Проектная деятельность в робототехнике

Проектный подход. Планирование работ. Как сделать (ТЗ). Оформление отчёта о проделанной работе. Примеры роботов, решающих задачи. Соревновательная робототехника. Искусство презентации проекта

Формулирование ТЗ на основе проекта. Макетирование робота. Исполнение модели робота. Подключение гидроприводов, пуско-наладка движущегося прототипа робота. Подготовка технической документации. Отчёт о проекте.

Подготовка чертежей в среде Inkscape к лазерной резке

Бесплатное программное обеспечение (ПО). Двумерное моделирование в среде Inkscape. Интерфейс программы и её основные настройки. Объекты и инструменты программы. Приёмы работы по созданию и редактированию нового объекта в среде графического редактора. Создание выкроек автомата “Манипулятор”. Этапы подготовки графических файлов проекта и материала для обработки по технологии лазерной резки. Экскурсия в ЦМИТ «Сигнал». Поездка с участниками кружка «Основы автоматики и робототехники» в ресурсный центр ЦМИТ «Сигнал». Знакомство с работой станка ЧПУ предназначенного для лазерной резки. Раскрой подготовленных эскизов деталей проекта.

Двумерное моделирование в среде Компас-3D LTE. Интерфейс программы и её основные настройки. Объекты и инструменты программы. Приёмы работы по созданию и редактированию нового объекта в среде графического редактора. Проектирование элементов автомата «Манипулятор». Построение простых фигур их совмещение в сложный объект. Составление сопроводительной документации для отправки компьютерной модели на лазерную резку в ЦМИТ «Сигнал»

Электрические цепи. Из чего состоит компьютер?

Элементы электрических схем: резистор, конденсатор, индуктивность, диод, стабилитрон, транзистор. Условные обозначения, принцип включения в схему. Работа с конструктором «Знаток». Практическое использование изученных приборов в реальных цепях робота. Измерение основных параметров электрической цепи.

БЛОК №4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ ARDUINO (8 ЗАНЯТИЙ)

Платформа Arduino и программирование в среде разработки Arduino IDE. Скетчи для Arduino. Создание автоматического освещения. Подключение к платформе Arduino выключателей. Скетчи для Arduino. Управление электродвигателями и сервоприводами. Экскурсия в ЦМИТ «Сигнал». Поездка с участниками кружка «Основы автоматики и робототехники» в ресурсный центр ЦМИТ «Сигнал». Изучение готовых проектов на платформе Arduino.

ИТОГОВАЯ ГОДОВАЯ РАБОТА НАД ТВОРЧЕСКИМ
ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ПРОЕКТОМ (13 ЗАНЯТИЙ)

Планирование. Разработка проекта и набора ТЗ к нему. Реализация задуманного проекта. Написание отчета о проделанной работе. Подготовка презентации готового изделия Презентация и защита учащимися проекта.

Словарь программы
(термины, понятия, сокращения)

Алгоритм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения некоторого результата.

Компьютерное моделирование (англ. computer model) — компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере, реализующая представление объекта в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Робототехника — междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело, математику и т.д.

Система автоматизированного проектирования (САПР) или CAD (англ. Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей.

Электронно-вычислительная машина (сокращенно ЭВМ) — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Электро-схемотехника — научно-техническое направление, занимающееся проектированием, созданием и отладкой (синтезом и анализом) электронных схем и устройств различного назначения.

Arduino — торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на непрофессиональных пользователей.

2D — двумерная (2D — от англ. two dimensions — «два измерения») компьютерная графика. Обычно компьютерную графику разделяют на векторную и растровую.

3D — трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.

¾ правила безопасной работы с инструментом, ЭВМ, электрическими и электротехническими приборами;

¾ основные компоненты автоматизированных систем, построенных на базе микроконтроллеров Arduino;

¾ конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов, виды подвижных и неподвижных соединений, реализуемых учащимися в рамках своих творческих проектов.

¾ приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).

¾ работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

¾ 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.);

¾ создавать модели при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу.

Условия реализации программы и учебно-методическое обеспечение

¾ кабинет, аудитория для проведения теоретических и практических занятий;

¾ методические материалы, учебные пособия для учащихся средних школ по темам: Графический редактор Inkscape, Компас-3D для школьников, Программирование Arduino;

¾ персональный компьютер с набором соединительных кабелей (4-8 рабочих мест учеников),

¾ ноутбук с принтером и акустической системой с выходом в интернет (автоматизированное рабочее место учителя);

¾ комплекты Arduino UNO с макетной платой и необходимыми расходными электродеталями и электроприборами.

¾ программное обеспечение: программный пакет MS Office или его бесплатный аналог Apace Open Office, графические редакторы Inkscape и Компас-3D LTE, среда разработки программ Arduino IDE.

1. Курс робототехники для дополнительного образования / Белослудцева Л.И., Прончев Г.Б. - "Проблемы и перспективы образования (II): материалы междунар. заоч. науч. конф. – Пермь: Меркурий, 2012(http://moluch.ru/conf/ped/archive/58/2332/)

2. Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2011.

3. Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С. Ананьевский, Г.И.Болтунов, Ю.Е.Зайцев, А.С.Матвеев, А.Л.Фрадков, В.В.Шиегин. Под ред. А.Л.Фрадкова, М.С. Ананьевского. СПб.: Наука, 2006.

4. Индустрия развлечений: ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. М.: Интокс Lego Group-перевод,-87с., илл.

8. Симанович С. В., Евсеев Г. А., Алексеев А. Г. Специальная информатика: Учебное пособие. — М.: АСТ-ПРЕСС; Инфорком-Пресс, 2002.

9. Степанов А. Н. Информатика: Учебник для вузов. — 5-е изд. — СПб.: Питер, 2008.

10. Учимся проектировать на компьютере. Элективный курс / М. Ю. Монахов, С. Л. Солодов, Г. Е. Монахова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. — 172 с.

11. Фролов М. И. Учимся рисовать на компьютере. Самоучитель для детей и родителей — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. — 272 с.

12. Хандадашева Л. Н., Истомина И. Г. Информатика. Техническая графика. Базовый курс профильного цикла «Оператор ЭВМ»: Учебное пособие. — М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д.: Издательский центр «МарТ», 2005. — 368 с.

13. Якиманская И. С. Развитие пространственного мышления школьников. — М.: Педагогика, 1980.

14. «Основы программирования микроконтроллеров» А.Бачинин В.Панкратов В.Накоряков http://teacher.amperka.ru/textbook/

15. Основы работы с Ардуино учебный курс http://wiki.amperka.ru/конспект-arduino

16. Неформальная схемотехника и программирование http://wiki.amperka.ru/

17. Видеоуроки для младших школьников А.Степанов http://forum.amperka.ru/threads/Видеоуроки-по-Ардуино.

18. Авторская программа «Основы микропроцессорных систем управления» Д.Копосов http://koposov.info/?page_id=240

1. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 286с.: ил. ISBN 978-5-9963-2544-5

2. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5-6 классов. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 87с. ISBN 978-5-9963-0545-2

3. Робототехника для детей и родителей. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2011.

4. Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С. Ананьевский, Г.И.Болтунов, Ю.Е.Зайцев, А.С.Матвеев, А.Л.Фрадков, В.В.Шиегин. Под ред. А.Л.Фрадкова, М.С. Ананьевского. СПб.: Наука, 2006.

5. Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

11. Анрах Дж. Т. Удивительные фигуры: оптические иллюзии, поражающие воображение / Пер. с англ. Т. С. Курносенко. М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2002.

12. Баранова И. В. КОМПАС-3В для школьников. Черчение и компьютерная графика. Учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. — М.: ДМКПресс.

13. Безручко В. Т. Компьютерный практикум по курсу «Информатика»: учебное пособие. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ИД «ФОРУМ»; ИНФРА-М, 2009.

14. Бешенков С. А., Ракитина Е. А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 10-го класса. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

15. Богатырь Б. Н., Казубов Б. Н. Системная интеграция информационных технологий в научно-образовательной сети. / Проблемы информатизации высшей школы.

16. Большаков В. П. Инженерная и компьютерная графика. Практикум. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

17. Большаков В. П. Создание трехмерных моделей и конструкторской документации в системе КОМПАС-3В. Практикум. — СПб.: БХВ-Петербург.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: