Наклонный кубик Лего

Здравствуйте, ребята из объединения «Легоконструирование». Сегодня мы с вами узнаем что такое LEGO конструкторы, поговорим об имеющихся конструкторах компании ЛЕГО, их функциональном назначении и отличии. Также познакомимся с основными деталями конструктора, их назначение, формы и способы крепления.

Итак, приступим к изучению нового материала. LEGO (ле́го, от дат. Leg-godt — «играй хорошо») — серии конструктора, представляющие собой наборы деталей для сборки и моделирования разнообразных предметов.

Наборы LEGO выпускает группа компаний LEGO Group, главный офис которой находится в Дании. Компания была основана в 1932 году.

Все детали конструкторов LEGO изготавливаются по определённому стандарту с высокой степенью точности (кубики, созданные в 2013 году, можно состыковать с кубиками, выпущенными в 1958), которая позволяет соединять их без значительных усилий. Кроме того, после соединения детали должны надёжно крепиться друг к другу. Для обеспечения этих условий формы для штамповки элементов конструктора производятся с точностью 10 мкм.

Основа производства — термопластавтоматы, в которых из разноцветных термопластов методом инжекции (впрыскивания) штампуют под давлением 25—150 тонн и температуре +232 °C элементы конструктора. Основные производственные мощности компании расположены в Дании, Чехии и Мексике. Главный завод в Биллунде (Дания), где в цехах длиной до полукилометра стоят ряды автоматов, штампует около 21 млрд. кубиков в год. На это уходит порядка 60 тонн пластика в день. Это фабрика LEGO занимает площадь в 6000 кв.м.,и на ней работают 450 человек.

Завод в Кладно (Чехия) выпускает 35—40 % (свыше миллиона деталей) всей продукции компании, также там расположен гигантский роботизированный склад, один из самых больших в Европе, где производится оформление заказов и рассылка продукции по торговым точкам во всём мире.

Следующй вопрос, который мы рассмотрим - обзор линейки конструкторов Lego Education.

На детей в возрасте от 1 года до 5 лет рассчитана линейка конструкторов PreSchool Duplo.

Набор линейки Lego Education – «Учись учиться» – рассчитан на учащихся начальной школы. В него входит 28 индивидуальных комплектов, в каждом из которых содержится по 72 кубика, а также учебно-методические материалы. Данный набор помогает учащимся продвигаться в изучении как гуманитарных предметов, так и математики и технологии.

На начальную школу также рассчитан образовательный комплекс Lego Education WeDo (для детей возраста от 7 лет). При помощи этого комплекта можно создавать простые механизмы.

С помощью набора «Машины и механизмы» можно в игровой форме знакомятся с основами технологии. Этот набор развивает коммуникативные навыки, фантазию, речь, навыки инженерного и критического мышления. Создавая машины и механизмы, дети ищут нестандартные решения, что положительно сказывается на их абстрактном мышлении.

На учеников средней школы рассчитан набор MINDSTORMS Education. MINDSTORMS Education гораздо сложнее тех наборов, которые были описаны выше. С помощью этого набора можно создавать сложные механизмы с использованием моторов, сервоприводов, сенсоров касания, цветовых и гироскопических сенсоров, а также ультразвуком. В сердце системы лежит «умный кирпич» — микрокомпьютер с портами ввода-вывода и монохромным ЖК-экраном, к которому подключаются сенсоры и эффекторы. Программное обеспечение на микрокомпьютер можно загружать через Wi-Fi или Bluetooth.

Далее мы познакомимся с различными деталями LEGO®. Давайте начнем с основного кубика 1x1, показанного на рис. 1.1.

Кубик 1x1 (произносится один на один) — исходный стандарт для определения остальных размеров. Если расположить два кубика 1x1 рядом, то вместе они составят такой же размер, как у следующего по величине кубика — 1x2, показанного на рис. 1.2.

Если деталь имеет такую же высоту, как элемент 1x1, говорят, что она одинарной высоты. Деталь, имеющая ту же высоту, что и кубик 1x1, но в два раза длиннее, обозначается как 1x2.

Шип.

Шип (обведен овалом на рис. 1.4) — часть почти любой детали LEGO®.

Он используется для измерения длины и ширины детали. Шипы помогают определить вид детали LEGO" и обеспечивают функционирование системы. Элемент 1x1, показанный на рис. 1.4, имеет один шип и равен одному шипу в длину и одному в ширину. На рис. 1.3 показан кубик 2x4: два шипа по ширине на четыре по длине.

Трубка.

Трубка в детали помогает элементам соединяться вместе. Она захватывает шип, что позволяет соединять детали Лего друг с другом.

Трубки видны на нижней стороне кубиков LEGO, как показано на рис. 1.5.

На этом рисунке изображена простая конструкция с обратной стороны: продемонстрировано, как именно трубки скреплены с шипами. Детали различаются по виду трубок. Например, на самом тонком (см. рис 1.5, вверху) трубки укорочены, а у кубика 2x4 (см. ниже) они более длинные. На кубике 1x4 (в самом низу конструкции) вместо полых трубок — тонкие столбики.

Несмотря на различия, все трубки служат одной и той же цели: они зажимают входящие в них шипы с силой, достаточной, чтобы удерживать соединенные элементы.

Кубики Лего

Хотя идея называть все детали LEGO® кубиками кажется заманчивой, термин кубик на деле применим только к определенным элементам.

В общем случае кубик — деталь LEGO®, которая имеет такую же высоту, как и стандартный элемент 1x1, подобно тем, что показаны на рис. 1.6. У кубика прямые стороны и форма параллелепипеда.

Кубики Лего подобны настоящим кирпичам, которые используют при строительстве реального дома, и их тоже можно применять для строительства стен зданий. Но также — для создания автомобилей, городов, кораблей, самолетов и многих других объектов, которые из обычных кирпичей построить невозможно.

Пластина Лего

На первый взгляд обычная пластина (рис. 1.7) может показаться не такой полезной, как ее старший брат — кубик. В конце концов, положите друг на друга три пластины, и их высота окажется такой же, как у любого стандартного кубика. Но именно это делает пластину столь важной деталью строительства: раз ее высота составляет только одну треть высоты кубика, ее можно использовать для более тонкой проработки (например, внутренних креплений) или для реалистичного масштабирования объекта.

Пластина часто оказывается самой маленькой из возможных деталей.

Существует много ее вариантов такой же длины и ширины, как стандартные кубики, — 1x1,1x4, 2x2, 2x4 и т. д.

Наклонный кубик Лего

Рассматривая свою коллекцию LEGO®, вы, конечно же, видите детали, которые выглядят как пандус для крошечных машин. Они называются наклонными кубиками, поскольку одна или несколько их сторон расположены под углом к основанию (рис. 1.8).

Наклонные кубики бывают с разным углом — от 18 до 75°. Наиболее распространены углы 33 и 45°.

Наклонные кубики иногда называют кубиками для крыши, но они могут применяться и в других целях.

Они придают модели особенный вид, помогают сгладить резкие прямые углы, образовать стреловидные крылья для самолета, достаточно точную имитацию елки. Разумеется, из них собирают крышу практически для любого здания LEGO®.

Наклонные кубики бывают также в обратном варианте — наклон сделан в нижней части кубика, как если бы вы поставили обычный наклонный кубик на зеркальную поверхность (рис. 1.9).

Специализированные детали Лего

Некоторые элементы системы LEGO® нелегко поддаются классификации (рис. 1.10). Эти детали либо уникальны, либо в достаточной степени отличаются от других и поэтому требуют включения в отдельную категорию. Многие имеют необычные форму и расположение шипов.

Детали данного вида, как правило, обладают дополнительной функциональностью и используются как в типовых, так и специфических ситуациях.

Арки Лего

Арки (рис. 1.11) могут показаться слишком специализированными, чтобы часто использоваться в архитектурных конструкциях, но они способны придать образ и форму модели любого типа.

Чтобы использовать арку по прямому назначению, особенно задумываться не нужно, но строительство из нескольких арок разных форм и цветов уже не такое простое дело. Обычно лучше всего срисовать вдохновивший вас образец арки непосредственно с того здания, которое вы пытаетесь скопировать, или, если вы хотите построить что-то свое, с аналогичного строения.

Выбор варианта арки из того многообразия, которое используется при строительстве зданий, похоже на решение головоломки, где надо посчитать, сколько треугольников образовано несколькими десятками пересекающихся линий.

Плитки и панели Лего

Стандартные плитки легко узнать (рис. 1.12) — они выглядят как пластины без шипов. Круглые плитки выглядят как маленькие гладкие крышки люков.

Но в то же время панели (рис. 1.13) выпускаются с большим разнообразием форм и размеров.

Панели являются разновидностью плиток и могут быть соединены с другими панелями под прямым углом, чтобы образовать одну или две вертикальные стены. Некоторые панели имеют шипы, а другие — нет.

Цилиндры и конусы Лего

Цилиндрические детали похожи на банку кофе или барабан. Конусы напоминают перевернутые рожки с мороженым. Цилиндрам и конусам можно найти применение при создании деревьев, или фонарных столбов, или насадок на стволы водометов.

Круглые пластины Лего

Круглые пластины — это укороченные версии цилиндрических собратьев, имеющих полную высоту. Крохотная круглая пластина 1x1 (иногда ее называют точкой), круглые пластины 2x2 и 4x4 (рис. 1.15) - единственные представители этой маленькой подкатегории.

Базовые платы Лего

Большие стандартные пластины легко спутать с маленькими базовыми или строительными платами, поэтому нужно понять, чем они отличаются.

Базовая плата — деталь, имеющая стандартную единичную высоту, со слегка рифленной снизу поверхностью, к которой нельзя присоединить другие элементы. В длину и ширину она больше чем 8x16 шипов. Базовые платы даже тоньше, чем стандартная пластина (рис. 1.16). Они могут быть плоскими (только с равномерно расположенными шипами) или с напечатанным рисунком (например, дорожной разметкой).

Базовые платы могут использоваться как основание модели, например для здания, машины или скульптуры. Они полезны во всех случаях, когда нужна платформа для обеспечения устойчивости, транспортировки или показа.

Декоративные элементы

Когда приходит пора придать вашему творению некоторое своеобразие, можно использовать декоративные элементы, будь то окна, двери, деревья и т. п. Они часто представляют собой решение для строительства из одной детали и имеют множество форм (рис. 1.17).

Почему точность изготовления имеет значение

Не требуется много времени, чтобы понять очень важную вещь - каждая из деталей LEGO изготавливается с высокой точностью, не отличающейся от той, с которой делают детали самолетов.

Это не особенно важно, если вы всего лишь соединяете кубики друг с другом, а они не сходятся на толщину волоса. Но если надо соединить очень много кубиков? Как долго это можно делать, прежде чем проявится даже большая разница в качестве изготовления?

Высота — это только одно из трех измерений, которые должны совпадать у каждого элемента. Разница в длине или ширине также может быстро стать очевидной, если вы обнаружите, что кубик невозможно надежно соединить с соседними. Шипы не будут совпадать с трубками в других деталях, и создание модели даже скромного размера окажется практически невозможным.

Компания LEGO® уделяет особое внимание таким вещам, как высота и ширина шипов, высота и толщина внутренних трубок, диаметр стен из кубиков и пластин и т. д. Забота о производстве деталей LEGO говорит сама за себя, ведь компания изготавливает их уже много десятилетий.