Актуальность программы определяется врожденным интересом немалой части детского и юношеского 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, моделированию и программированию. 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. Робототехника и сенсорная система роботов: введение
Рассказ о Технопарке "Дружба". Техника безопасности на занятиях.
Знакомство с детьми, игры на сплочение и командообразование
Конструктор «Lego Mibdstorms EV3». Среда программирования Lego Mindstorms EV3.
История технических изобретений и открытий. Роль изобретения сенсорных систем в развитии робототехники. Классификация сенсоров.
Датчик касания. Робот с датчиком касания. Кнопки модуля
Датчик освещенности и цвета
Ультразвуковой дальномер
Кейс: выход из лабиринта
Гироскоп. Датчик наклона.
Шины данных
Введение в проектную деятельность.
Кейс: Робот-исследователь
Кейс: умный траволатор. Конкурс мини-проектов.
Кейс: умный лифт. Конкурс мини-проектов.
Раздел №2. Сенсоры: источник информации. Математические действия, переменные и константы, работа с данными
Переменные и константы
Шагающий робот
Кейс: робот - животное (быстрая лань) мини-соревнование
Кейс: робот - манипулятор
Математические операции в программировании
Кейс: создание и программирование анемометра
Сравнение данных
Работа с данными
Кейс: Робот-тестер
Мини-соревнование: Кегельринг-квадро.
Раздел №3. Регуляторы. Движение по линии.
Калибровка. Релейный регулятор
Релейный регулятор ч.2. Гонки по линии
Автоматическая калибровка датчика освещенности
Релейный регулятор с тремя состояниями. Мини-соревнование
Проезд перекрестков
Инверсная линия
Соревнования Слалом по линии
Шорт-трек
Раздел №4. Завершение модуля
Тестирование: сенсорные системы; среда программирования EV3
Конкурс проектов. Робот-помощник по дому. Презентация и защита проекта. Рефлексия.
Цели программы
Заинтересовать обучающихся инженерно-техническим направлением в области робототехники, в частности повысить интерес к изучению сенсорной системы роботов, без которой невозможно наделение их искусственным интеллектом; 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, моделирования и программирования, 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;
- принципы взаимодействия робота с окружающей средой и его ориентации в пространстве;
- устройство и принципы работы различных робототехнических датчиков и сенсоров;
- конструктивные особенности различных роботов;
- среды и упрощенные языки программирования, например, LEGO Mindstorms EV3, Scratch;
уметь:
- создавать и программировать автономных роботов с использованием датчиков из конструктора LEGO Mindstorms EV3 для решения поставленных задач;
- 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 LEGO Mindstorms EV3;
- 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.