- Главная
- Направления
- Техническая
- Информационные технологии
- Программирование роботов
Программирование роботов
Робототехника позволяет учащимся пересмотреть своё отношение к школьным дисциплинам и применить на практике знания математики, физики, информатики, что в дальнейшем поможет им определиться с выбором профессии инженерно-технической направленности. Программа социально востребована, она отвечает желаниям родителей видеть своего ребенка технически образованным, общительным, психологически защищенным.
преподаватели
Хавронина Ольга Викторовна, учитель высшей квалификационной категории
Содержание программы
Введение. Конструирование
- Обучающиеся познакомятся с робототехническим комплектом MindstormsEV3: устройствами и набором деталей.
- Создание простейших механизмов.
- Создание конструкций по инструкции.
- Объяснение основных правил работы.
- Знакомство с комплектом деталей Lego Mindstorms EV3 Education для изучения робототехники: модуль EV3, сервоприводы, соединительные кабели, датчики. Порты подключения.
- Установка батарей. Включение модуля EV3.
- Демонстрация учебных моделей.
- Самостоятельное конструирование обучающимися и создание простейшей модели по инструкции.
Модуль EV3. Управление модулем.
- Создание простейших программ, используя интерфейс модуля.
- Интерфейс модуля EV3и управление модулем.
- Обзор, экран, кнопки управления модулем, индикатор состояния,порты.
- Способы экономии энергии.
- Запись программы и запуск ее на выполнение.
Работа с моторами
- Знание параметров мотора и их влияние на работу модели.
- Иметь представление о видах соединений и передач.
- Умение выполнить расчет числа оборотов колеса для прохождения заданного расстояния.
- Сервомоторы EV3,сравнение моторов.
- Мощность и точность мотора.
- Параметры движения.
- Механика механизмов и машин.
- Виды соединений и передач и их свойства.
Программирование в среде LegoMindstorms EV3
- Познакомить учеников со средой программирования LegoMindstorms EV3и научить составлять первые алгоритмы.
- Уметь создавать программы движения модели и выполнять повороты.
- Научить управлять движением и передавать программы в модуль и запускать их.
- Знакомство с графическим интерфейсом среды программирования LegoMindstorms EV3.
- Рулевое и независимое управление моторами, виды поворотов.
- Линейные алгоритмы в среде LegoMindstorms EV3.
- Свободное программирование при выполнении основных учебных задач.
Работа с датчиком расстояния. Блок управления «Переключатель»
- Знакомство с понятием «ветвление».
- Подключать датчики.
- Познакомить с блоком «Переключатель».
- Уметь создавать разветвляющиеся программы с использованием датчика расстояния.
- Понятие «ветвление».
- Принцип установки и подключения датчиков, принцип работы датчика расстоянияEV3.
- Параметры датчика расстояния.
- Разветвляющиеся алгоритмы в среде LegoMindstorms EV3.
- Вывод изображений на экран модуля EV3.
- Блок «Звук».
- Свободное программирование при выполнении основных учебных задач.
Работа с датчиком касания. Блок «Цикл»
- Знакомство с понятием «цикл»
- Познакомить с блоком «Цикл».
- Научатся отрабатывать и составлять алгоритмы с использованием цикла.
- Научатся видеть одинаковые элементы задачи и повторяющиеся участки кода.
- Уметь решать задачи на движение с использованиемдатчика касания.
- Уметь создавать циклические программы для управления роботом.
- Понятие «цикл».
- Виды циклов: бесконечный, со счетчиком, с условием.
- Параметры датчика касания.
- Циклические алгоритмы в среде LegoMindstorms EV3.
Датчик цвета. Движение по линии
- Научатся использовать цвета для движения по линии.
- Отработать применение циклов и ветвления в программировании.
- Научатся применять знания при программировании мини-проектов.
- Параметры датчика цвета, режимы использования.
- Обнаружение линии, распознавание цвета линии.
- Алгоритм движения по линии с одним датчиком.
- Калибровка датчика цвета.
- Программирование с различными видами датчиков и структур программ.
- Свободное программирование при выполнении основных учебных задач.
Гироскопический и инфракрасный датчики
- Понимать принципы работы датчиков.
- Уметь решать задачи на движение с использованием гироскопического датчика.
- Уметь решать задачи на движение с использованием гироскопического датчика.
- Принципы работы гироскопического и инфракрасного датчиков.
- Гироскопический датчик.
- Инфракрасный датчик, режим приближения, режим маяка.
Работа с датчиком звука. Реакция робота на звук.
- Понимать принципы работы датчика звука.
- Знать параметры звука.
- Уметь решать задачи на движение с использованием датчика звука
- Принципы работы датчика звука.
- Режимы звука.
Управление роботом с помощью внешних воздействий
- Уметь программировать робота, обнаруживающего препятствие.
- Создавать программу для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия.
- Виды внешних воздействий.
- Реакция робота на звук,цвет, касание.
- Таймер.
- Движение в лабиринте.
Использование конструктора в качестве цифровой лаборатории.
- Знать назначение и основных режимов работы датчиков.
- Уметь использовать датчики для исследовательской деятельности.
- Измерение освещенности.
- Определение цветов.Распознавание цветов.
- Использование конструктора в качестве цифровой лаборатории.
- Измерение расстояний до объектов.
- Сканирование местности.
Поднятие грузов. Проект «Подъемный кран»
- Знать понятие плечо силы, принципы работы подъемного крана.
- Уметь выполнять расчеты при конструировании подъемного крана.
- Уметь программировать действия модели подъемного крана
- Сила. Плечо силы.
- Подъемный кран.
- Скорость вращения сервомотора.
- Мощность.
Соревновательная робототехника
- Знать основные положения соревнований.
- Уметь готовить робота к соревнованиям.
- Уметь калибровать датчики.
- Правила соревнований.
- Соревнование роботов на тестовом поле.
- Зачет времени и количества ошибок.
- Подготовка и проведение соревнований в группе.
Проектная деятельность
- Научатся создавать проекты по собственному сценарию.
- Уметь конструировать, программировать и испытывать собственные модели роботов.
- Самостоятельная работа.
- Защита проектов.
Цели программы
Формирование познавательных и творческих способности обучающихся в области технического конструирования и программирования с использованием возможностей робототехники и проектно-исследовательской деятельности
Результат программы
В результате освоения образовательной программы обучающийся должен:
знать:
· правила безопасной работы;
· основные компоненты конструкторов ЛЕГО;
· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе; основные приемы конструирования роботов;
· конструктивные особенности различных роботов;
· технологию передачи программы в EV3 и использования созданных программ;
· особенности работы в группе;
· способы планирования деятельности, разбиения задач на подзадачи, распределения ролей в рабочей группе.
уметь:
· генерировать идеи указанными методами (метод генератор идей, мозговой штурм, метод 6 шляп, метод синектики, метод scamper, метод ассоциаций, метод морфологического ящика, метод квоты идей, ментальная карта);
· слушать и слышать собеседника;
· аргументированно отстаивать свою точку зрения;
· искать информацию в свободных источниках и структурировать ее;
· комбинировать, видоизменять и улучшать идеи;
· грамотно в письменной форме формулировать свои мысли;
· проверять и изменять свойства созданных моделей;
· работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);
· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);
· создавать действующие модели роботов на основе конструктора LegoMindstormsEV3;
· передавать (загружать) программы в EV3;
· корректировать программы при необходимости;
· демонстрировать технические возможности роботов.
· организовывать индивидуальное информационное пространство;
· создавать слайды и подготавливать презентации.
обладать навыками:
· исследовательской, проектной и социальной деятельности, строить логические доказательства;
· проектирования, разработки, документирования и представления собственных проектов в составе команды;
· самообразования;
· коммуникации.
Особые условия проведения
нет
Материально-техническая база
п/п Наименование Требуемое количество
1. Персональные компьютеры с выходом в интернет 14+1 для преподавателя
2. Проектор 1
3. Интерактивная доска или экран 1
4. Маркерная доска, магнитная доска(магниты) 1
5. КомплектLEGO Mindstorms Education 10
6. Ресурсныйнабор LEGO Mindstorms Education EV3 2