Практическая робототехника

  • (1)

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Уже сейчас роботы выполняют важную роль во многих отраслях экономики и сегодня наблюдается повышенный спрос на специалистов, обладающих знаниями в этой области. В связи с этим образовательная робототехника приобретает все большую значимость и актуальность в наше время.
Применение разнообразных конструкторов на базе платформы Arduino позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений), позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу, а также в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и разви-вать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Педагоги

Печерский А. В.

Содержание программы

Введение (20 ч)
Современные робототехнические технологии. Изучение базовых элементов робототехни-ческого конструктора Arduino. Сборка базовых проектов на платформе Arduino. Основы программирования в среде Arduino
Автономный автомобиль на платформе Arduino (53 ч)
Обзор платформ и конструкторов для построения автономных роботов. Конструктивные элементы автономного робота. Использование датчиков линии. Использование датчиков расстояния. Подключение двигателей к плате Arduino с помощью драйверов двигателя. Работа с серводвигателями. Базовые алгоритмы систем автоматического управления роботом. Сборка и тестирование автономного автомобиля
Робототехнические проекты экологической направленности ( 110ч)
Современные технологий в природоохранной деятельности. Основы методологии науч-ных исследований. Исследования воздуха: измерение температуры и влажности воздуха, освещенности, наличия вредных веществ. Обзор датчиков, принцип работы, подключение к Arduino. Исследования воды: измерения температуры, pH, жесткости, мутности, наличия вредных примесей. Зеленая энергетика: использование энергии ветра, солнца и воды. Принципы работы солнечных батарей, ветро- и гидрогенераторов. Проектирование и сборка устройств экологической направленности и имитирующих поведение животных. Итоговое занятие (3 ч)

Цели программы

Цель программы: Развитие творческого потенциала и научно-технической компетенцию обучающихся в процессе изучения робототехники.
Задачи программы:
1. Образовательные задачи: развитие познавательного интереса к робототехнике, формирование умений и навыков конструирования, приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство и освоение про-граммирования в компьютерной среде моделирования.
2. Личностные задачи: развитие творческого и инженерного мышления, овладение навыками анализа и разработки сложных механизмов, творческой активности, са-мостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях.
3. Метапредметные задачи: воспитание ответственности, самостоятельности, акку-ратности, дисциплины, коммуникативных способностей.

Результат программы

В результате обучения по программе учащиеся:
• Будут знать: цели и задачи применения робототехнических средств современном производстве и в природоохранной деятельности, понимать принципы конструирования устройств и деталей и программирования автоматизированных систем, понимать принципы работы электронно-механических устройств на базе Arduino, владеть необходимой терминологией и базовыми теоретическими знаниями в области научных исследований, электроники и механики.
• Будут уметь: анализировать поставленную задачу, выбирать оптимальный вариант ее решения, принимать решение о выборе необходимых технологий, собирать кон-струкции с использованием образовательных наборов Arduino, создавать и загру-жать программные инструкции в робототехническое устройство, находить ошибки и исправлять их.

Материально-техническая база

Для занятий используется класс, оборудованный компьютерной техникой и свободным пространством для выполнения занятий по конструированию – несколькими свободными столами. Для хранения робототехнических наборов и запасных частей требует-ся закрывающийся шкаф. Для проведения внутригрупповых соревнований необходима свободная площадка не менее 3×3 метра. Для демонстрации результатов технического творчества желателен шкаф/полки с возможностью безопасного для детей размещения примеров сконструированных моделей