Летний интенсив. Робототехника.

Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи.

LEGO EV3 обеспечивает простоту при сборке начальных моделей, что позволяет ученикам получить результат в пределах одного или пары уроков. И при этом возможности в изменении моделей и программ – очень широкие, и такой подход позволяет учащимся усложнять модель и программу, проявлять самостоятельность в изучении темы. А дополняя LEGO EV3 конструктором Tetrix max можно в разы увеличить сложность конструкций. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS Education EV3 обладает очень широкими возможностями, в частности, позволяет вести рабочую тетрадь и представлять свои проекты прямо в среде программного обеспечения LEGO EV3.

Программа построена с учетом принципов системности, научности и доступности, позволяет получить необходимые знания по основам сборки и программирования набора LEGO EV3 и Tetrix max

Контакты:

  • телефон - (8352) 41-05-81
  • почта - dnk_abrukov@mail.ru
  • группа VK - vk.com/dnkabrukova

Педагоги

  1. доцент кафедры автоматики и управления в технических системах факультета радиоэлектроники и автоматики ЧувГУ Васильева Лидия Николаевна
  2. старший преподаватель кафедры радиотехники и радиотехнических систем ЧувГУ Васильева Людмила Анатольевна
  3. руководитель ЦРСКД - ДНК им. С.А. Абрукова Василькова Марина Вениаминовна
  4. доцент кафедры социальной и клинической психологии Григорьева Нина Владимировна
  5. преподаватель ЦРСКД - ДНК им. С.А. Абрукова Платонов Павел Сергеевич

 

Содержание программы

Тема 1: Введение. Правила поведения и ТБ в кабинете информатики  при работе с наборами, деталями, моделями конструктора Лего и Tetrix max.

Тема 2: Характеристики робота Lego Mindstorms EV3 и Tetrix max.Создание первого проекта.

Тема 3:  Программирование робота в среде EV3 и Arduino.

Моторы. Программирование движений по различным траекториям. Работа с подсветкой, экраном и звуком. Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке EV3. Работа со звуком. Программные структуры. Цикл с постусловием. Структура «Переключатель». Работа с данными. Типы данных. Проводники. Переменные и константы. Математические операции с данными. Другие блоки работы с данными. Логические операции данными. Работа с датчиками. Датчик касания. Датчик цвета. Датчик гироскоп. Датчик ультразвука. Инфракрасный датчик. Датчик определения угла/ количества оборотов и мощности мотора. Работа с файлами. Совместная работа нескольких роботов. Создание подпрограмм.

Тема 4: Основные виды соревнований и элементы заданий.

Соревнование «Сумо». Робот – сканер штрих – кодов. Слалом (объезд препятствий). Программирование движения по линии. Калибровка датчиков. Алгоритм движения по линии «Зигзаг» (дискретная система управления). Алгоритм «Волна». Пропорциональное линейное управление. Нелинейное управление движением по косинусному закону. Поиск и подсчет перекрестков.  Проезд инверсии. 

Тема 5: Конструирование и программирование. Изучение среды управления и программирования. Загрузка готовых программ для управления роботом. Редактирование программ  и тестирование роботов. Регулирование параметров, при которых программы работают без ошибок. Создание робота «Погрузчик» по алгоритму "Лестница". Программирование робота высокой сложности: шагающий робот.

Тема 6: Проектная деятельность в группах.  Конструирование и программирование робота: сборка и программирование моделей для соревнований в формате «Лестница». Разработка творческих проектов. Проект автоматизированного устройства/установки или робота для трассы «Лабиринт». Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО. Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков. Изучение полей  для тестирования моделей роботов. Презентация моделей. Выставки.  Соревнования.

Тема 7: Передовые направления в робототехнике XXI века.   Интернет материалы.   Обзор образовательных сайтов по робототехнике.

Тема 8: Повторение изученного в течение интенсива. Итоговое занятие. Выставка творческих работ обучающихся.

Цели программы

Развить интерес школьников к конструированию и программированию технических систем, расширить их область знаний, а также придать необходимый импульс для творческой реализации в робототехнике и смежных с нею областях (программирование, механика, электроника, инженерное конструирование).

Результат программы

В результате изучения курса обучающиеся будут:

знать/понимать:

1. Роль и место робототехники в жизни современного общества;

2. Основные сведение из истории развития робототехники в России и мире;

3. Основные понятия робототехники, основные технические термины, связанные с процессами конструирования и программирования роботов;

4. Правила и меры безопасности при работе с электроинструментами;

5. Общее устройство и принципы действия роботов;

6. Основные характеристики основных классов роботов;

7. Общую методику расчета основных кинематических схем;

8. Порядок отыскания неисправностей в различных роботизированных системах;

9. Методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;

10. Основы популярных языков программирования;

11. Правила техники безопасности при работе в кабинете оснащенным электрооборудованием;

12. Основные законы электрических цепей, правила безопасности при работе с электрическими цепями, основные радиоэлектронные компоненты;

13. Определения робототехнического устройства, наиболее распространенные ситуации, в которых применяются роботы;

14. Иметь представления о перспективах развития робототехники, основные компоненты программных сред;

15. Основные принципы компьютерного управления, назначение и принципы работы цветового, ультразвукового датчика, датчика касания, различных исполнительных устройств;

16. Различные способы передачи механического воздействия, различные виды шасси, виды и назначение механических захватов;

уметь:

1. Собирать простейшие модели с использованием EV3 и Tetrix;

2. Самостоятельно проектировать и собирать из готовых деталей манипуляторы и роботов различного назначения;

3. Использовать для программирования микрокомпьютер EV3 (программировать на дисплее EV3);

4. Владеть основными навыками работы в визуальной среде программирования, программировать собранные конструкции под задачи начального уровня сложности;

5. Пользоваться компьютером, программными продуктами, необходимыми для обучения программе;

6. Подбирать необходимые датчики и исполнительные устройства, собирать простейшие устройства с одним или несколькими датчиками, собирать и отлаживать конструкции базовых роботов;

7. Правильно выбирать вид передачи механического воздействия для различных технических ситуаций, собирать действующие модели роботов, а также их основные узлы и системы;

8. Вести индивидуальные и групповые исследовательские работы.

 

Особые условия проведения

Занятия проходят в лабораториях Дома научной коллаборации им. С.А. Абрукова Чувашского госуниверситета, с применением исследовательского оборудования, набор в группы ограничен, от детей требуется строгая дисциплина.

Дополнительные вопросы по программе можно задать по адресу электронной почты: dnk_abrukov@mail.ru

Материально-техническая база

1. Набор конструкторов LEGO MINDSTORMS Education EV3;

2. Набор конструкторов Tetrix max

3. Программное обеспечение LEGO;

4. Программное обеспечение Arduino

5. Материалы сайта http://www.prorobot.ru/lego.php;

6. Средства реализации ИКТ материалов на уроке - интерактивная доска.

Стоимость

4500 р.