Цифровое проектирование моделей в онлайн-среде Mecabricks

Автор: Глазунов Вячеслав Николаевич

Организация: НТГСПИ (филиал) УрГПУ

Населенный пункт: Свердловская область, г. Нижний Тагил

Аннотация

В статье описывается применение онлайн-платформы Mecabricks для проектирования роботов в цифровой среде с использованием виртуальных деталей LEGO. [2] Представлена пошаговая методика сборки робота в симуляции. Данная онлайн платформа бесплатна, работает в веб-браузере и не требует мощного оборудования или лицензий на профессиональное ПО. Это значительно снижает порог входа в инженерное проектирование и делает процесс обучения более наглядным, гибким и безопасным. На примере рабочего прототипа показано, как платформа может использоваться в обучении и быстрой разработке робототехнических решений. Благодаря Mecabricks упрощается доступ к инженерному моделированию: не требуются ни дорогостоящие программы, ни физические детали.

Ключевые слова: Mecabricks, робототехника, виртуальное моделирование, LEGO.

«Digital design of models in the Mecabricks online environment»

Annotation

The article describes the use of the Mecabricks online platform for designing robots in a digital environment using virtual LEGO parts. It presents a step-by-step methodology for assembling a robot in simulation. This online platform is free, runs in a web browser, and does not require powerful hardware or professional software licenses. This significantly reduces the barrier to entry into engineering design and makes the learning process more visual, flexible, and secure. The article uses a working prototype to demonstrate how the platform can be used for teaching and rapid development of robotic solutions. Mecabricks makes engineering modeling easier, without the need for expensive software or physical parts.

Keywords: Mecabricks, robotics, virtual modeling, LEGO.

Введение

Робототехника становится всё более популярной благодаря стремительному развитию технологий, росту интереса к автоматизации и интеллектуальным системам, расширению возможностей для практического применения роботов в промышленности, образовании, медицине и повседневной жизни. Вместе с тем робототехника остаётся сложной и многогранной дисциплиной, требующей знаний в механике, электронике, программировании и теории управления. Попробовать свои силы в этой сфере зачастую бывает затруднительно из‑за высокой стоимости оборудования, комплектующих и лицензированного программного обеспечения. [4]

В этой ситуации значительную поддержку оказывают онлайн‑сервисы, позволяющие моделировать и реконструировать робототехнические системы в виртуальной среде. Одним из таких инструментов является платформа Mecabricks — веб‑приложение, с помощью которого можно создавать точные цифровые копии механизмов на базе деталей LEGO. Это даёт возможность освоить основы механического проектирования и отработать инженерные решения без финансовых и технических барьеров, делая обучение более доступным и безопасным.

Эта платформа даёт возможность проектировать, тестировать и улучшать механические системы ещё на этапе цифрового моделирования — до сборки их в реальности. Подобный подход особенно востребован в образовании и научных исследованиях, где ключевыми требованиями являются доступность, наглядность и адаптивность инструментов. В таких условиях онлайн-платформы, сочетающие интуитивное управление, становятся важным ресурсом для обучения.

В данной статье рассматриваются возможности Mecabricks для проектирования роботов в онлайн-среде, описывается методология работы с платформой и демонстрируется пример ее применения в образовательных и исследовательских задачах.

Проблема: необходимость разработки методических подходов, которые бы рационально интегрировали онлайн-платформу виртуального конструирования Mecabricks, как доступный инструмент для наглядного, практико-ориентированного и технически освоения основ робототехники.

В данной статье будет показан пример использования онлайн-платформы Mecabricks при изучении основ робототехники.

Робототехника играет всё более значимую роль в жизни современного общества, становясь неотъемлемой частью промышленности, транспорта, здравоохранения, сельского хозяйства, образования и даже бытовой сферы. Благодаря автоматизации рутинных и опасных задач, роботы повышают производительность, снижают риски для человека и способствуют более рациональному использованию ресурсов.

Робототехника (англ. robotics), меж­дис­ци­п­ли­нар­ная об­ласть нау­ки и тех­ни­ки, за­ни­маю­щая­ся раз­ра­бот­кой и при­ме­не­ни­ем ро­бо­тов и ро­бо­то­тех­нических сис­тем для об­лег­чения тру­до­вой дея­тель­но­сти че­ло­ве­ка и ин­тен­си­фи­ка­ции про­изводства. [1]

Робототехника занимает всё более важное место в современном обществе, проникая практически во все сферы жизни — от промышленности и здравоохранения до науки, сельского хозяйства, транспорта и быта. Одной из ключевых функций роботов является автоматизация рутинных, трудоёмких или потенциально опасных для человека задач, что позволяет повысить эффективность процессов, снизить риски и оптимизировать использование ресурсов.

В промышленности роботы давно стали неотъемлемой частью производства. Они выполняют такие операции, как сварка, резка, сборка и упаковка, обеспечивая высокую точность, стабильное качество и минимизацию брака. Это не только ускоряет выпуск продукции, но и снижает издержки, делая производство более конкурентоспособным.

В медицине робототехника открывает новые возможности для диагностики и хирургического вмешательства. Роботизированные системы позволяют проводить сложнейшие операции. Например, на сердце. Роботы сокращают время вмешательства, риск осложнений и период восстановления пациентов. Кроме того, они активно применяются для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата, возвращая им мобильность.

В научной сфере роботы используются для исследования экстремальных и труднодоступных сред — от глубин Мирового океана до космического пространства и зон радиоактивного заражения. Оборудованные датчиками и манипуляторами, они способны собирать ценные данные и пробы, недоступные для человека, тем самым расширяя границы научного познания. [3]

Робототехника сегодня занимает особое место в системе современного образования, выполняя роль универсального методического инструмента, объединяющего фундаментальные знания из различных областей — математики, физики, информатики, инженерии и искусства. Её значение обусловлено стремлением образовательных систем к формированию у учащихся компетенций, востребованных в цифровую эпоху: способности мыслить системно, решать нестандартные задачи, работать в команде и эффективно взаимодействовать с технологиями.

Внедрение робототехники в учебный процесс способствует переходу от пассивного усвоения знаний к активному, проектному обучению. Учащиеся не просто изучают теорию — они проектируют, собирают, программируют и тестируют собственные устройства, получая немедленную обратную связь от реальной или виртуальной среды. Такой подход развивает критическое мышление, творческое воображение и техническую грамотность. [5]

Таким образом, робототехника трансформирует отдельные отрасли и формирует основу технологического будущего, в котором человек и машина работают в тесном взаимодействии на благо общества. Поэтому в обучении робототехника стратегически важное направление, способствующее подготовке нового поколения, готового к жизни и работе в технологически насыщенном мире.

Для обучения основам робототехники была использована онлайн- платформа Mecabricks — веб-сервис, позволяющий создавать виртуальные модели механизмов на основе деталей конструктора LEGO. (Рис. 1) Благодаря интуитивному интерфейсу, реалистичной физике соединений и возможности детального кинематического анализа, платформа обеспечивает наглядное освоение инженерных навыков.

Рис. 1. онлайн-платформа Mecabricks

В данной платформе присутствует раздел «Library» («Библиотека»), в котором представлены готовые проекты, созданные пользователями со всего мира. (Рис. 2) Здесь можно изучить разнообразные примеры моделей — от простых механизмов до сложных функциональных систем, таких как манипуляторы, транспортные платформы и шагающие роботы. Анализ этих работ позволяет детальному изучению принцип построение данных роботов и позволяет разработке собственных проектов.

Рис. 2. Раздел «Library»

Непосредственное проектирование осуществляется в разделе «Workshop», который открывается при переходе по соответствующей вкладке. Именно здесь пользователь получает доступ к библиотеке виртуальных LEGO-деталей, инструментам сборки. (Рис. 3) В «Workshop» можно не только собирать модели с нуля, но и модифицировать существующие, экспериментируя с геометрией, подвижностью и функциональностью конструкции в режиме реального времени.

Рис. 3. Раздел «Workshop»

Каждую деталь можно индивидуально настроить: изменить её цвет, задать положение и ориентацию в трёхмерном пространстве. (Рис. 4) Такая гибкость позволяет обучающимся экспериментировать с конструкцией, не ограничиваясь стандартными конструкциями.

Рис. 4. Пример изменения параметров детали

Для примера использования платформы Mecabricks был разработан виртуальный прототип экскаватора, имитирующего работу реального строительного механизма. (Рис. 5) На основе этой разработки создана учебная презентация, предназначенная для обучающихся и ориентированная на поэтапное освоение процесса проектирования. Презентация сопровождается подробным описанием используемых деталей и визуальным отображением их расположения на каждом этапе сборки. (Рис. 6)

Рис. 5. Готовая модель экскаватора

Рис. 6. Презентация по этапному построению экскаватора

Заключение

Онлайн-платформа Mecabricks представляет собой доступный инструмент для цифрового проектирования робототехнических систем на базе виртуальных LEGO-деталей. Благодаря интуитивному интерфейсу, богатой библиотеке компонентов, возможностям поиска, настройки параметров деталей, платформа позволяет осваивать основу робототехники без необходимости в дорогостоящем оборудовании или сложном программном обеспечении.

Разработанный в рамках работы прототип экскаватора и сопровождающая его учебная презентация продемонстрировали практическую применимость Mecabricks в образовательном процессе. Такой подход способствует формированию у обучающихся технического мышления, навыков проектирования и уверенности в работе с инженерными системами.

Таким образом, Mecabricks может быть применена как методически ресурс для построения моделей. Дальнейшие исследования могут быть направлены на интеграцию платформы с симуляторами физики или средами программирования для расширения функциональности создаваемых моделей и углубления междисциплинарных связей.

Список источников информации

1. Большая российская энциклопедия [Электронный ресурс]. — URL: https://old.bigenc.ru/ (дата обращения: 15.12.2025).
2. Mecabricks [Электронный ресурс] : онлайн-платформа для виртуального конструирования. — URL: https://mecabricks.com/ (дата обращения: 16.12025).
3. Абдуллаев, Э. А. Робототехника в современном мире / Э. А. Абдуллаев ; науч. рук. Е. А. Лыткина // Молодой ученый. — 202 — № 50 (500). — URL: https://moluch.ru/archive/500/109815 (дата обращения: 15.12.2025).
4. Рудик, Е. Д. Развитие робототехники и её будущее: применение, этика и безопасность / Е. Д. Рудик // Вестник науки. — 2023. — № 7 (64). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-robototehniki-i-ee-buduschee-primenenie-etika-i-bezopasnost (дата обращения: 16.12.2025).
5. Цыплов, Е. А. Робототехника / Е. А. Цыплов, В. С. Глашкина // Экономика и социум. — 2021. — № 11-2 (90). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/robototehnika-2 (дата обращения: 18.12.2025).