«Роболимпик»

Содержание программы предусматривает освоение материала по следующим «сквозным» технологиям:

компоненты робототехники и сенсорики;

новые производственные технологии;

технологии беспроводной связи.

Для решения задач моделирования и проектирования будут применяться программные среды:SketchUp,Polygon 2.0, XYZscanHandy. Изучаться несколько моделей 3D-принтеров:XYZprintingDaVinci,Picaso 3DDesigner,BQ HephestosPrusa i3.

Смогут использовать визуальные языки EV3 и mBlock для программирования простых робототехнических систем, и более сложный объектно-ориентированный ArduinoIDE. Использовать на занятиях сразу нескольких видов конструкторов: наземной робототехники- LegoMindstormsEV3, СКАРТ, и воздушной – ЖУЖА 2.0, и FIXAR-edu.

Отлаживание созданных роботов самостоятельно и/или с помощью педагога. К концу года ребята получат социальный опыт участия в индивидуальных и командных состязаниях,  в конкурсах и фестивалях различной сложности. 

преподаватели

Хузиахметов Рафаэль Рустамович, учитель технологии высшей категории.

Расписание

Занятия проводятся в соответствии с групповым расписанием

Содержание программы

1.Техника безопасности.

2.Электротехника и электроника.Теория:Напряжение, ток и сопротивление. Резистор. Потенциометр.Закон Ома.Понятие мощность. Мультиметр. Макетная плата ("макетка").Светодиод.Конденсатор. Практика:Чтение принципиальной схемы.Измерение напряжения.Измерение силы тока. Расчёт потребляемой мощности. Разряд конденсатора и затухание светодиода.

3. Среда визуального программирования mBlock.Теория:Аналоговый и цифровой сигнал. Устройство платы "Strela".Растровый графический редактор. Практика:Рисование 2-мя потенциометрами.Знакомство с переменными. Игра «Викторина». Математическая игра с выводом информации на светодиоды.Игра «Спасите Панду» на 2-х кнопках и 2-х светодиодах.Проект «Мультфильм». Управление RGB-светодиодом.Измерение параметров на смартфоне и при помощи платы «STRELA». Светомузыка с датчиком шума.Управление игрой цифровым и аналоговым датчиком (кнопкой и потенциометром).

4.Среда визуального программирования EduEV3.Теория: Программное обеспечение LEGO Mindstorms Education EV3. Графический интерфейс пользователя. Редактор звука Audacity. Программа LEGODigitalDesigner. Практика: Проект «Траектория», "Квадрат","Инстинкт самосохранения«, «Автоответчик», «Робот определяет цвета», «Стартовая калитка», «Дальномер», "Ажурные насаждения".

5.Среда программирования ArduinoIDE.Разработка и отладка программы в Arduino IDE по образцу для движения робота по прямой, по квадрату и по кругу.Установка и подключение к роботу модуля Bluetooth.Управление роботом по Bluetooth со смартфона.Установка светодиодов – повторителей поворотов.Установка датчиков для езды по линии.Установка ультразвукового датчика.Голосовое управление роботом Voice Control.

6.Программная среда Mission Planner. Углублённая настройка программной среды Mission Planner.Установка и настройка модулей навигации по спутникам и удаленной телеметрии.

7. Робототехника СКАРТ. Изучение инструкции по сборке 2Dи 3D – конструкций. Сборка 4-х колёсного робота.Соревнование «Трасса» с учётом ПДД, «Скоростная трасса» в VehicleMode ", Линия","Лабиринт",«Голос»."Кегельринг".

8.Робототехника LEGO Mindstorms EV3. Проект «Чертёжная машина с ЧПУ», «Производственный конвейер», «Манипулятор», «Сортировочная машина», "Система круиз-контроля","Автономный робот-исследователь", "Беспилотный автомобиль".

9.Робототехника ЖУЖА 2.0. Теория: Знакомство с учебно-методическим комплексом воздушной робототехники Жужа 2.0. Структура модулей, правила сборки, использования и хранения. Возможные неисправности, способы их устранения. Техника безопасности при обращении с литий-полимерными аккумуляторными батареями. Практика: Практика полетов в режиме Stabilize и Alt Hold, отработка упражнений удержания траектории и высоты в ручном режиме. Посадки на точность. Правила пилотирования беспилотным мультироторным летательным аппаратом. Прохождение соревновательной трассы на время с аппаратурой полетов от первого лица в режиме Stabilize.

10.Робототехника FIXAR Edu. Теория:Знакомство с учебно-методическим комплексом воздушной робототехники FIXAR Edu. Структура модулей, правила сборки, использования и хранения. Возможные неисправности, способы их устранения. Практика:Практика полетов в режиме Stabilize и Alt Hold, отработка упражнений удержания траектории и высоты в ручном режиме. Посадки на точность. Правила пилотирования. Прохождение соревновательной трассы на время с аппаратурой полетов от первого лица в режиме Stabilize.

11.3D – сканирование. Теория: 3D сканер XYZ 3D Hand Scanner. Интерфейс приложения. Технология сканирования. Практика:Сканирование подготовленных объёмных моделей.Редактирование 3D моделей в приложении. Правка 3D объектов в XYZscanHandy.

12. 3D- моделирование и проектирование.Теория :Знакомство с интерфейсомXYZrobo, SketchUp. Элементарные понятия.Практика : Создание простых форм и манипуляции с объектами. Рисование плоских и объёмных фигур.

13. 3D – печать. Теория:Устройство 3D-принтера, его основные узлы и механизмы.Знакомство с интерфейсомPolygon 2.0 и XYZprinting.Организация рабочего места для 3D-печати. Практика :Калибровка стола 3D-принтеров.Печать объектов на 3D-принтерах. Контроль печати.Снятие готового объекта со стола. Постобработка изделий.

14. IoT «Умный дом». Теория:Состав электронно-механического конструктора СКАРТ УМНЫЙ ДОМ – РАСШИРЕННЫЙ. Практика:Сборка и отладка конструктора СКАРТ УМНЫЙ ДОМ – РАСШИРЕННЫЙ. Проверка режимов. Подготовка к соревнованиям внутри группы, показательные выступления.

15. Инженерный проект.Теория:Выбор направления и задачи проекта. Консультации. Практика : Практическая реализация проекта с составлением.

16. Тренинги и соревнования.Теория : Изучение регламентов проведения соревнований по робототехнике фестивалей и конкурсов.Практика : Проведение внутри школьных соревнований в номинациях: «Движение по линии», «Лабиринт», «Кегельринг», «Сумо», «Курьер», «Робогонки», "Оператор марсохода".

 

Цели программы

Создание условий для реализации творческого потенциала учащихся через приобщение  к современным технологиям и субтехнологиям цифровой экономики. Развитие технического,ассоциативного, научного мышления. Выявление и поддержка одаренных детей.

Результат программы

К концу обучения учащиеся должны знать:

· правила безопасной работы;

· основные компоненты конструкторов Lego Mindstorms EV3, СКАРТ, ЖУЖА 2.0, и FIXAR-edu;

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

· программные среды: SketchUp, Polygon 2.0, XYZscan Handy;

· характеристики3D-принтеров: XYZprinting DaVinci, Picaso 3D Designer, BQ HephestosPrusa i3;

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программированияmBlock, Lego Mindstorms EV3;

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе; основные приемы конструирования роботов;

· конструктивные особенности различных роботов;

· порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств;

· как использовать созданные программы;

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

· создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

· создавать программы на компьютере для различных роботов;

· корректировать программы при необходимости.

К концу обучения учащиеся должны уметь:

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования и программирования роботов;

· принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель;

· проводить сборку робототехнических средств, с применением конструкторов;

· создавать программы для робототехнических средств;

· прогнозировать результаты работы;

· планировать ход выполнения задания;

· моделировать объекты в программной среде;

· сканировать трёхмерные объекты;

· распечатывать модели на 3D-принтерах;

· рационально выполнять задание;

· руководить работой группы или коллектива;

· высказываться устно в виде сообщения или доклада;

· высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

· представлять одну и ту же информацию различными способами.

Особые условия проведения

Принимаются все желающие ребята.

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение:

Оборудованные мастерские, ноутбуки, компьютер, медиапроектор, принтер.
Робототехнические конструкторы "СКАРТ-1","СКАРТ-2","СКАРТ-3".
Светодиод «Пиранья» (Troyka-модуль).
Кнопка "Troyka".
Светодиодная матрица RGB 64×32.
3D-джойстик "Troyka".
Потенциометр "Troyka".
Ультразвуковой дальномер HC-SR04.
Сенсор оттенка цвета DFRobot.
Голосовая плата EasyVRShield 3.0.
IoT (Интернет вещей) – дополнение к набору "Матрёшка".
Амперка "Драгстер."
Базовыйнабор LEGO 45544 Mindstorms Education EV3.
Датчик цвета LEGO Education Mindstorms EV3 45506.
Плата Arduino Nano.
Плата Arduino Uno.
Ультразвуковой датчик EV3 45504.
Большой сервомотор EV3 45502.
Средний сервомотор Lego EV3 45503.
Lego ИК-датчик EV3 45509.
Шаговыйдвигатель NEMA 17 KS42STH40-1204A 40mm Long 1.2A.
Микросервопривод FS90.
3D МФУ Snapmaker.
3D МФУ XYZprinting da Vinci Junior 3 в 1.
3D принтер PICASO 3D Designer XL.
3D принтер da Vinci Color mini.
3D принтер FlashForge Inventor.
3D сканер 3D Systems Sense Next Gen.
3D сканер Shining 3D EinScan-SE.
Shining 3D EinScan Discovery Pack.
Токарно-фрезерный станок с ЧПУ Моделист 60Т.
Wi-Fi роутер Tenda AC1200.
Сушилка для пластика FilDry.
Плата "STRELA".
Одноплатный компьютер RaspberryPi 3 Model B.
Raspberry Pi Camera Board v2.1.
Bluetooth-модуль HC-06 (Troyka-модуль).
Потенциометр (Troyka-модуль).
Датчик линии цифровой "Amperka.
Часы реального времени (Troyka-модуль).
Четырёхколёсная платформа Pirate.
Мотор 12 мм (амперка).
Учебно-методический конструктор воздушной робототехники «Жужа 2.0» с FPV-модулем (RTF).
Набор для сборки и пилотирования уникального самолета с вертикальным взлетом и посадкой FIXAR Edu.
TT-motor, мотор с редуктором.
Электронно-механический конструктор СКАРТ УМНЫЙ ДОМ – РАСШИРЕННЫЙ.

Информационное обеспечение:Интернет-ресурсы, содержащие обучающие аудио-видео-фото источники.

Стоимость

Оплата сертификатом ПФДОД