Занимательная робототехника 1

Робототехника в образовании — это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику, физику и информатику, основанные на активном обучении учащихся.

преподаватели

Будко Николай Алексеевич

Вознесенский Никита Павлович

Расписание

Будко Николай Алексеевич:

Четверг с 14:00 до 14:45;

Пятница с 14:00 до 14:45.

Вознесенский Никита Павлович:

Среда с 15:00 до 16:45.

Содержание программы

Содержание программы (72 часа)

1. Введение в робототехнику (4 ч)

Роботы. Виды роботов. Значение роботов в жизни человека. Основные направления применения роботов. Искусственный интеллект. Правила работы с конструктором LEGO

Управление роботами. Методы общения с роботом. Состав конструктора LEGOMINDSTORMSEV3. Визуальные языки программирования. Их основное назначение и возможности. Команды управления роботами.Среда программирования модуля, основные блоки.

2. Знакомство с роботами LEGO MINDSTORMS EV3 EDU. (8 ч)

Правила техники безопасности при работе с роботами-конструкторами. Правила обращения с роботами. Основные механические детали конструктора. Их название и назначение.

Модуль EV3. Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния, порты. Установка батарей, способы экономии энергии. Включение модуля EV3. Запись программы и запуск ее на выполнение. Сервомоторы EV3, сравнение моторов. Мощность и точность мотора. Механика механизмов и машин. Виды соединений и передач и их свойства.

Сборка роботов. Сборка модели робота по инструкции. Программирование движения вперед по прямой траектории. Расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.

3. Датчики LEGOMINDSTORMSEV3 EDU и их параметры. (12 ч)

Датчики. Датчик касания. Устройство датчика. Практикум. Решение задач на движение с использованием датчика касания.

Датчик цвета, режимы работы датчика. Решение задач на движение с использованием датчика цвета.

Ультразвуковой датчик. Решение задач на движение с использованием датчика расстояния.

Гироскопический датчик. Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.

Подключение датчиков и моторов.

Интерфейс модуля EV3. Приложения модуля. Представление порта. Управление мотором.

Проверочная работа № 1 по теме "Знакомство с роботами LEGOMINDSTORMS".

4. Основы программирования и компьютерной логики (18 ч)

Среда программирования модуля. Создание программы. Удаление блоков. Выполнение программы. Сохранение и открытие программы.

Счетчик касаний. Ветвление по датчикам. Методы принятия решений роботом. Модели поведения при разнообразных ситуациях.

Программное обеспечение EV3. Среда LABVIEW. Основное окно. Свойства и структура проекта. Решение задач на движение вдоль сторон квадрата. Использование циклов при решении задач на движение.

Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных средств. Редактор контента. Инструменты. Устранение неполадок. Перезапуск модуля.

Решение задач на движение по кривой. Независимое управление моторами. Поворот на заданное число градусов. Расчет угла поворота.

Использование нижнего датчика освещенности. Решение задач на движение с остановкой на черной линии.Решение задач на движение вдоль линии. Калибровка датчика освещенности.

Программирование модулей. Решение задач на прохождение по полю из клеток.Соревнование роботов на тестовом поле.

5. Практикум по сборке роботизированных систем (20 ч)

Измерение освещенности. Определение цветов. Распознавание цветов. Использование конструктора Lego в качестве цифровой лаборатории.

Измерение расстояний до объектов. Сканирование местности.

Сила. Плечо силы. Подъемный кран. Счетчик оборотов. Скорость вращения сервомотора. Мощность. Управление роботом с помощью внешних воздействий.

Реакция робота на звук, цвет, касание. Таймер.

Движение по замкнутой траектории. Решение задач на криволинейное движение.

Конструирование моделей роботов для решения задач с использованием нескольких разных видов датчиков. Решение задач на выход из лабиринта. Ограниченное движение.

Проверочная работа № 2 по теме "Виды движений роботов«

6. Творческие проектные работы и соревнования(20 ч)

Правила соревнований. Работа над проектами «Движение по заданной траектории», «Кегельринг». Соревнование роботов на тестовом поле.

Конструирование собственной модели робота. Программирование и испытание собственной модели робота. Подведение итогов работы учащихся. Подготовка докладов, презентаций, стендовых материалов для итоговой конференции. Завершение создания моделей роботов для итоговой выставки.

 

Цели программы

Цель программы:

 Всестороннее развитие личности учащегося

 Развитие навыков конструирования

 Развитие логического мышления

 Мотивация к изучению наук естественно – научного цикла: окружающего мира, краеведения, физики, информатики, математики

 Познакомить детей со способами взаимодействия при работе над совместным проектом в больших (5-6 человек) и малых (2-3 человека) группах

 Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей и управления готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.

Результат программы

Предметные результаты:

Учащиеся будут иметь представления о (об):

 конструктивных особенностях различных роботов;
 видах подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
 правилах безопасной работы на занятии образовательной робототехникой;

Учащиеся будут уметь:

 конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

 компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

 использовать созданные программы.

Метапредметные:  принимать и сохранять учебную задачу;

 планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;

 формировать умения ставить цель – создание творческой работы, планировать достижение этой цели;

 осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;  адекватно воспринимать оценку преподавателя;

 различать способ и результат действия;

 в сотрудничестве с учителем ставить новые учебные задачи;

 проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

 оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с изначальным замыслом.
Личностные:

 критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

 осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;

 развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий;

 развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;

 развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления;

 воспитание чувства справедливости, ответственности;

 начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с робототехникой.

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение:
- наличие отдельного просторного помещения, столов и стульев в соответствии СанПиН.
- наличие методического, дидактического и раздаточного материалов (пособия, литература и т. д.),
- набор ЛЕГО;
- наличие проектора;
- наличие компьютерной техники;
- цветной принтер.

Видео