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.