ѕрограмма курса ѕервые шаги в робототехнику


–обототехника. –азработал - »гнатьев ѕавел јлексеевич, 2010 г.


ћЅќ” "ћеждуреченска€ средн€€ общеобразовательна€ школа є6", ѕинежский район, јрхангельска€ область

www.msh200723.narod.ru

ѕо€снительна€ записка

—уществует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимани€, до тех пор, пока ситуаци€ не становитс€ катастрофической. ќдной из таких проблем в –оссии €вл€ютс€: еЄ недостаточна€ обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образовани€. —ейчас необходимо вести попул€ризацию профессии инженера. »нтенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле бо€ требует, чтобы пользователи обладали современными знани€ми в области управлени€ роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Ќеобходимо прививать интерес учащихс€ к области робототехники и автоматизированных систем.

Ќазвание курса Ц Ђѕервые шаги в робототехникуї

 ласс Ц 5

÷ель Ц обучение основам робототехники

«адачи:

1. —тимулировать мотивацию учащихс€ к получению знаний, помогать формировать творческую  личность ребенка

2. —пособствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологи€м, формировать навыки коллективного труда

3. ѕрививать навыки программировани€ через разработку  программ в визуальной среде программировани€, развивать алгоритмическое мышление

ѕродолжительность курса Ц 16 часов

ќсновна€ форма работы Ц практические зан€ти€

 урс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT 2.0 и визуальной среды программировани€ дл€ обучени€ робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT.

“ематическое планирование

є зан€ти€

“ема зан€ти€

“еоретическа€ часть

ѕрактическа€ часть

ƒата

1

¬водное зан€тие

ѕон€тие Ђроботї, Ђробототехникаї. ѕрименение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. ѕросмотр видеофильма о роботизированных системах вооружени€ стран Ќј“ќ.

ѕоказ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещени€, ультразвукового датчика, датчика касани€

ќзнакомление с комплектом деталей дл€ изучени€ робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касани€, ультразвуковой, освещени€. ѕорты подключени€. —оздание колесной базы на гусеницах

 

2

ћо€ перва€ программа

ѕон€тие Ђпрограммаї, Ђалгоритмї. јлгоритм движени€ робота по кругу, вперед-назад, Ђвосьмеркойї и пр.

Ќаписание программы дл€ движени€ по кругу через меню контроллера. «апуск и отладка программы. Ќаписание других простых программ на выбор учащихс€ и их самосто€тельна€ отладка

 

3

ќзнакомление с визуальной средой программировани€

ѕон€тие Ђсреда программировани€ї, Ђлогические блокиї. ѕоказ написани€ простейшей программы дл€ робота

»нтерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Ќаписание программы дл€ воспроизведени€ звуков и изображени€  по образцу

 

 

4

–обот в движении

 

 

Ќаписание линейной программы.

ѕон€тие Ђмощность мотораї, Ђкалибровкаї. ѕрименение блока Ђдвижениеї в программе.

—оздание и отладка программы дл€ движени€ с ускорением, вперед-назад.  Ђ–обот-волчокї. ѕлавный поворот, движение по кривой

 

5

ѕерва€ программа с циклом

Ќаписание программы с циклом. ѕон€тие Ђциклї.

»спользование блока Ђциклї в программе.

—оздание и отладка программы дл€ движени€ робота по Ђвосьмеркеї

 

6

–обот-танцор

ѕон€тие Ђгенератор случайных чиселї. »спользование блока Ђслучайное числої дл€ управлени€ движением робота

—оздание программы дл€ движени€ робота по случайной траектории

 

7

–обот рисует многоугольник

“еори€ движени€ робота по сложной траектории

Ќаписание программы дл€ движени€ по контуру треугольника, квадрата

 

8

–обот, повтор€ющий воспроизведенные действи€

ѕромышленные манипул€торы и их отладка. Ѕлок Ђзаписи/воспроизведени€ї

–обот, записывающий траекторию движени€ и потом точно еЄ воспроизвод€щий

 

9

–обот, определ€ющий рассто€ние до преп€тстви€

”льтразвуковой датчик

–обот, останавливающийс€ на определенном рассто€нии до преп€тстви€. –обот-охранник

 

10

”льтразвуковой датчик управл€ет роботом

–оботы Ц пылесосы, роботы-уборщики. ÷икл и прерывани€

—оздание и отладка программы дл€ движени€ робота внутри помещени€ и самосто€тельно огибающего преп€тстви€.

 

11

–обот-прилипала

ѕрограмма с вложенным циклом. ѕодпрограмма

–обот, след€щий за прот€нутой рукой и выдерживающий требуемое рассто€ние. Ќастройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

 

12

»спользование нижнего датчика освещенности

яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом

–обот, останавливающийс€ на черной линии. –обот, начинающий двигатьс€ по комнате, когда включаетс€ свет.

 

13

ƒвижение вдоль линии

 алибровка датчика освещенности

–обот, движущийс€ вдоль черной линии

 

14

—оревновани€ роботов

–обототехнические соревновани€

—оревновани€ роботов на тестовом  поле є 8547. «ачет времени и количества ошибок

 

15

–обот с несколькими датчиками

ƒатчик касани€, типы касани€

—оздание робота и его программы  с задним датчиком касани€ и передним ультразвуковым

 

16

«ащита проекта Ђћой собственный уникальный роботї

 

—оздание собственных роботов учащимис€ и их презентаци€

 

 

“ематическое планирование курса на 70 часов в год

–азработал - »гнатьев ѕавел јлексеевич, 2011 г.

—одержание программы

”чебно-тематический план

є

“ема

ќбщее количество часов

в том числе:

теори€

практика

1

¬водное зан€тие

1

0,5

0,5

 

—борка базовой модели

2

-

2

 

ћо€ перва€ программа

2

0,5

1,5

 

ќзнакомление с визуальной средой программировани€

2

1

1

 

–обот в движении

 

2

1

1

 

ѕерва€ программа с циклом

2

1

1

 

–обот-танцор

1

0,5

0,5

 

–обот рисует многоугольник

1

0,5

0,5

 

–обот, повтор€ющий воспроизведенные действи€

1

0,5

0,5

 

–обот, определ€ющий рассто€ние до преп€тстви€

1

0,5

0,5

 

”льтразвуковой датчик управл€ет роботом

1

0,5

0,5

 

–обот-прилипала

1

0,5

0,5

 

»спользование нижнего датчика освещенности

1

0,5

0,5

 

ƒвижение вдоль линии

1

0,5

0,5

 

ќтладка программы дл€ движени€ вдоль линии

1

-

1

 

—оревновани€ роботов

1

0,5

0,5

 

–обот с несколькими датчиками

2

1

1

 

–обот Ђѕромышленный манипул€торї

3

0,5

2,5

 

–обот Ђѕодъемный кранї

3

0,5

2,5

 

–обот Ђ—трелокї

5

1

4

 

–обот Ђ рокодилї

5

1

4

 

Ўагающий робот

8

1

7

 

“еори€ Ђро€ї

1

1

-

 

≈диничный робот как элемент Ђро€ї

4

-

4

 

–обот на четырЄх шагающих опорах

4

-

4

 

–обот дл€ преодолени€ преп€тствий

4

-

4

 

–обот-погрузчик

5

0,5

4,5

 

–обот-сортировщик

7

1

6

 

ѕроект Ђћой собственный уникальный роботї

5

1

4

 

¬сего часов:

70

17

53

 

є зан€ти€

“ема зан€ти€

“еоретическа€ часть

ѕрактическа€ часть

1

¬водное зан€тие

ѕон€тие Ђроботї, Ђробототехникаї. ѕрименение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. ѕросмотр видеофильма о роботизированных системах вооружени€ стран Ќј“ќ.

ѕоказ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещени€, ультразвукового датчика, датчика касани€

ќзнакомление с комплектом деталей дл€ изучени€ робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касани€, ультразвуковой, освещени€. ѕорты подключени€.

2-3

—борка базовой модели

 

—оздание колесной базы на гусеницах

4-5

ћо€ перва€ программа

ѕон€тие Ђпрограммаї, Ђалгоритмї. јлгоритм движени€ робота по кругу, вперед-назад, Ђвосьмеркойї и пр.

Ќаписание программы дл€ движени€ по кругу через меню контроллера. «апуск и отладка программы. Ќаписание других простых программ на выбор учащихс€ и их самосто€тельна€ отладка

6-7

ќзнакомление с визуальной средой программировани€

ѕон€тие Ђсреда программировани€ї, Ђлогические блокиї. ѕоказ написани€ простейшей программы дл€ робота

»нтерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Ќаписание программы дл€ воспроизведени€ звуков и изображени€  по образцу

 

7-8

–обот в движении

 

 

Ќаписание линейной программы.

ѕон€тие Ђмощность мотораї, Ђкалибровкаї. ѕрименение блока Ђдвижениеї в программе.

—оздание и отладка программы дл€ движени€ с ускорением, вперед-назад.  Ђ–обот-волчокї. ѕлавный поворот, движение по кривой

9-10

ѕерва€ программа с циклом

Ќаписание программы с циклом. ѕон€тие Ђциклї.

»спользование блока Ђциклї в программе.

—оздание и отладка программы дл€ движени€ робота по Ђвосьмеркеї

11

–обот-танцор

ѕон€тие Ђгенератор случайных чиселї. »спользование блока Ђслучайное числої дл€ управлени€ движением робота

—оздание программы дл€ движени€ робота по случайной траектории

12

–обот рисует многоугольник

“еори€ движени€ робота по сложной траектории

Ќаписание программы дл€ движени€ по контуру треугольника, квадрата

13

–обот, повтор€ющий воспроизведенные действи€

Ѕлок Ђзаписи/воспроизведени€ї

–обот, записывающий траекторию движени€ и потом точно еЄ воспроизвод€щий

14

–обот, определ€ющий рассто€ние до преп€тстви€

”льтразвуковой датчик

–обот, останавливающийс€ на определенном рассто€нии до преп€тстви€. –обот-охранник

15

”льтразвуковой датчик управл€ет роботом

–оботы Ц пылесосы, роботы-уборщики. ÷икл и прерывани€

—оздание и отладка программы дл€ движени€ робота внутри помещени€ и самосто€тельно огибающего преп€тстви€.

16

–обот-прилипала

ѕрограмма с вложенным циклом. ѕодпрограмма

–обот, след€щий за прот€нутой рукой и выдерживающий требуемое рассто€ние. Ќастройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика

17

»спользование нижнего датчика освещенности

яркость объекта, отраженный свет, освещенность

–обот, останавливающийс€ на черной линии. –обот, начинающий двигатьс€ по комнате, когда включаетс€ свет.

18

ƒвижение вдоль линии

 

–обот, движущийс€ вдоль черной линии

19

ќтладка программы дл€ движени€ вдоль линии

 алибровка датчика освещенности

 

20

—оревновани€ роботов

–обототехнические соревновани€

—оревновани€ роботов на тестовом  поле є 8547. «ачет времени и количества ошибок

15

–обот с несколькими датчиками

ƒатчик касани€, типы касани€

—оздание робота и его программы  с задним датчиком касани€ и передним ультразвуковым

16

–обот с несколькими датчиками

 

—оздание робота использующего датчики касани€, освещенности и ультразвуковой

17

–обот Ђѕромышленный манипул€торї

ѕромышленные манипул€торы

—оздание модели манипул€тора

18

–обот Ђѕромышленный манипул€торї

 

—оздание модели манипул€тора

19

–обот Ђѕромышленный манипул€торї

«апись действий

ќтладка программы с циклом Ђзапись-воспроизведениеї

20

–обот Ђѕодъемный кранї

—ервопривод, угол поворота оси сервопривода, режим работы устройства

—оздание модели подъемного крана

21

–обот Ђѕодъемный кранї

 

—оздание модели подъемного крана

22

–обот Ђѕодъемный кранї

«аданные параметры

ќтладка программы

23

–обот Ђ—трелокї

÷вет объекта, распознавание цветов, машинное зрение

—оздание модели Ђ—трелокї

24

 

–обот Ђ—трелокї

 

—оздание модели Ђ—трелокї

25

–обот Ђ—трелокї

 

—оздание модели Ђ—трелокї

26

–обот Ђ—трелокї

 

—оздание модели Ђ—трелокї

27

–обот Ђ—трелокї

ѕрограмма сортировки

Ќаписание программы дл€ стрельбы шариками и еЄ отладка

28

–обот Ђ рокодилї

»митаци€ поведени€ животных

—оздание модели робота Ђ рокодилї

29

–обот Ђ рокодилї

 

—оздание модели робота Ђ рокодилї

30

–обот Ђ рокодилї

 

—оздание модели робота Ђ рокодилї

31

–обот Ђ рокодилї

 

—оздание модели робота Ђ рокодилї

32

–обот Ђ рокодилї

 

Ќаписание программы и отладка

33

Ўагающий робот

”стойчивость шагающей машины, концевые переключатели

—оздание модели шагающего робота

34

Ўагающий робот

 

—оздание модели шагающего робота

35

Ўагающий робот

 

—оздание модели шагающего робота

36

Ўагающий робот

 

—оздание модели шагающего робота

37

Ўагающий робот

 

—оздание модели шагающего робота

38

Ўагающий робот

 

 

39

Ўагающий робот

 

 

40

Ўагающий робот

¬ложенные циклы

—оздание программы дл€ шагающего робота и еЄ отладка

41

“еори€ Ђро€ї

√рупповое поведение

¬заимодействие групп роботов работающих по одной программе

 

42

≈диничный робот как элемент Ђро€ї

 

—оздание модели робота

43

≈диничный робот как элемент Ђро€ї

 

—оздание модели робота

44

≈диничный робот как элемент Ђро€ї

 

Ќаписание программы дл€ коллективного взаимодействи€

45

≈диничный робот как элемент Ђро€ї

 

¬заимодействие группы роботов на тестовой площадке. ќтладка программы

46

–обот на четырЄх шагающих опорах

 

—оздание модели шагающего робота

47

–обот на четырЄх шагающих опорах

 

—оздание модели шагающего робота

48

–обот на четырЄх шагающих опорах

 

—оздание модели шагающего робота

49

–обот на четырЄх шагающих опорах

 

—оздание программы дл€ шагающего робота и еЄ отладка

50

–обот дл€ преодолени€ преп€тствий

—тепени свободы, проходимость

—оздание модели робота - вездехода

51

–обот дл€ преодолени€ преп€тствий

 

—оздание модели робота - вездехода

52

–обот дл€ преодолени€ преп€тствий

 

—оздание модели робота - вездехода

53

–обот дл€ преодолени€ преп€тствий

 

—оздание программы дл€  робота Ц вездехода  и еЄ отладка

54

–обот-погрузчик

¬илочные погрузчики

—оздание модели робота-погрузчика

55

–обот-погрузчик

 

—оздание модели робота-погрузчика

56

–обот-погрузчик

 

—оздание модели робота-погрузчика

57

–обот-погрузчик

 

—оздание модели робота-погрузчика

58

–обот-погрузчик

 

—оздание программы дл€  робота-погрузчика и еЄ отладка

59

–обот-сортировщик

—ортировка и распознавание шариков четырех цветов.  онвейер автоматический

—оздание модели робота-сортировщика

60

–обот-сортировщик

 

—оздание модели робота-сортировщика

61

–обот-сортировщик

 

—оздание модели робота-сортировщика

62

–обот-сортировщик

 

—оздание модели робота-сортировщика

63

–обот-сортировщик

 

—оздание модели робота-сортировщика

64

–обот-сортировщик

 

—оздание модели робота-сортировщика

65

–обот-сортировщик

 

—оздание программы дл€ робота-сортировщика и еЄ отладка

66

ѕроект Ђћой собственный уникальный роботї

 

—оздание модели собственного робота

67

ѕроект Ђћой собственный уникальный роботї

 

—оздание модели собственного робота

68

ѕроект Ђћой собственный уникальный роботї

 

—оздание модели собственного робота

69

ѕроект Ђћой собственный уникальный роботї

 

—оздание модели собственного робота

70

«ащита проекта Ђћой собственный уникальный роботї

 

«ащита проектов


 лючевые слова:
Lego mindstorms NXT 2.0
робот
робототехника


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.