Робототехника

С целью развития инженерно-технических знаний у учащихся, появилась необходимость знакомить их с процессами, которые происходят в отдельно взятых автоматизированных технических устройствах, чтобы заинтересовать ребят новой ролью – ролью разработчика своего устройства. Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Если ребенок интересуется данной областью, он может открыть для себя много интересного и, что немаловажно, развить те умения, которые ему понадобятся для получения профессии в будущем. Поэтому введение робототехники в дополнительное образование приобретают все большую значимость и актуальность.

На занятиях учащиеся моделируют и конструируют роботов из деталей конструктора Lego Mindstorms Education Ev3, программируют созданных роботов, создают 3D модели на компьютере в среде Lego Digital Designer. Знакомятся с языком программирования Python и средой LabVIEW. Учатся работать с 3D принтером. Готовятся к робототехническим соревнованиям различных уровней. Создают проекты по робототехнике.

Педагоги

Стрельчёнок Анна Георгиевна, учитель математики и информатики, педагог дополнительного образования, педагогический стаж 14 лет, первая категория

Содержание программы

1 год обучения

Тема 1. Введение в робототехнику.

Техника безопасности и правила поведения. История робототехники. Обзор робототехнических конструкторов. Знакомство с Lego Mindstorms EV3. Балки и пины. Зубчатые колеса и оси. Крепления. Гусеницы. Программируемый блок. Моторы. ИК-маяк и ИК-датчик.

 

Тема 2. Программирование роботов. Датчики.

Интерфейс Lego Mindstorms Education EV3. Начало программы. Палитры блоков. Блоки стандартной палитры Lego Mindstorms Education EV3: блоки движения, звука, дисплея, паузы. Блок условия. Работа с условными алгоритмами. Блок цикла. Работа с циклическими алгоритмами. Математические операции в Lego Mindstorms Education EV3.

 

Тема 3. Конструирование роботов на ПК. Проекты.

Основы конструирования роботов. Среда конструирования Lego Digital Designer. Космические проекты.

Тема 4. Конструирование и программирование.

Проекты по робототехнике. Соревнования по робототехнике. Задания. Условия проведения.

 

2 год обучения

Тема 1. Повторение.

Техника безопасности и правила поведения. Повторение пройденного за первый год обучения – название и назначение деталей, блока, моторов и датчиков. Простые программы.

 

Тема 2. Программирование роботов.

Изучение основ языка программирования Python и среды LabVIEW. Операторы. Функции. Условные, циклические операторы. Вычисления. Управление роботом.

 

Тема 3. Конструирование роботов. Работа на 3D принтере. Проекты.

Основы 3D конструирования. Виды 3D принтеров. Среда конструирования для 3D печати. Особенности конструирования 3D печати.

 

Тема 4. Создание разных роботов. Соревнования.

Соревнования по робототехнике. Задания. Условия проведения. Подведение итогов.

 

Цели программы

Создание условий для изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робота Lego Mindstorms EV3, развития научно-технического и творческого потенциала личности ребёнка путём организации его деятельности в процессе интеграции начального инженерно-технического конструирования, программирования и основ робототехники.

Результат программы

По окончании обучения учащиеся должны:

знать:

1. правила безопасной работы с конструктором и на компьютере;

2. основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

3. компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

4. виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

5. конструктивные особенности различных роботов;

6. как создавать, передавать и использовать программы;

7. приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;

8. основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ.

уметь:

1. конструировать различные модели для решения различных задач;

2. использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;

3. создавать простейшие программы и использовать их;

4. применять полученные знания в практической деятельности.

владеть:

1. навыками работы с робототехническим конструктором Lego Mindstorms EV3;

2. навыками работы в среде программирования Lego Mindstorms EV3;

3. навыками работы в среде конструирования Lego Digital Designer;

4. навыками программирования в на языке Python;

5. навыками работы с 3D-принтером.

Особые условия проведения

Большинство заданий курса выполняется с помощью персонального компьютера, роботов и необходимых программных средств. Поэтому дети набираются с базовыми знаниями персонального компьютера (умение напечатать небольшой текст, создать и сохранить файл и т.п.), склонностью к алгоритмическому мышлению (умение написать простейшую программу) и умением создать простейшую модель из конструктора Lego.

Материально-техническая база

Объединение «Робототехника» и клуб «ИскРа» размещаются в здании МАУ «Дом детства и юношества» на втором этаже в 11 кабинете.

Кабинет снабжен всем необходимым для проведения занятий: 8 компьютеров, телевизор, МФУ, проектор, кондиционер, сканер, ламинатор, 3d принтер.

Есть большой круглый стол, офисные кресла, шкаф и полки для хранения роботехнических конструкторов, конструкторы, поля для тренировок и соревнований.