися для вирішення як простих, так і складних завдань проект. 
 
 
Рис. 3.14 Елементи вікна Flowcode 
 
Панель Інструментів – стандартні позначки блок-схем. Для створення 
блок-схеми слід перетягнути потрібні елементи з цієї панелі інструментів на 
головне вікно блоксхеми. Як правило, панель розташована в лівому боці 
екрану. Панель інструментів має такий вигляд: 
69 
 
 
Рис. 3.15 Панель інструментів 
 
Панель Провідник проекту – кнопки вздовж верхньої частини цієї 
панелі дозволяють відразу побачити всі порти, макроси, змінні, константи і 
компоненти у вашому проекті. 
 
Рис. 3.16 Панель провідник проекту 
 
Панель програмного коду призначена для моніторингу. На панелі 
відображаються Зовнішні компоненти, які можуть бути підключені до 
мікроконтролера, і основні команди панелі малювання. Компоненти 
згруповані в різні категорії, які відображаються у вигляді меню. Якщо ви 
натиснете на компонент, він буде доданий в мікроконтролер і з'явиться на 
панелі. Властивості компонента можна редагувати. Ця панель зазвичай 
розташована вгорі у лівій частині екрана, поруч з панеллю інструментів. 
Компонент панелі інструментів дозволяє вибрати електромеханічний 
компонент з великої бібліотеки деталей; від простого перемикача до модуля 
Bluetooth. Блок-схема програми дозволяє перетягувати стандартні елементи 
блок-схеми для створення програма. [3] 
70 
 
 
Рис. 3.17 Блок схема проекту 
 
Панель Властивості дає можливість переглядати і редагувати 
властивості всіх компонентів. При виборі елемента панель автоматично стає 
активною. Деякі властивості призначені тільки для читання, а інші можна 
редагувати. Панель Властивості відображається в правій частині екрану та 
має вигляд: 
71 
 
 
Рис. 3.18 Панель властивості 
 
 
Компонент налагодження дозволяє переглядати API в програмі 
користувача та компонентах дизайну. 
1.  Список значків використовується для отримання 
2. результатів пошуку, повідомлень про помилки, точок зупинки і 
закладок. 
3. Аналогове вікно дозволяє переглядати статус аналогових 
4. записів в призначеному для користувача проекті. 
5. Панель системи - дизайн відображуваної системи з використанням 
багатовидової системи. 
6. Панель моніторингу містить контроль і моніторинг Користувацької 
програми у вигляді об'єктних моделей. 
7. Панель області дозволяє відображати мінливі сигнали в системі 
користувача. 
72 
 
8. Чіп-вікно, що використовується для перегляду і контролю стану входів і 
виходів на активному чіпі. 
 
Для розв’язування будь-якої задачі в середовищі Flowcode слід 
виконати такий алгоритм: 1. Створити нову блок-схему, вказавши 
мікроконтролер, для якого створюється програмний код. Перетягнути 
необхідні значки елементів з панелі інструментів на блок-схему для 
програмування додатків. Додати зовнішні пристрої, натиснувши на кнопку в 
панелі інструментів Компоненти, відредагувати їх властивості, вказати як 
вони пов’язані з мікроконтролером та налаштувати виклики макросів 
всередині пристрою. Запустити процес моделювання для перевірки роботи 
створюваного додатку. Перенести створений додаток на мікроконтролер 
шляхом компілювання блок-схеми на C, потім на асемблері і, нарешті, в 
об’єктний код. [5] 
 
Рис. 3.19 Створення блок-схеми 
Для швидкої побудови широкого спектру електронних систем можна 
використовувати E-блоки: Board-плати та Shield-плати. Board-плата – 
пластина, на яку монтуються електронні компоненти, що з’єднуються своїми 
73 
 
виводами з елементами провідного рисунка паянням, або, значно рідше, 
зварюванням, у результаті чого складається електронний модуль – 
змонтована друкована плата. Готові відкриті платформи дозволяють збирати 
всілякі електронні пристрої, які можуть працювати як автономно, так і у 
зв’язці з комп’ютером (рис. 139). Все залежить від ідеї. Board-плата 
контролює потік інформації в системі. Можна об’єднувати кілька плат 
одночасно, головне, щоб пристрої не конфліктували за одні і ті ж піни. Для 
розширення функціональних можливостей Board-плати, використовують 
плати-розширення, або Shield-плати. 
 
Рис. 3.20 Board-плата 
 
Shield-плата – плата-розширення, готове рішення для реалізації конкретних 
завдань, що постають перед розробниками апаратного забезпечення. 
Прикладами таких завдань можуть бути: передача даних за допомогою 
телефону, робота з Ethernet, управління електронними двигунами. Плати-
розширення легко встановлюються на Board-плати, стикуючись з колодками 
пінів, та перебувають під контролем Board-плати, але інформація може 
надходити в них і від них. [2] 
 
 
 
74 
 
 
Рис. 3.21 Shield-плата 
 
Розглянемо приклад написання програми для засвічування світлодіодів з 
використанням двох плат у програмі Flowcode. 
 
Рис. 3.22 Обладнання для виконання завдання 
 
Рис. 3.23 Підключення лед панелі 
75 
 
3.3 Моделювання роботи комплексів 
Приклад Raspberry Pi: 
Для прикладу розглянемо просту програму в Scratch  
Потрібні блоки слід перетягнути в область Скрипти. Для запуску скрипта – 
підведіть до блоку Коли натиснуто прапорець вказівник миші і двічі клацніть 
лівою кнопкою. 
 
Рис 3.24 Написання програми 
Алгоритм програми: 
• запустіть скрипт натисканням зеленого прапорця ;  
• перемістіть спрайт на позицію х = –50, у = 50 на сцені;  
• поверніть спрайт праворуч;  
• очистіть всі сліди олівця та штампи зі сцени;  
• встановіть червоний колір олівця;  
• встановіть розмір (товщину) олівця 3;  
• опустіть олівець, щоб спрайт креслив під час переміщення;  
• перемістіть спрайт вперед на 100 кроків;  
• поверніть спрайт за рухом годинникової стрілки на 90°;  
• перемістіть спрайт вперед на 100 кроків;  
• поверніть спрайт за рухом годинникової стрілки на 90°;  
• перемістіть спрайт вперед на 100 кроків;  
• поверніть спрайт за рухом годинникової стрілки на 90°;  
• перемістіть спрайт вперед на 100 кроків;  
• поверніть спрайт за рухом годинникової стрілки на 90°. 
76 
 
Запустіть на виконання проект, клацнувши на зеленому прапорці у 
верхньому правому куті вікна середовища. Результат виконання такого 
лінійного алгоритму після натискання кнопки буде мати вигляд. 
 
Рис. 3.25 Результат виконання програми 
 
Приклад Formula flowcode buggy: 
Створіть новий проект, вибравши File, а потім натиснувши кнопку 
New. Вам буде представлений вибір мікроконтролерів, для яких можна 
розробляти програми. Виберіть 16F1937 зі списку. 
 
Рис. 3.26 Вибір мікроконтролера 
Ви побачите, що з’явилися блок-схеми з написами BEGIN END. Всі 
блок-схеми мають ці елементи за замовчуванням. Наведіть курсор на 
піктограму Output в панелі інструментів, а потім натисніть і перетягніть її в 
робочу область. Перемістіть її між BEGIN та END. Коли ви наближаєте 
елемент до блок-схеми, з’являється стрілка, що вказує куди ваш елемент буде 
поміщено.Наведіть курсор на поле Output, двічі клацніть лівою кнопкою 
77 
 
миші (або клацніть правою кнопкою миші і виберіть Властивості з меню, яке 
з’являється). Тепер ви побачите діалогове вікно: 
 
Рис. 3.27 Налаштування властивостей для порту Б 
Перемістіть курсор на 0 в Variable or value box і натисніть кнопку один 
раз. Це дозволить виділити значення «0». Змініть це значення на «1». 6. 
Наведіть курсор на стрілку у вікні Port. Натисніть на PORTB в меню, яке 
відкрилося.  
Тепер натисніть на кнопку «OK», щоб закрити вікно. Таким чином, ми 
вказали на який порт потрібно подавати сигнали. Натисніть на кнопку 
Outputs на панелі інструментів і виберіть компонент LED масив.  
 
78 
 
 
Рис. 3.28 Налаштування властивостей світлодіодів 
На панелі властивостей перейдіть у розділ Simulation і змініть 
властивість Count на 8, ввівши в поле поруч з ім’ям властивості. На панелі 
властивостей перейдіть в розділ Connections та змініть Port на PORTB. Це 
показує, який порт і біт з’єднаний з чіпом PICmicro. 
Ви можете змінити колір світлодіодів, змінивши властивість Color в 
розділі LED appearence в панелі Властивостей. Переконайтеся, що Same Color 
має значення Yes, щоб змінити весь масив світлодіодів або змінити колір 
кожного світлодіода окремо. 
Натисніть на значок Run на головній панелі інструментів. Якщо ви моргнули, 
то ви могли пропустили засвічування світлодіода. Результатом є те, що 
перший світлодіод загорівся. Це і є повідомленням про те, що моделювання 
завершено. При натисканні на кнопку Play програма була завершена. Це одна 
з переваг мікроконтролерів: вони працюють дуже швидко. Зараз ви навчитеся 
уповільнювати мікроконтролери, керувати затримками тощо. 15. Flowcode 
має функцію, яку можна використовувати для переходу по програмі від 
елемента до елемента блоксхеми. Якщо виберете кнопку Step Into на панелі 
інструментів, то побачите, що Flowcode буде переходити покроково. Це 
79 
 
дозволить уповільнити вашу програму і дасть змогу побачити ефект у 
віртуальній системі. Оскільки ви крокуєте по програмі, то ви побачите 
червоний прямокутник навколо кожної іконки: це вказує на те, яка іконка 
буде виконуватися наступного разу при натисканні на Step Into. 
Висновки 
Провівши дослідження обраних комплектів були описані їхні 
характеристики, типи моделей, та різні версії апаратного забезпечення, також 
методи та сфери застосування. Проведено аналіз середовищ програмування 
текстових (Pytgon, C, C++) та візуальних (Scratch, Blockly). Промодельовано 
приклади роботи з комплектами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
80 
 
ВИСНОВКИ 
При виконанні роботи були вирішені такі завдачі: 
- Проаналізовано тенденції розвитку освітньої робототехніки та 
STEM – освіти, за результатами аналізу рівень освітню 
робототехніки знаходиться на недостатньому рівні; 
- Проведено порівняльний аналіз комплексів, орієнтованих на 
навчання, за результатами аналізу можна обрати комлпект, який має 
більше позитивних характеристик; 
- Досліджено обрані комплекси, які мають більше позитивних 
характеристик та можуть застосовуватися в різних сферах, і з 
різними мовами програмування; 
- Описано рекомендації щодо вибору і застосування досліджених 
комплексів, також наведено приклади моделювання їхньої роботи. 
Слід розуміти, що робототехніка - це непроста дисципліна, яка 
розвиває не тільки один навик. Вона рівномірно розвиває всі когнітивні 
функції, вміщуючи в себе таким чином навички, які інші дисципліни 
пропонують окремо. 
Переваги навчання з допомогою робототехніки: 
- Логічне мислення  - з'єднання деталей робота і дотримання 
інструкції експлуатації  допомагає з логічним мисленням, формує і 
розвиває його. 
- Творчі здібності - експерименти з технікою впливають на здатність 
творити і створювати, творчий потенціал і знання допоможуть, 
якщо учень захоче працювати з робототехнікою, ринок якої – 
динамічно розвивається. 
- Прийняття рішень - кінцевий результат залежить від багатьох 
маленьких рішень, тому доведеться бути більш уважним і 
розсудливим, вчитися аналізувати свої дії і приймати вірні рішення, 
які сприятимуть вдалому результатові. 
81 
 
- Практичне застосування теоретичних знань - можливість 
застосувати знання предметів таких як: математика і фізика на 
практиці і зможуть краще розуміти значення дробів і синусів. 
- Інженерне мислення - проектування конструкцій робота і 
програмування робота формує інженерне мислення і вміння 
проектувати. 
82 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
1. Committee on the Fundamentals of Computer Science: Challenges and 
Opportunities, National Research Council. Computer Science: Reflections 
on the Field, Reflections from the Field (англ.). — National Academies 
Press  (англ.)рус., 2004. — ISBN 978-0-309-09301-9. 
2.  Constable, R.L. Computer Science: Achievements and Challenges circa 
2000 (англ.). — 2000. Архивировано 20 ноября 2021 года. 
3. Theoretical Computer Science: Разборов А.А. взгляд математика // 
Компьютерра. — 2001. — № 2. 
4. Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego 
Mindstorms  EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. 
Овсяницкий. 2-е изд., перераб. и доп– М.: Издательство «Перо», 2016. – 
300 с. 
5. Зенкевич С. Л., Ющенко А. С.  Основы управления манипуляционными 
роботами. 2-е изд. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — 480 
с. — ISBN 5-7038-2567-9. 
6. Охоцимский Д. Е., Мартыненко Ю. Г.  Новые задачи динамики и 
управления движением мобильных колёсных роботов // Успехи 
механики. — 2003. — Т. 2, № 1. — С. 3—47. 
7. Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования = 
Concepts of Programming Languages / Пер. с англ. — 5-е изд. — М.: 
Вильямс, 2001. — 672 с. — 5000 экз. — ISBN 5-8459-0192-8 (рус.), 
ISBN 0-201-75295-6 (англ.). 
8. Патаракин Е. Д. Учимся готовить в среде Скретч. Придумай — 
Запрограммируй — Поделись. Архивная копия от 22 февраля 2014 на 
Wayback Machine 
9.  Патаракин Е. Д. Педагогический дизайн социальной сети Scratch // 
Образовательные технологии и общество (Educational Technology & 
Society). 2013. № 2. P. 505—528.  
10. Добриборщ Д. Э.щ Артемов К. А., Чепинский С. А., Бобцов А. А. 55 
Основы робототехники на Lego ' Mindstorms® EV3: Учебное пособие. 
83 
 
— СПб.: Издательство «Лань», 2018. — 108 с. — (Учебники для вузов. 
Специальная литература). 
11. Русин Г. С., Дубовик Е. В., Иркова Ю. А. «Привет, робот! Моя первая 
книга по робототехнике» 2010р. 
12. Игорь Воронин «Программирование для детей. От основ к созданию 
роботов» 2010р. 
13. Microsoft Robotics Developer Studio «Программирование алгоритмов 
управления роботами» Издательство Ecom. 2673855 
14. Синтез робототехнічних систем в машинобудуванні: підруч. для 
студентів вищ. техн. навч. закл., які навчаються за спец. 015 «Проф. 
освіта. Машинобудування»: присвяч. 100-річчю Вєтрова Ю. О., ректора 
Київ. інж.-буд. ін-ту, зав. каф. буд. машин / Л. Є. Пелевін, К. І. Почка, О. 
М. Гаркавенко та ін. ; М-во освіти і науки України, Київ. нац. ун-т буд-
ва і архітектури. — Київ: ТОВ НВП «Інтерсервіс», 2016. — 258 с. : іл. 
— Бібліогр.: с. 257 (16 назв). — ISBN 978-617-696-447-6. 
15. Брага Н.  Создание роботов в домашних условиях. — М.: НТ Пресс, 
2007. — 368 с. — ISBN 5-477-00749-4. 
16. Тягунов О. А.  Математические модели и алгоритмы управления 
промышленных транспортных роботов // Информационно-
измерительные и управляющие системы. — 2007. — Т. 5, № 5. — С. 
63—69. 
17. Грошев А. С. Информатика. Учебник для вузов. — Архангельск: 
Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. — 470 с. — ISBN 978-5-261-00480-6. 
Архивная копия от 11 августа 2011 на Wayback Machine 
18. Информатика // Большая энциклопедия / Кравец С. Л.. — М.: ОАО 
«Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2008. — 
Т. 11. Изучение плазмы - Исламский фронт спасения. — С. 481—484. 
— 767 с. — 65 000 экз. — ISBN 978-5-85270-342-2. 
19. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Информационные технологии: Учеб. 
для вузов. — М.: Высш. шк., 2003. — 263 с. 
84 
 
20. Остистий А. В. Аналіз робототехнічних систем для розвитку дітей / 
А. В. Остистий, І. А. Зубко // Збірник тез доповідей студентської 
науково­ практичної конференції ЧДТУ: 27–30 квітня 2020 р. 
[Електронний ресурс] / [упоряд. Мельник І.В.]; М­во освіти і науки 
України, Черкас. держ. технол. ун­т. – Черкаси : ЧДТУ, 2020. – C. 23-24. 
21. Ostystyi A. V. Research of functionality of robotic kits for child 
development / A. V. Ostystyi, I. A. Zubko // Збірник тез доповідей 
студентської науково­практичної конференції ЧДТУ : 19–
22 квітня  2021 р. [Електронний ресурс] / [упоряд. Мельник І.В.] ; М­во 
освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун­т. – Черкаси : ЧДТУ, 
2021. – C. 121. 
22. Нечипоренко О. В. Дослідження Дослідженя робототехнічних 
комплексів орієнтованих на навчання / О. В. Нечипоренко, А. В. 
Остистий // Сучасні технології в енергетиці, електромеханіці, системах 
управління та машинобудуванні: Матеріали ІV Всеукраїнської науково-
практичної інтернет-конференції (м. Бахмут, 25-26 листопада 2021 р.) / 
Навчально-науковий професійно-педагогічний інститут Української 
інженерно-педагогічної академії [упоряд. П.О. Чикунов]. – Бахмут: 
ННППІ УІПА, 2021. – С. 106 - 107.