«Робототехника»

Данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике знания математики, физики, информатики, а использование LEGO - конструкторов повышает мотивацию к обучению. На занятиях по техническому творчеству учащиеся соприкасаются со смежными образовательными областями. За счет использования запаса технических понятий и специальных терминов расширяются коммуникативные функции языка, углубляются возможности лингвистического развития обучающегося.

преподаватели

Тимашев Юрий Викторович 

Содержание программы

Тема 1.1 Вводное занятие в робототехнику Теория Знакомство с обучающимися. Экскурсия по Точке роста. Правила работы в объединении, техника безопасности. Правила работы с конструктором LEGO. Практикум Устройство компьютера. Знакомство с клавиатурой. Горячие кнопки. Создание рабочих папок, работа с файлами.

 Раздел 2.Конструирование (38 часа)

Тема 2.1 Мир роботов в конструкторе Теория (2 часа) Основные направления применения роботов. Понятие «робот». Виды роботов. Из чего состоят LEGO-роботы. Основные механические детали конструктора и их назначение. Составные части базового набора LEGO Mindstormsи их функции. Практикум Сбор непрограммируемых моделей. Способность воспроизвести этапы сборки и ответить на вопросы.

Тема 2.2Модуль EV3 Теория Знакомство с EV3. Кнопки управления. Индикатор состояния, порты. Обзор программного обеспечения Lego Mindstorms EV3.

Тема 2.3 Работа с модулем EV3 Практикум Создание программы и запуск ее на выполнение. Умение составить простейшую программу по шаблону, сохранять и запускать.

Тема 2.4 Работа с моторами EV3 Практикум Основные характеристики и функции сервомоторов EV3.Сравнение моторов. Параметры моторов. Настройка мощности в программе. Влияние мощности на движение робота.

Тема 2.5 Виды передач и их свойства Практикум Знание параметров мотора и их влияние на работу модели. Представление о видах передач.

Тема 2.6 Сборка модели по инструкции Практикум Программирование робота на движение по прямой, разворот на месте, остановка. Способность учащихся воспроизвести этапы сборки и ответить на вопросы.

Тема 2.7 Расчет числа оборотов Практикум Научиться выполнять расчет оборотов колеса для прохождения заданного расстояния, используя длину окружности колеса.

Тема 2.8 Датчик касания Теория Использование датчиков в программах. Датчик касания. Режимы работы датчика. Практикум Решение задач на движение с использованием датчика касания.

Тема 2.9 Датчик цвета Практикум Подключение датчика цвета. Режим «Цвет», режим «Яркость отраженного света», режим «Яркость внешнего освещения. Решение задач на движение с использованием датчика цвета: «Остановись на синий», «Назови цвет», «Суперотражатель», «Цветовые салки». Установка порогового значения. Знание влияние предметов разного цвета на показания датчика.

Тема 2.10 Ультразвуковой датчик Теория Подключение ультразвукового датчика. Режимы работы датчика. Практикум Решение задач на движение с использованием датчика расстояния. Проект «Робот-полицейский».

Тема 2.11 Гироскопический датчик Практикум Решение задач на движение с использованием гироскопического датчика. Режим «Измерение», Режим «Сравнение», Режим «Сброс». Движение по квадрату с использованием датчика.

Тема 2.12 Интерфейс модуля EV3

Практикум Приложения модуля. Блоки «Экран», «Звук». Представление порта. Управление мотором. Умение называть датчики, их функции и способы подключения к модулю. Создание своего робота.

Тема 2.13 Конструкторское бюро Практикум Систематизация основных понятий по теме. Знакомство с моделями, сборка без инструкции.

 Раздел 3. Программирование (32 часа)

Тема 3.1 Программное обеспечение для конструктора  Теория  Среда программирования LABVIEW. Основное окно. Свойства и структура проектов. Основные элементы интерфейса.

Практикум  Создание тестовых проектов, сохранение в папку. Открытие проектов через программу. Создание и выполнение программы с использованием цикла.

Тема 3.2 Среда программирования модуля Теория Программные блоки и палитры программирования. Страница аппаратных средств. Редактор контента. Практикум Решение задач на программирование.

Тема 3.3 Блок «Действие» Теория Изучение параметров блока: «Средний мотор», «Большой мотор», «Рулевое управление», «Независимое управление». Знать их влияние на работу модели. Практикум  Составление программ с использованием блока «Действие»: «Ускорение», «Уточнение поворота», «Покатаемся».

Тема 3.4 Блок «Управление операторами» Теория  Изучение параметров блока: «Ожидание», «Цикл», «Переключатель». Знать их влияние на работу модели. Практикум  Составление программ с использованием блока «Ожидание». Робот-Танк.

Тема 3.5 Блок «Датчики» Практикум  Применение блока «Датчики» в соревновательных задачах. Робот-цветок. Робот - чертежник. Роторный синтезатор. Умение воспроизвести этапы программирования.

Тема 3.6 Решение задач на движение по линии Практикум Применение блока «независимое управление моторами» для поворота на заданное число градусов. Расчет угла поворота.

Тема 3.7 Нижний датчик освещенности Практикум  Решение задач на движение по черной линии, остановка на черной линии, выбор поворота. Калибровка датчика.

Тема 3.8 Смотр роботов на тестовом поле

Практикум  Выбор модели или создание своей собственной с использованием всех изученных блоков и датчиков, создание программы, отладка, презентация модели. Разбор ошибок.

 

Цели программы

Формирование интереса к миру электроники, робототехники и компьютерных технологий.

Результат программы

В результате изучения «Робототехника LEGOMINDSTORMS» обучающиеся должны:

знать/ понимать

-       правила техники безопасности;

-       область применения и назначение инструментов, различных машин, технических устройств (в том числе компьютеров);

-       приёмы конструирования;

-       общее устройство и принципы действия роботов;

-       порядок поиска неисправностей в различных роботизированных системах;

-       термины области «Робототехника»;

-       перспективы развития робототехники.

уметь

-       получать необходимую информацию об объекте деятельности, используя рисунки, схемы, эскизы, чертежи (на бумажных и электронных носителях);

-       применять на практике конструкторские, инженерные и вычислительные навыки;

-       самостоятельно проектировать и собирать различные технические изделия;

-       программировать контролер EV3 и отлаживать программы;

-       использовать готовые программные продукты, необходимые для обучения программе.

 

Особые условия проведения

Программа разработана для обучающихся  9 – 10 лет (мальчики и девочки).

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение:

Сведения о помещении, в котором проводятся занятия:

учебный кабинет № 40

Перечень оборудования учебного кабинета:

№ п/п
Наименование
Количество
Оборудование кабинета
1.      
Стол компьютерный для учащихся
12шт
2.      
Стол компьютерный для преподавателя
1шт
3.      
Стул офисный на колесиках с регулируемой высотой сиденья
13шт
Аппаратные средства
4.      
Интерактивная доска
1шт
5.      
Ноутбук с доступом в интернет
13шт
6.      
Базовый набор LEGO MINDSTORMS 45544
13шт
7.      
Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS 45560
13шт
8.      
Принтер
1шт
Программное обеспечение
9.      
Среда программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3
13шт
10.     
Среда визуального проектирования LDD
13шт
11.     
Операционная система Windows10
13шт
12.     
Антивирусная программа McAfee
13шт
13.     
Офисные приложения Microsoft Office.
13шт