«Занимательная робототехника»

Программа адресована как мальчикам, так и девочкам в возрасте от 9 до 14 лет, не имеющих базовых знаний в разделе робототехники. В основу программы положено моделирование и программирование роботов. В программе освещены темы, интересные учащимся как теоретически, так и для самостоятельного конструирования, моделирования и программирования разнообразных роботов.

   Обучение осуществляется с учетом санитарно – гигиенических требований к учебным занятиям, возрастных особенностей и компетенций детей.

   Набор в группы осуществляется на свободной основе, по желанию детей и подростков заниматься робототехникой, не имеющих ограниченных возможностей здоровья, проявляющих интерес к устройству машин и механизмов.

Педагоги

Петрова Марина Николаевна

Содержание программы

Тема 1. Вводное занятие. Техника безопасности (3 ч).

Теория: Введение в науку о роботах. 

Тема 2. Знакомство с деталями конструктора (3 ч).

Теория: Конструктор Lego Mindstorms EV3 (состав, возможности). Названия и назначения деталей. Датчики (назначение, единицы измерения).

Практика: Как правильно разложить детали в наборе. Двигатели (подключение к микрокомпьютеру). Микрокомпьютер EV3 (настройка и использование его функций). Аккумулятор (зарядка, использование).

Тема 3.  Программа Lego Mindstorms EV3 (3 ч).

Теория: Запуск программы, ее интерфейс.

Практика: Отработка команд, палитры инструментов. Создание простейших команд на микрокомпьютере.

Тема 4.     Понятие команды, программа и программирование (3 ч).

Теория: Визуальные языки программирования. Разделы программы, уровни сложности.

Практика: Работа над передачей и запуском программы. 

Тема 5.     Использование дисплея EV3 (3 ч).

Теория: Понятие дисплей. Использование дисплея EV3.

Практика: Вывод изображения на экран. Файлы изображений LEGO. 

Тема 6.     Знакомство с моторами и датчиками (3 ч).

Теория: Серводвигатель (устройство и применение). Датчики и их назначение.

Практика: Тестирование при помощи структуры меню EV3: мотор, датчик освещенности, датчик звука, датчик касания, ультразвуковой датчик, гироскоп.

Тема 7. Сборка простейшего робота, по инструкции (3 ч).

Практика: Сборка модели на базовой платформе по инструкции. Проверка работоспособности микрокомпьютера, моторов, датчика освещенности, датчика звука, датчика касания, ультразвукового датчика, гироскопа модели робота.

Тема 8. Создание программы в среде EV3 (3 ч).

Теория: Алгоритм создания простейших программ с помощью компьютера.

Практика: Составление простых программ по линейным алгоритмам.

Тема 9. Управление одним мотором (3 ч).

Практика: Создание программы движения вперед-назад. Использование команды «Жди». Загрузка программ в EV3.

Тема 10. Самостоятельная творческая работа учащихся (3 ч).

Практика: Тестирование моторов в разных скоростных режимах при различных нагрузках. 

Тема 11. Использование датчика касания (3 ч).

Теория: Датчик касания. Принцип действия, использование в программе. Практика: Создание двухступенчатых программ. Использование датчика касания для запуска и остановки программ.

Тема 12. Использование датчика цвета (3 ч).

Теория: Использование датчика цвета в команде «Жди».

Практика: Создание многоступенчатых программ. Составление программ с датчиком освещённости. Движение вдоль линии с применением датчика

освещенности.

Тема 13. Ветвление в среде EV3 (3 ч).

Теория: Ветвление в программировании, в жизни. Блок «Переключатель». Практика: Отображение параметров настройки блока. Добавление блоков в блок «Переключатель». Перемещение и настройка блока «Переключатель».

Тема 14. Общие сведения о соединениях деталей. Поиск информации о  LEGO-состязаниях (3 ч).

Теория: Основные сведения о соединениях разъемных и неразъемных. Правила изображения на чертежах. Упрощенные и условные изображения. Интернет – ресурсы по робототехнике.

Практика: Вычертить изогнутую балку, ось и штифт по их действительным размерам; упрощенное изображение этих же деталей в сборе. Поиск

информации о состязаниях мобильных роботов. Поиск описания и инструкций сборки различных моделей.

Тема 15. Соревновательная дисциплина «Траектория» (6 ч).

Теория: Правила соревнований по «Траектории». Анализ моделей роботов для соревнований.

Практика: Изготовление моделей роботов с двумя датчиками освещенности.

Составление программ для движения по линии. Выбор оптимальной программы. Испытание роботов на тренировочном столе.

Тема 16. Соревновательная дисциплина «Кегельринг» (6 ч).

Теория: Условия проведения состязаний «Кегельринг». Анализ моделей роботов.

Практика: Сборка моделей роботов для «Кегельринга». Составление программ. Испытания роботов. Выбор оптимальной программы.

Тема 17. Прочность конструкции и способы повышения прочности (3 ч).

Теория: Прочность конструкции. Просмотр видеороликов о роботах - участниках соревнований.

Практика: Самостоятельная сборка учащимися различных моделей роботов. Создание программ. Проведение на тренировочном столе соревнований по футболу. 

Тема 18. Соревновательная дисциплина «Сумо» (3 ч).

Теория: Знакомство с правилами проведения соревнований «Сумо».

Практика: Изготовление моделей роботов для соревнований в номинации

«Сумо». Создание программы. Испытание данной модели на ринге. 

Тема 19. Подготовка к выставке-конкурсу проектных работ (12 ч).

Теория: Знакомство учащихся с положением выставки-конкурса.

Практика: Изготовление моделей роботов для соревнований в номинации

«Сумо». Создание программ.

Цели программы

Развитие дивергентного мышления, творческих способностей, навыков созидательной деятельности, работы в команде, создание своих проектов, решение алгоритмических задач через  знакомство с основами программирования на LEGO Education Mindstorms EV3.

Результат программы

должны знать: 

· Составляющие набора LEGO Education Mindstorms EV3;

· Названия основных деталей конструктора;

· Программное обеспечение LEGO Education Mindstorms EV3;

· Работу основных механизмов и передач. 

 должны уметь: 

·     Работать с программным обеспечением LEGO Education Mindstorms EV3;

·     Собирать простые схемы с использованием различных деталей lego;

·     Собирать динамические модели;  

·     Работать в группе.

Особые условия проведения

Программы заключается в том, что в современном мире технический прогресс шагнул далеко вперёд. Достижения в области электроники позволили создать миниатюрные и многофункциональные устройства, которые призваны помогать человеку в решении повседневных задач или служить средством проведения досуга или отдыха. Для работы этих устройств были разработаны специальные чипы: процессоры, микроконтроллеры. Микроконтроллер является основной деталью, он управляет устройством, следуя по шагам, написанным в программе. Для связи с другими цифровыми или аналоговыми устройствами были разработаны интерфейсы и протоколы, но всё это хорошо скрыто от глаз обычного пользователя за яркими приложениями и удобными кнопками.    

  

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение программы

Для реализации программы необходимы: 

•                             Кабинет Точки Роста(физико-технологическая лаборатория)

•                             Мебель по количеству и росту детей;

•                             Компьютер с установленной операционной системой  Windows;

•                             Наличие программы LEGO Education Mindstorms EV3;

•                             Наличие сети Internet;

•                             Наличие проектора;

•                             Наличие конструкторов LEGO Education Mindstorms EV3.