«Робототехника»

Актуальность программы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.

В педагогической целесообразности этой темы не приходиться сомневаться, т.к. дети научатся объединять реальный мир с виртуальным. В процессе конструирования и программирования кроме этого дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

Педагоги

Шестихин Сергей Васильевич

Содержание программы

1. Вводное занятие.

Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России. Правила техники безопасности.

2. Робототехника базовый уровень

- Основы робототехники.

- Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

- Алгоритм программы представляется по принципу LEGO.

3. Технология EV3.

- Установка батарей. Главное меню. Сенсор цвета и цветная подсветка. Сенсор нажатия. Ультразвуковой сенсор. Интерактивные сервомоторы. Использование Bluetooth.

4. Краткое изучение программного обеспечения, изучение среды программирования и управления. Сборка робота «Линейный ползун». Модернизация собранного на предыдущем уроке робота «Пятиминутку» и получаем «Линейного ползуна». Это уже программируемый интеллектуальный робот начального уровня. Загружаем готовые программы управления роботом, тестируем их, выявляем сильные и слабые стороны программ, а также регулируем параметры, при которых программы работают без ошибок. То есть робот не вылетает за края трассы.

5. Знакомство с конструктором EV3

В конструкторе MINDSTORMS EV3 применены новейшие технологии робототехники: современный 32 – битный программируемый микроконтроллер; программное обеспечение, с удобным интерфейсом на базе образов и с возможностью перетаскивания объектов, а так же с поддержкой интерактивности; чувствительные сенсоры и интерактивные сервомоторы; разъемы для беспроводного Bluetooth и USB подключений. Различные сенсоры необходимы для выполнения определенных действий. Определение цвета и света. Обход препятствия.

Движение по траектории и т.д.

6. Начало работы с конструктором.

- Включение \ выключение

микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение)

- Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики EV3).

- Тестирование (Try me)

- Мотор

- Датчик освещенности

- Датчик звука

- Датчик касания

- Ультразвуковой датчик

- Структура меню EV3

Снятие показаний с датчиков (view)

7. Программное обеспечение EV3

- Требования к системе.

- Установка программного обеспечения.

- Интерфейс программного обеспечения.

- Палитра программирования.

- Панель настроек.

- Контроллер.

- Редактор звука.

- Редактор изображения.

- Дистанционное управление.

- Структура языка программирования EV3

- Установка связи с EV3 Usb

- BT

- Загрузка программы

- Запуск программы на EV3

Память EV3: просмотр и очистка – Моя первая программа (составление простых программ на движение) Разъяснение всей палитры программирования содержащей все блоки для программирования, которые понадобятся для создания программ. Каждый блок задает возможные действия или реакцию робота.

8. Первая модель.

- Сборка модели по технологическим картам.

- Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности EV3 (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ)

Первую модель собираем ShooterBot, являющейся продолжением модели «быстрого старта», находящегося в боксе. Инструкция в комплекте с комплектующими.

9. Модели с датчиками.

Проводится сборка моделей роботов и составление программ по технологическим картам, которые находятся в комплекте с комплектующими для сборки робота. Далее составляются собственные программы.

10. Составление программ

– Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам.

– Соревнования

Учитывая, что при конструировании робота из данного набора существует множество вариантов его изготовления и программирования, начинаем с программ, предложенных в инструкции и описании конструктора.

11. Показательные соревнования

Показательные соревнований по категориям.

Категории могут быть различными. Используем видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. За тем применяем все это на соревнованиях.

12. Правила дорожного движения. Применяем правила при соревнованиях.

13. Итоговое занятие. Подведение итогов работы за год, показ родителям результатов обучения. Награждение.

Цели программы

Цель: развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе конструирования и проектирования.

Результат программы

По окончании обучения учащиеся будут

ЗНАТЬ:

- теоретические основы создания робототехнических устройств;

- элементную базу, при помощи которой собирается устройство;

- порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

- порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

- правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

УМЕТЬ:

- принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

- проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

- создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

- прогнозировать результаты работы.

- планировать ход выполнения задания.

- рационально выполнять задание.

Материально-техническая база

Для занятий используется кабинет для работы с детьми, снабжённый партами, стульями, шкафами, доской. Для занятий имеется мультимедийная установка, наборы LEGO, компьютер.