Робоквантум. Вводный модуль на LegoEV3

Актуальность программы определяется врожденным интересом немалой части детского сообщества к устройству современной техники, механизмов и роботизированных систем и комплексов, а также потребностью детей среднего школьного возраста в занятиях техническим творчеством.

Для этого целесообразно внедрение в процесс дополнительного образования курса по базовым основам робототехники, конструированию и моделированию. Курс способствует будущей профориентации, позволяет выявить вектор интересов.  

В процессе прохождения курса ребенок не только обогащает свои знания в различных дисциплинах, но и учится самостоятельному поиску нужной информации, учится быть исследователем, изобретателем, экспериментатором; накапливает и совершенствует свои умения в работе с различным оборудованием, инструментами, программным обеспечением.

преподаватели

Реутова Ольга Викторовна 

Феклушкин Михаил Михайлович

Содержание программы

Раздел №1. Знакомство с Технопарком. Введение в курс.
Рассказ о Технопарке "Дружба"
 
Техника безопасности на занятиях
 
Знакомство с детьми, игры на сплочение и командо-образование
 
История технических изобретений и открытий.
 
Знакомство с конструктором «Lego Mindstorms EV3»
 
Введение в проектную деятельность.
 
Простые механизмы на практике (колесо и ось, шестерни и зубчатая передача, шкивы и ременная передача, рычаг, блок)
 

 
Раздел №2. Основы конструирования и программирования роботов (Lego Mindstorms EV3). От простых механизмов к более сложным
Знакомство со средой программирования Lego Mindstorms EV3. Программирование ходовой части (моторов). Двухмоторная колёсная база.
 
Виды шасси роботов. Трёхколёсное шасси. Рулевое и независимое управление моторами.
 
Звук и индикация
 
Повышающая зубчатая передача
 
Мини-соревнование: скоростной робот
 
Кегельринг
 
Многоступенчатая зубчатая передача: мультипликатор. Расчет передаочного числа
 
Редуктор. Многоступенчатый редуктор: передача большого усилия.
 
Подъемные механизмы
 
Соревнование "Чертёжник"
 
Циклы, вложенные циклы в EV3, переключатели
 
Коническая передача
 
Кулачковый механизм
 
Кривошипно-шатунный механизм
 
Колёсные базы с механическими передачами
 
Сумо роботов
 
Тестирование: базовые знания "механика" и программирование в среде EV3
 
Кейс: Проект Танцующий/развлекающий/поющий робот
 
Кейс: проект - Робот-шагоход. Мини-соревнование на скорость  преодоление препятствий
 
Кейс: проект - робот-животное.
 
Кейс: Проект - манипулятор из EV3
 

 
Раздел №3. Механика, физика и робототехника
Электрический ток. Энергия.
 
Электромотор: устройство и принцип работы
 
Сила. Исследование силы. Фундаментальные силы в природе. Влияние на работу механизмов.
 
Рычаг. Правило рычага. Учет при разработке механизмов и устройств.
 
 Наклонная плоскость. Измерение угла наклона плоскости. Учет влияния на движение роботов.
 
Тест по материалу раздела.
 
Кейс: Проект - Башенный кран
 

Цели программы

заинтересовать обучающихся инженерно-техническим направлением в области робототехники, cпособствовать развитию личных исследовательско-изобретательских и учебных навыков, расширению технического кругозора, развитию конструкторского и логического мышления, развитию организационных, социально-личностных и коммуникативных компетенций обучающихся через освоение технологии конструирования и моделирования, участия в проектной, в том числе командной деятельности.

Результат программы

По результатам освоения программы обучающийся должен:

знать:

- правила безопасной работы с инструментами, оборудованием, электронными компонентами, оргтехникой Технопарка;

- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов (базовые знания в области механики);

- виды подвижных и неподвижных соединений;

- конструктивные особенности различных роботов;

- среды и упрощенные языки программирования, например, LEGO Mindstorms EV3, Scratch;

уметь:

- создавать и программировать роботов из конструктора LEGO Mindstorms EV3;

- создавать презентации и текстовые документы в сервисах Google Документы и Презентации;

- пользоваться измерительными приборами;

- читать готовые схемы сборки;

- самостоятельно находить нужную информацию, применять полученные знания и навыки в практической деятельности;

владеть:

- навыками работы с программируемыми микроконтроллерами;

- навыками работы в команде;

- навыками проектной деятельности.

 

Материально-техническая база

а) Рабочее место обучающегося:

- рабочий стол, компьютерное рабочее место с доступом к сети интернет и установленным необходимым программным обеспечением;

- наборы конструкторов Lego Mindstorms EV3.

 

б) Рабочее место наставника:

- проектор; экран для проектора;

- компьютерное рабочее место с доступом к сети интернет и установленным необходимым программным обеспечением;

- магнитно-меловая доска.

Программное обеспечение:

- среда программирования Lego Mindstorms EV3

Расходные материалы:

- ручка шариковая синяя;

- мел;

- Бумага, формат А4.