Neexistují žádná kuličková pera, žádné šipkové pistole na zápěstí, žádný Aston Martins, který by byl podveden kouřovými clonami, neprůstřelným sklem, otočnými poznávacími značkami nebo vyhazovacími sedadly. Stále, geek-schválené contraptions ve výzkumném a vývojovém zařízení Lego v Billund, Dánsko, jsou stejně vyhledávané jako cokoli, co vaří Q Branch.
Z tohoto příběhu
[×] ZAVŘÍT
Hračkářská společnost dodala světu více než 600 miliard drobných plastových cihel - asi 80 pro každého obyvatele Země. (Používáno se svolením, © 2012 THE LEGO GROUP) 
Tato sbírka z roku 1953 byla první, kdo pokřtil dánské hračky Lego Mursten - Lego brick. (Používáno se svolením, © 2012 THE LEGO GROUP) 
V lednové robotické soutěži bojovalo o dominanci Lego více než 100 týmů ze šesti států a dvou zemí. (Eli Meir Kaplan) 
V laboratoři výzkumu a vývoje společnosti Lego v dánském Billundu vymýšlí 150 designérů další výbuchy lego. (Používáno se svolením, © 2012 THE LEGO GROUP) 
Nová sada Mindstorms EV3 společnosti Lego umožňuje uživatelům stavět 17 různých robotů a programovat je přímo pomocí „inteligentní cihly“ (Ian Allen). 
FOTOGALERIE
Q Branch je samozřejmě sekce Tajné služby Jejího Veličenstva (MI6), která dodává Jamesovi Bondovi fantastickou pomůcku. Ředitelství MI6 je zigguratská pevnost známá ve zpravodajské komunitě pod názvem Legoland. Název získala od hračkářské společnosti, která dodala Zemi více než 600 miliard drobných plastových cihel - asi 80 pro každého obyvatele. Vlastní ústředí společnosti Lego je skromný kampus jako čistý a dobře uspořádaný jako kvadratická rovnice. Obrovské barevné cihly - firemní kývnutí k umění - leží roztroušeny v uklizených hromádkách a jednoduché obdélníkové budovy nesou jména jako Idea House a Head Office.
Lego vlastní MI6, jeho přísně tajná výzkumná a vývojová laboratoř, je ve druhém patře fádní cihlové konstrukce zvané Tech Building. Uvnitř jsou převodovky v džínách a fleecových svetrech obklopeny dostatečným množstvím elektronických ganglií, které by mohly začít Frankensteinovo monstrum. Uprostřed špaget drátů a záblesku červených, zelených, modrých, žlutých a fialových bloků je úžasná řada prototypů robotů, které jsou všechny schopné podrážděného chování. Někteří z těchto divů se pohání na kolech Lego; jiní běhají po nohách Lego. Je tu škorpiónový robot, který se ostře otáčí, přichytává drápy a hledá infračervený maják „bug“. Je tu mohawkedský android, který při rachotání hází malými červenými míčky. A je tu rozbitý robotický had, který se s vlnou smartphonu třese, chrastí a hází se. Zamotejte si celu před hlavu hada a vrhá se vás kousnout.
Všechny tři gizmos jsou postavy v Mindstorms EV3, nejnovější aktualizaci sady do-it-yourself, která umožňuje začínajícím Edisonsům sestavovat roboty, programovat je na PC a Mac a ovládat je přes Bluetooth, stahovatelné aplikace a hlasové příkazy. Jako každý jiný Lego, Mindstorms EV3 je spousta částí (téměř 600 samostatných prvků), které lze spojit mnoha způsoby. Hračka, která má na podzim 350 hodin a bude v obchodech letos na podzim, přichází s interaktivními 3D instrukcemi pro 17 různých robotů, kteří chodí, mluví a sledují. A protože se jedná o Lego, jsou podnikavé děti vybízeny k tomu, aby se rozbily a proměňovaly komponenty v cokoli, co by jim mohlo zdát.
***
Kdysi učitelé postrádali nástroje, které vzbudily a zapojily žáky do strojírenství. A technologické know-how potřebné k sestavení soudícího robota omezilo publikum na studenty středních a vysokých škol. To se změnilo v roce 1998, kdy Lego zahájilo svou první vlnu programovatelných robotů. Druhou vlnou, v roce 2006, se programovací jazyk stal vizuálním a děti mohly dělat roboty, aby dělali skoro cokoli jednoduše tím, že na počítači připojí směrnice. "Dnes může druhý srovnávač vyrobit vlastní triceratopy vyhýbající se zdi za 20 minut, " říká Chris Rogers, profesor strojního inženýrství na Tuftsově univerzitě.
S cihlami, akcemi a odstíny tak živými jako tropické západy slunce vytvořil Lego způsob, jak se nováčci naučili základům stavebního inženýrství: ztužení, napětí a komprese, omezení zatížení, stavba v měřítku. Spojením cihel Lego se senzory, servomotory a mikroprocesory mohou tito nováčci prozkoumat vše od základních řemenic a řemenů až po počítačové programování. „Mindstorms EV3 opět zamrazuje stroje, “ říká Ralph Hempel, autor Školicí příručky Lego Spybiotics Secret Agent Training .
Mindstorms povzbuzuje mladé drotce, aby se dostali do robotiky. "Neomezuje to vaše fantazie, " říká Niels Pugholm, dánský vysokoškolský student, který hrál s Legosem od doby, kdy byl dost starý na to, aby věděl, že by je neměl spolknout. "Většina hraček vypráví příběh; Mindstorms je průzkumný a nemá žádná stanovená pravidla. Pokud postavím robota Mars roveru, mohu jej přestavět na robotické rameno a poté na robotický humanoid. Robotika Lego je záludný vzdělávací způsob, jak se dozvědět o designu, plánování, výstavbě a hlavně o rekonstrukci. “V Dánsku říká, že je povinné, aby dítě postavilo Babylónskou věž z Legos, která„ nevyhnutelně zboří “.
EV3 je třetí generace zbořitelných Mindstorms, a druhá, která byla zdrojem davu. "Síla mnoha, " říká Marc-André Bazergui, jeden z tuctu občanských vývojářů Lego - kteří si říkají 12 opic -, kteří se rozhodli navrhnout nejnovější vydání. V průběhu let mnoho z nich vytvořilo lego roboty, které řeší Rubikovy kostky, třídí M&M podle barvy a přeměňují konvenční toalety na robotické splachovače.
V rámci takzvaného „tvůrčího hnutí“ fanatická online komunita Mindstorms sdílí nápady tím, že nahrává plány nových výtvorů na fóra Lego a zveřejňuje videa na YouTube. Na celém světě patří žáci do lig a pořádají turnaje, v nichž jsou týmy vyzvány, aby navrhly, postavily a programovaly robota Lego, aby splnil konkrétní úkol související s tématem, jako je kontrola klimatu nebo bezpečnost dopravy. Ve Spojených státech pořádají soutěže soutěže FIRST (pro inspiraci a uznávání vědy a technologie), nezisková organizace založená zdánlivě nevyčerpatelným vynálezcem Deanem Kamenem (tvůrcem koloběžky Segway). Každé jaro FIRST pořádá mistrovství ve čtyřech robotických divizích ve věku od 6 do 18 let. Na letošní třídenní Lego block party ve Edward Jones Dome v St. Louis, 650 týmů bojovalo o robotickou převahu a více než 16 milionů dolarů ve stipendiích na 140 vysoké školy.
Polovina středních škol všech států a asi čtvrtina všech základních a středních škol složila Mindstormy do svých učebních osnov. Massachusettsův technologický institut má křeslo Lego, které není chesterfieldem z cihel Lego, ale obdarovanou profesorkou v mediální laboratoři vysoké školy. Ve společnosti Tufts vyvolaly robotické sady stejný počet disertačních prací a výprav s chytlavými tituly jako „Výuka základní kardiovaskulární mechaniky pomocí modelů Lego: případová studie na střední škole“.
Rogers spolupracoval s Legem na vývoji Robolabu - robotického přístupu k učení se vědě a matematice - který byl používán v přibližně 50 000 školách po celém světě a byl přeložen do 15 jazyků. Zdůrazňuje designové myšlení, myšlenku, že problém vyřešíte tím, že si nejprve představíte jeho řešení. Jeho přístup je založen na demonstraci, kritice a iteraci: Všechno může být vylepšeno, dokonce i selhání. "Děti dělají vzdělaný odhad a pak provádějí experimenty, aby prokázaly své teorie, " říká. "Vidí, že neexistuje žádná správná nebo špatná odpověď, jen nekonečný počet způsobů, jak problém vyřešit." Učení, které je pro inženýrství stejně důležité jako pro život. “
Samuel Beckett povzbuzoval: „Selhat lépe.“
***
V dánštině je Lego označován LEE-go. V angličtině je stavební šílenství, které sevřelo civilizovaný svět, prohlášeno LEEgoMAINia. Italský umělec pečlivě znovu vytvořil díla starých mistrů v Legu, včetně Mona Lisy da Vinciho a Vermeerovy dívky s perlou . Chicago umělec navrhl Lego mini-měřítko sady Bílého domu, Sydney Opera House a 15 dalších významných budov. Jiní šli do mimořádných délek, aby sestavili největší most Lego na světě (122 stop), nejdelší železniční stopu Lego (4 923 stop) na světě a nejvyšší věž Lego na světě (106 stop, sedm palců; 450 000 cihel). Sestavení hromádky na Měsíc by vyžadovalo 40 miliard osmimegových cihel Lego, ale nikdo se to ještě nepokusil.
Nejenže každá významná nová kosmická loď a mise NASA nyní zplodila svůj vlastní model Lego, ale astronauti na palubě Mezinárodní vesmírné stanice je postavili na oběžné dráze. Jsou zde hodiny Lego Darth Vader, videohry Lego Ninjago a zápas famfrpálu Lego. O rok později se v divadlech koná animovaný dobrodružný film LEGO: Kus odporu . Karikatura s postavami vyjádřenými Willem Ferrellem a Morganem Freemanem slibuje, že bude skutečným, ahem, trhákem. Naposledy byly čtyři z deseti nejlepších dětských kapitol v seznamu bestsellerů New York Times od Lego. Jeden z nich, The Lego Ideas Book, je označen řádkem „Unlock Your Imagination“.
Představivost je to, co vedlo Lega od jeho založení v roce 1932 Ole Kirkem Kristiansenem, tesařem podobným Geppetto s malou dílnou v Billundu, venkovskou vesnicí v Jutsku s topografií palačinky. Ve snaze porazit Velkou depresi začal Kristiansen vyrábět pestrobarevné dřevěné vozy a táhnoucí se kachny. Když dospěl k závěru, že jeho hračkářská společnost potřebuje více evokující jméno než Billund Maskinsnedkeri, zkrátil výraz god god, dánština pro „play well.“ „V náhodné shodě znamená Lego„ latinsky latinsky “.
Lego, jak je chápáno většinou dospělých, začalo v roce 1949, krátce poté, co Kristiansen koupil první dánský stroj na vstřikování plastů a začal rozbíjet hračky s některými plastovými díly. Podle legie Lego se stal na některých dutých britských blocích zvaných Kiddicraft, které inspirovaly jeho vlastní automatické vazné cihly, předchůdce cihel Lego. Průlom v designu byl mechanismus cvočků a trubek, který umožňoval cihly poskakovat, držet se rychle a přesto se nějak snadno rozebrat. "Legos jsou dokonalé symboly dánské postavy, " říká Niels Pugholm. "Jsou to nenáročné malé objekty, které závisí na logice a geometrii." Možná proto, že Dánsko má tak málo přírodních zdrojů, je vynalézavost ceněna. “
V roce 1958 - v roce Kristiansenovy smrti - Lego patentoval svou technologii click-fit, kterou společnost nazývá „spojková síla“. Klíčem je precizní inženýrství; Tolerance Legoových dánských moderních hrotů je jedna padesátina milimetru, desetkrát jemnější než lidské vlasy. V příštím půlstoletí se Lego stalo jednou z nejoblíbenějších hraček na světě. Zhruba polovina rodičů na planetě byla probuzena narušením uprostřed noci, groggicky se vrhla do ložnice jejich dítěte a šla bosá na cihlu Lego.
"Děti jsou fantastická malá stvoření, " řekla vedoucí marketingu společnosti Mads Nipper. „Vedle opilých lidí jsou to jediní skutečně čestní lidé na Zemi.“ Když se přiblížilo tisíciletí, Lego využil této upřímnosti tím, že použil ohýbačku značky. Rodinná firma se věnovala dětským oděvům, dětským výrobkům, šperkům, videohrám a zábavním parkům.
Ve státě Dánsko však něco hnilo. V roce 2004 Lego učinil některá rozhodující finanční rozhodnutí a byl na pokraji bankrotu nebo převzetí společností Mattel, největším světovým prodejcem hraček na světě. Kjeld Kirk Kristiansen, generální ředitel a vnuk zakladatele, jmenoval bývalého konzultanta pro management Jorgena Viga Knudstorpa, který ho nahradil, a znovu postavil Lego, cihla po cihle. To udělal Knudstorp, snížení nákladů, propuštění zaměstnanců, zkrácení doby vývoje na polovinu, šrotování softwarové divize a sekání produktových řad. Lego, zdánlivě odsunutý do podkroví Velké hračky na obloze, udělal pozoruhodný obrat.
Jeden řádek Knudstorp zůstal nedotčený byl Mindstorms, který začal život před 15 lety ve spolupráci s MIT Media Lab. "Původní patent na naši zámkovou cihlu vypršel v roce 1975, " říká Nipper. „Jediným způsobem, jak se dál odlišit od našich konkurentů, byla kreativita.“ A nemusí to nutně být vlastní kreativita Lega: Společnost inovovala Mindstorms inovace na svou základnu fanoušků.
Vztah mezi Mindstorms a jeho nadšenci byl vždy symbiotický. Několik měsíců po debutování robotické sady v roce 1998 postgraduální student Stanfordské univerzity Kekoa Proudfoot reverzně upravil své vlastní mikroprocesory a zveřejnil tajemství designu. Další hackeři se vrhli na jeho nálezy, navrhli nový software a operační systémy a sdíleli vylepšení výkonu se zbytkem internetu. Zatímco vedoucí a právní tým společnosti Lego diskutovali o tom, jak se s porušením vypořádat, Nipper navrhl, aby společnost podporovala open-sourcing.
Zdůvodnil, že by žaloval moderátory, by mohl odcizit Legoovy dospělé fandy, kteří představovali téměř polovinu prodeje Mindstorms a byli v podstatě ochotni pracovat zdarma. V novém obchodním paradigmatu společnosti by vývoj měl být řízen fanoušky a fanoušky, s velmi malým dohledem od Lego. Tak málo, že „právo na hackování“ bylo zapsáno do softwarové licence Mindstorms. "Rozuměli jsme, že omezování tvořivosti je opakem naší mise, " říká Nipper. "Naším cílem je podporovat poptávku a vynalézavost." Strategie se vyplatila: Mindstorms se stal nejprodávanějším produktem v historii Lega.
V roce 2005, se soupravou pro upgrade designu, Lego procházel online fórami a webovými stránkami pro dospělé fanoušky, kteří jsou ochotni být součástí uživatelského panelu Mindstorms, nebo MUP. Čtyři finalisté - všichni přísahali mlčenlivost - a Legova inženýrská důvěra v mozek strávili 11 měsíců výměnou e-mailů o všem od firmwaru po vstupní porty. Na oplátku za jejich příspěvky dostali MUPpets v Legosu. "Je to nejlepší možný vztah, " říká panelista Ralph Hempel, profesionální inženýr, který se specializuje na návrh vestavěných systémů. "Peníze by problém komplikovaly." Neexistuje žádná jiná značka na světě, za kterou bych uvažoval bez podobné práce. Získání předem kopií robotických souprav je pro mě jen polevou na dortu. “
Pro nejnovější verzi Mindstorms rozšířil Lego svůj uživatelský panel na tucet zedníků (12 opic) a studoval, jak děti interagují s robotickými hračkami. Camilla Bottke, senior marketingová manažerka společnosti, říká, že děti nevidí roboty jako předměty, jako jsou rozšíření sebe sama, věci s charakterem a osobnostmi. "Myslím, že je to skvělý koncept, až dítě musí postavit robota a naprogramovat ho, " nabízí Hempel. "To je, když se realita ponoří do toho, kolik přemýšlení a drotání jde do tvorby designu."
***
"Říkáte, že chcete revoluci, " zpíval skeptický John Lennon. "No, víte, všichni chceme změnit svět." Problém s digitální revolucí, ozývá se Dean Kamen, spočívá v tom, že schopnost hrát si s technologií je často zaměňována se schopností pochopit to.
62letý inženýr a podnikatel vystupuje z domu ve tvaru šestiúhelníku podle vlastního návrhu na okraji Manchesteru v New Hampshire. Nosí to, co je vlastně jeho uniforma: džínové košile s otevřeným výstřihem a džínové kalhoty.
Kamen vypadl z vysoké školy, aby vyvinul první nositelnou inzulínovou pumpu na světě. Pokračoval ve vytváření Segway; samovyvažující robotický invalidní vozík se šesti koly schopný jít nahoru a dolů po schodech; a elektrický generátor, který může běžet na kravském hnoji a produkovat na straně pitnou vodu. Ze všech svých vynálezů - a Kamen je držitelem 441 zahraničních a domácích patentů - je pyšný na PRVNÍ, převážně duševní sport založený na konkurenční robotice.
Začal FIRST v roce 1989, aby demystifikoval inženýrství a rozrostl generaci inovátorů. "Příliš mnoho středoškolských dětí v této zemi, zejména ženy a menšiny, vypadávají z přírodovědných a matematických tříd, " říká. "Neexistuje žádná pobídka, žádné povzbuzení." Tvrdí, že existují různé druhy jemných odrazujících činů a odrazování. „Děti potřebují přístup k náročným praktickým projektům, jejichž výsledkem je hmatatelný produkt. Místo toho, aby jim řekli, proč jsou abstraktní pojmy, jako je algebra nebo trigonometrie, důležité, měli by učitelé přírodních věd říci: „Pojďme postavit robota Lego!“ S trochou pomoci si děti jednu vybudují a vyřeší to problém. Najednou si uvědomí, že matematika a věda jsou velmi mocné nástroje. Najednou jsou matematika a věda relevantní a zábavné. “
Kamen si představí čas, kdy mladí lidé ctí průkopnické vědce stejně jako, řekněme, NBA superstars. "Jedna věc, kterou americká kultura slaví, jsou sportovní hrdinové, " říká. "Spousta atletických teenagerů si myslí, že vydělají jmění tím, že odrazí basketbal a stanou se dalším LeBron Jamesem." To není realistické ani pro nejmenší procento z nich. Stát se inženýrem je. “Kamen přesto připouští, že vrozené rozdíly mezi učebnami a hřištěmi pomohly zvýšit atraktivitu kariéry ve sportu než v technice. "Když sportovci pracují společně, nazývá se týmová práce, " říká. "Pokud pracujete společně ve vědecké třídě, nazývá se to podvádění."
Soutěž robotů - ekvivalent FIRST k hlavním ligám - začíná každý leden, když výbor inženýrů odhalí hru a pravidla toho roku. Týmy studentů středních škol, pod dohledem inženýrů, vědců nebo jiných dospělých mentorů, mají šest týdnů na navrhování a konstrukci malých, nedobytných strojů ze sad. Jedinými omezeními jsou hmotnost (robot nemůže překročit 150 liber) a náklady. (Aby se zmírnily ekonomické, nikoli technické výhody, zavedla Kamen jistý platový limit 4 000 $ na další součásti.)
Přestože každý tým čelí stejné výzvě, vymýšlí nesmírně odlišná designová řešení. Místní vítězové postupují do jednoho z 58 regionálů, kde jejich roboti bojují o šanci se kvalifikovat do finále v St. Louis. Mistrovství je strukturováno jako March Madness, basketbalový turnaj NCAA Men's Division I. Kamen to nazývá „NCAA inteligentních“. Každá ze čtyř divizí je pojmenována pro slavného vědce (Archimedes, Curie, Galileo a Newton). Final Four se hraje na Einsteinově poli.
Nedávná studie Brandeis University ukazuje, že u dětí, které se účastní soutěží robotiky, je více než dvakrát vyšší pravděpodobnost kariéry v oblasti vědy a techniky a téměř čtyřikrát vyšší pravděpodobnost, že se budou věnovat jednomu inženýrství. "Robot je jen vozidlo, " říká Kamen. "Za šest týdnů nemůžete dítěti dát smysluplné vzdělání v oblasti robotiky nebo technologie nebo strojírenství." Budováním robotů si však můžete vybudovat sebevědomí a vážně pochopit, jaký je život lidí, kteří na nich pracují a řeší složité problémy. Pro mnoho dětí má robotika potenciál změnit místo, kde věnuje svůj čas a pozornost. “
V tento konkrétní leden odpoledne věnuje asi 750 dětí ze vzdáleného Singapuru svůj čas a pozornost na PRVNÍ turnaj na University of Delaware. Kříž mezi vědeckým veletrhem a kostýmní koulí „Teorie velkého třesku“, je to jedna z největších jednodenních událostí robotiky v zemi. Účastníci vyšli vyzdobit jako šílení vědci, nárazové testy a nejrůznější grotesky, které by ani Dr. Seuss nevymohl.
Technologie Tinkertoy transformovala polní dům na skutečné hardwarové emporium. Dílenské skříně jsou přeplněné bažinatými ráčnami a rezavými klíči; široké šedé shluky kol, kladek a prodlužovacích ramen; a všude, všude Legos. Bannery nesou jména týmů jako Bricktastic Builders, The Brickta, Lego-Nardo da Vinci.
Na hřišti Robotics Competition je nejviditelnější konfederace - kvartet chlapců z New Jersey známý jako Carbonauts - oblečený do ochranných brýlí, běžeckých bot a to, co vypadá jako oranžové vězeňské kombinézy. "Legos mě inspiruje a přivádí mě zpět k realitě, " říká Ibrahim Elshahawi, středoškolský senior plánující kariéru v biomedicínském inženýrství. "Dozvěděl jsem se, že nemůžu jen postavit robota." Moje myšlenky musí být organizovanější a sekvenční. “
Mladší soutěžící jsou asi poloviční samice. V soutěži robotiky je mezi dívkami málo. "Dívky jsou více v estetice, logistice, detailně orientované, " nabízí Carbonaut jménem Charles Verhoog. "Nejsme ve stylových bodech."
"Kluci se rozbíjejí, " říká kolega CJ Geering.
Dospívající dívka v jiném týmu - její narůžovělé kadeře pletené s čínskými lapáky prstů - se vrhne do karbonautského chvění a praskne: „Byl byste překvapen.“
Zazní bzučák. Týmy se rozběhly na tribunách povzbuzováním sekcí a hyperventilací rodičů a týmy na hřišti uvedly do pohybu své roboty podobné folkliftu. Objekt: vytrhnout gumové kroužky ze svislé hromady a uložit je na vodorovné paprsky. Carbonautská bota chytne, kapky, stání, berany do zdí a přesto ... nějak vyhrává teplo.
Stejně jako opotřebovaný skladový vůz se vítězný robot vrací do „jámy“, kde opice Carbonauts s algoritmem, měnící se rychlost a směrové proměnné. Na otázku, zda se někdy zúčastnil turnaje poskočeného robotickým dopingovým skandálem, spoluhráč CJ Geering Deadpans: „Soudci nás občas žádají o vzorky elektřiny, ale zatím nikdo z nás nebyl poskvrněn. Poslední věc, kterou chceme, je, že se musí objevit v televizní specialitě s Oprah. “
Austin Hwa a Thomas McClure, napříč přepážkou, oblečeni v karmínových kravatách, toquách a šéfkuchařských bundách, haly vedle pyramidy cihel Lego. Jsou členy Chef-Bot-Ardees, většinou kontingentu střední školy z Chadds Ford v Pensylvánii.
Letošní Lego League Challenge má vyřešit problémy, kterým čelí starší lidé. Kuchaři vyšlehli robotického chodce vybaveného magnetickým podnosem.
"Miska je magnetizovaná, aby se zabránilo pádu nožů a vidlic, " vysvětluje Hwa.
"A lžíce, " dodává McClure užitečně.
Třináctiletá Hwa říká, že roboti Lego ho umístili na technologickou dráhu. McClure, kterému je 10, si není tak jistý, že inženýrství je v jeho budoucnosti. "Neodcházet z tématu, " říká, "ale nemyslím si, že se nutně dostanu do této linie práce."
Uvažuje o Lego pyra-midu skrz mřížku jeho prstů. "Jsem v páté třídě, v bicí sekci, " říká. "Je tu velká šance, že vyrostu jako rockový bubeník."
