«Робототехника. Arduino»

Робототехника является популярным и эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования и математики. Доступность микроконтроллеров, удобные среды для программирования, выбор образовательных конструкторов дают возможность реализоваться даже не самым технически заинтересованным детям.

Обучение по дополнительной общеразвивающей программе

"Робототехника. Arduino« – это один из интереснейших способов изучения компьютерных технологий и программирования. Во время занятий обучающиеся научатся проектировать, создавать и программировать роботов. Командная работа над практическими заданиями способствует глубокому изучению составляющих современных роботов, а визуальная программная среда позволит легко и эффективно изучить алгоритмизацию и программирование. Данная программа подразумевает реализацию большого количества мини-проектов. На этих примерах становятся понятны теоретические знания, приобретённые на уроках физики и информатики.

При обучении по программе «Робототехника. Arduino» закладываются основы исследовательской работы и проектного мышления при реализации собственных идей. Обучение по данной программе предусматривает участие в соревнованиях, что в свою очередь помогает узнать и развить характер обучающегося. Обучение робототехнике способствует ранней профориентации, успешной реализации будущих инженеров особенно в метапредметной области, на стыке дисциплин.

Педагоги

Педагог дополнительного образования: Фаррах Фаритович Сайфутдинов

Содержание программы

Вводное занятие
Микроконтроллеры
Основы программирования
Широтно-импульсная модуляция

Аналого-цифровой преобразователь
Делитель напряжения.

Переменные сопротивления
Ветвление в программе
Кнопка – датчик нажатия
Циклы и массивы
Библиотеки. Класс, объект.
Библиотека IRemote
Транзистор. Управление нагрузками. Пульсар.

Подключение моторов. Драйверы моторов.

Коллекторные и шаговые моторы
Сборка мобильного робота
Движение робота в заданном направлении
Датчики и обработка сигналов. Езда робота по линии
Ввод данных с последовательного порта
Использование функций в LabVIEW
Кодирование сигналов. Азбука Морзе
Массивы
Сборка манипулятора
Измерение расстояния. Энкодер
Конечный автомат
Ультразвуковой дальномер
Передача данных между двумя платами
Счётчик нажатий. Сдвиговый регистр
Последовательное включение нескольких устройств

Динамическая индикация
Светодиодная матрица
Модуль Ethernet
Подготовка к показательным

выступлениям, соревнованиям
Подведение итогов

Цели программы

Цель Программы: изучить основы модульной робототехники на основе платформы Arduino.

Результат программы

- По окончании обучения по программе «Робототехника. Arduino» обучающиеся будут знать:

· теоретические основы создания робототехнических устройств;

· элементную базу, при помощи которой собирается устройство;

· основные понятия и компоненты электротехники;

· порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

· порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

· правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

- По окончании обучения по программе «Робототехника. Arduino» обучающиеся будут уметь:

· проводить сборку робототехнических средств с применением конструкторов на базе Arduino;

· создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

Особые условия проведения

Форма занятий – групповая (занятия проводятся в разновозрастных группах, численный состав группы – 12 – 15 человек).

В данной образовательной программе занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа (время занятия включает 45 мин. учебного времени и обязательный 15 минутный перерыв).

Материально-техническая база

Материально-технические условия реализации Программы
Для занятий необходим кабинет с естественной вентиляцией, с освещением и температурным режимом, соответствующим санитарно- гигиеническим нормам.

Требования к оснащению учебного процесса:

· ПК или ноутбук – 15 шт.;

· контроллер Arduino UNO – 15 шт.;

· макетная плата – 15 шт.;

· кабель USB – 15 шт.;

· резисторы в ассортименте – 450 шт.;

· светодиоды в ассортименте – 150 шт.;

· переменный резистор – 30 шт.;

· кнопка тактовая – 30 шт.;

· фоторезистор – 15 шт.;

· терморезистор – 15 шт.;

· сервопривод – 15 шт.;

· коллекторный мотор – 15 шт.;

· робоплатформа в сборе – 8 шт.;

· семисегментный индикатор – 15 шт.;

· сдвиговый регистр – 15 шт.;

· датчик линии – 16 шт.;

· ультразвуковой дальномер – 15 шт.;

· трёхцветный светодиод – 15 шт.;

· компас – 4 шт.;

· акселерометр – 4 шт.;

· модуль I2C – 15 шт.;

· драйвер моторов – 15 шт.;

· модуль XBee – 2 шт.;

· модуль Bluetooth – 2 шт.;

· энкодер – 4 шт.;

· четырёхзначный семисегментный индикатор – 15 шт.;

· пьезопищалка – 15 шт.;

· модуль Ethernet – 2 шт.