Робототехника

На занятиях по робототехнике учащимся предстоит создать своего уникального робота или устройство, вселить в него жизнь, программируя в доступной среде программирования.

Ключевые опыты в физике

и математике можно

наглядно показать с

помощью лего-роботов.

Робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к учебе. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет школьников находить решения без потери уважения среди сверстников.

Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно. Играя с роботами, можно заниматься весело и процесс усвоения знаний идет быстрее.

Робототехника в школе приучает детей смотреть на проблемы шире и решать их в комплексе. Созданная модель всегда находит аналог в реальном мире. Задачи, которые ученики ставят роботу, предельно конкретны, но в процессе создания машины обнаруживаются ранее непредсказуемые свойства аппарата или открываются новые возможности его использования. Различные

языки программирования

графическими элементами

помогают школьникам

мыслить логически и

рассматривать вариантность действия робота. Обработка информации с помощью датчиков и настройка датчиков дают школьникам представление о различных вариантах понимания и восприятия мира живыми системами.

Педагоги

Сергей Сергеевич Щеколдин, учитель информатики высшей категории, преподаватель робототехники

Содержание программы

Содержание программы «Робототехника»
1.     Инструктаж по ТБ. Введение: информатика, кибернетика, робототехника.

2.     Основы конструирования (Простейшие механизмы. Принципы крепления деталей. Рычаг. Зубчатая передача: прямая, коническая, червячная. Передаточное отношение. Моторные механизмы (механизмы с использованием электромотора и батарейного блока. Роботы-автомобили, тягачи, простейшие шагающие роботы).

2.1.                    Названия и принципы крепления деталей.

2.2.                    Строительство высокой башни.

2.3.                    Хватательный механизм.

2.4.                    Виды механической передачи. Зубчатая и ременная передача. Передаточное отношение.

2.5.                    Повышающая передача.

2.6.                    Понижающая передача.

2.7.                    Стационарные моторные механизмы.

2.8.                    Одномоторный гонщик.

2.9.                    Преодоление горки.

2.10.               Робот-тягач.

3.     Среда программирования. Стандартные конструкции роботов. Колесные, гусеничные и шагающие роботы. Решение простейших задач. Цикл, Ветвление, параллельные задачи.)

3.1.                    Знакомство с контроллером EV3.

3.2.                    Решение простейших задач.

3.3.                    Цикл, Ветвление, параллельные задачи.

4.     Работа с датчиками

4.1.                    Датчик касания.

4.2.                    Датчик цвета.

4.3.                    Датчик гироскоп.

4.4.                    Датчик ультразвука.

5.     Работа с подсветкой, экраном, звуком

5.1.                    Подсветка модуля EV3.

5.2.                    Работа с экраном модуля EV3.

5.3.                    Работа со звуком.

6.     Сложные алгоритмы

6.1.                    Алгоритм движения по линии.

6.2.                    Алгоритм движения вдоль стены.

7.     Состязания роботов (Подготовка команд для участия в состязаниях роботов как на школьном уровне, так и на региональных и областных уровнях)

7.1.                    Сумо.

7.2.                    Интеллектуальное сумо.

7.3.                    Кегельринг.

7.4.                    Следование по линии.

8.     Творческие проекты (Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и групповые проекты. Участие в конкурсах проектных работ)

9.     Итоговое занятие в рамках конкурса «Привет, робот!». Состязание между учащимися одной или несколькими группами.

Цели программы

Цель программы - создание условий для мотивации, подготовки и профессиональной ориентации школьников для возможного продолжения учебы в ВУЗах и последующей работы на предприятиях по специальностям, связанным с робототехникой.

Результат программы

Ожидаемые результаты программы «Робототехника»
Образовательные

Освоение принципов работы простейших механизмов. Расчет передаточного отношения. Понимание принципа устройства робота как кибернетической системы. Использование простейших регуляторов для управления роботом. Решение задачи с использованием одного регулятора. Умение собрать базовые модели роботов и усовершенствовать их для выполнения конкретного задания. Навыки программирования в графической среде.

Развивающие

Изменения в развитии мелкой моторики, внимательности, аккуратности и особенностей мышления конструктора-изобретателя проявляется на самостоятельных задачах по механике. Строительство редуктора с заданным передаточным отношением и более сложных конструкций из множества мелких деталей является регулярной проверкой полученных навыков.

Воспитательные

Воспитательный результат занятий робототехникой можно считать достигнутым, если учащиеся проявляют стремление к самостоятельной работе, усовершенствованию известных моделей и алгоритмов, созданию творческих проектов. Участие в научных конференциях для школьников, открытых состязаниях роботов и просто свободное творчество во многом демонстрируют и закрепляют его.

Кроме того, простым, но важным результатом будет регулярное содержание своего рабочего места и конструктора в порядке, что само по себе непросто.

Материально-техническая база

Кабинет информатики, конструктор LEGO EV3 7шт + ресурсный набор, компьютеры, плакаты