Чем мы НЕ занимаемся  >>>

 

 Краткий обзор курсов различных образовательных программ

Составитель и преподаватель: Танфильев Д.И.

Начинающим. Основы робототехники. Механика. Программирование в визуальных средах.

- Конструирование и программирование роботов на базе конструкторов "Lego MindStorms" для участия в спортивных  дисциплинах на соревнованиях различного уровня (от районых до международных). В первом полугодии мы занимаемся созданием предвигающихся механизмов, способных самостоятельно выполнять определенные действия в рекордные сроки или выполняющих разнообразные действия с объектами. В нашем арсенале: компактные микрокомпьютеры, датчики; детали для сборки из коробочной версии Lego MindStorms. Наличие своего набора NXT весьма желательно, но не обязательно. ДДЮТ готов предоставить бережливым ученикам основные комлектующие на время обучения и участия в соревнованиях.

После успешного освоения программирования и конструирования, т.е. во втором полугодии, пионеры робототехники смогут во время классных занятий заниматься созданием творческих проектов - электронно-механических установок с зачатками искуственного интеллекта. Грамотных и настойчивых ждут награды и признание.

Продолжающим. Основы робототехники. Алгоритмы и текстовое программирование.

- Углубленное изучение конструирования и программирования роботов. Подготовка к состязаниям и участие в соревнованиях различного уровня. Освоение новых алоритмов и языков программирования.  Применение новых материалов и принципов конструирования, не связанных с конструкторами Lego. Разработка и воплощение Творческих Робототехнических Проектов.

Общая концепция неизменна: мы учимся конструировать и программировать агрегаты, способные самостоятельно выполнять действия в определенных условиях, при том создаем агрегаты с четко заданными параметрами. Эти параметры - требования комиссий конкурсов международных жюри. Соблюдение требований способствует выработке привычки к проектному образу мышления. На какой уровень состязаний стоит претендовать - выбирают сами обучающиеся, но помогает им в выборе и определении стратегии проектной работы - преподаватель. Учащиеся могут выбрать в качестве проектной - исследовательскую деятельность, связанную с робототехникой.

Для тех, кто учится в 5-8 классе. Основы электротехники и электроники. Творческое проектирование.

- Изучение принципов работы электронных компонентов и основ электротехники для овладения приемами создания роботов из отдельных комплектующих. Развитие навыков продуктивной проектной деятельности на практике создания Творческих Робототехнических Проектов.

Мы освоим новые среды для программирования роботов или лабораторных стендов. Учащимся предстоит ответственная деятельность в области разработки и воплощения индивидуальных и командных Проектов. В планах - сборка полностью рукотворных роботов или зрелищных установок с применением специальных материалов и принципов конструирования. Это интеллектуальное и рукотворное  творчество в результате обеспечивает возможность участия в состязаниях и престижных конференциях. Учащиеся имеют возможность научиться создать электронные устройства, полезные в быту.


В этом году по следующим образовательным программам для учеников средних классов занятий нет, но материалы этих интересных курсов прошлых лет будут использованы для оптимизации проектной деятельности юных робототехников.

 

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ 1):

 - Здесь собираются ребята и их родители, котрые интересуются нестрандартными методами решений интеллектуальных и прикладных технических задач, приверженцы изобретательства. Мы рассмотрим суть разнообразных  устройств и механизмов; развлечемся решением логических задач; разберем лингвистические и образные ребусы; сочиним новые задачки. Мы из тех - кто из "кучки хлама" способен сделать что-то стоящее и интересное. Тем более, что у нас в арсенале отличный инструмент: от простых ножей до термофена с электронными настройками. А  наши материалы - и картон, и термпопластичные листы, и гибкие трубы, и алюминий. Всего не перечислить. Мы фантазируем и избретаем на ходу. У нас все должно работать, но придется потрудиться. А на следующий год - мы сумеем включать в наши проекты электронику, чтобы делать вещи умными.

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ 2):

 - В ТРИЗ мы занимаемся тренировкой нестрандартного мышления на задачах из разных сфер деятельности людей. Множество вещей вокруг несовершенны, сделаны неоптимально, в общем, еще не потерты, но уже несовременны. Что мешает сделать их лучше или заменить принципиально новыми?  Теория, котрой мы занимаемся, порой увлекательнее приключенческих романов, а практика позволяет испытывать свое мастерство на небольших прикладных технических задачах. Мы из тех, кто способен сделать что-то интересное и стоящее из россыпи деталей самого разного происхождения, но нас уже интересует проектная деятельность. Техническая грамотность и предвидение становятся нашими инструментами наряду с лобзиками и шуруповертами. Мы научаемся генерировать новое. Однако, свежие идеи не всегда готовы к употреблению в сыром виде. Их приходится переваривать с представлениями из геометрии, ощущениями из физики, опытом из химии. Еще, мы помогаем друг другу правильно искать и проверять нужные сведения. В нашей совместной деятельности мы часто открываем друг для друга новые яркие грани мира. В такие времена краски наших впечатлений вспыхивают еще ярче, а радостные нотки восторга озарений переливаются звонче.

Составитель и преподаватель: Танфильев Д.И.

Для записи в кружки по всем указанным здесь образовательным программам рекомендую вам записаться в бумажные списки, заполнить заявление и обязательно зарегистрироваться на этом сайте. Подробнее>>>

Эскиз содержания программы обучения в группах 11, 12, 13

Конструкция блока NXT, его органы управления и индикации.
Система подключения к блоку различных устройств.
Недоразумения, встречающиеся при работе с NXT и способы их избежания.

Интерфейсы

Дисплей NXT. Меню и основные команды NXT.

Программа графической среды Mindstorms Edu NXT. Меню и основные команды.

Установка и настройка программы.

Исполнительные устройства и датчики

Датчики. Конструкция, характеристики, параметры, особенности  применения

Датчики касания и звука.

Датчики освещенности и эхолокации.

Датчики-счетчики  сервомотора.

Исполнительные устройства NXT, их характеристики и способы применения

Сервомотор. Конструкция и принцип работы.

Дисплей. Звуковой излучатель, Световые индикаторы.

Основные средства программирования

Программирование на дисплее NXT.

Среда программирования на стационарном компьютере. Основные инструменты и команды.

Сохранение и перенос созданных программ.

Общее представление о принципах программирования

Различия в языках и подходах к программированию.

Программирование на языке NXT-G.

Программирование роботов NXT

Последовательность исполнения команд в NXT-G

Слушание показаний датчиков.

Команды исполнительным устройствам.

Программирование поведения роботов

Движение вперёд / назад.

Равномерные / ускоренные движения.

Звуковая и визуальная индикация по показаниям датчиков.

Использование датчиков для замеров данных из окружающей среды.

Повороты. Движения по геометрическим фигурам.

Следование по линии.

Обнаружение объектов.

Движение с избеганием столкновений.

Передача / пересылка данных.

Сборка шасси, каркасов, приводов и других механических приспособлений

Модели миниботов.

Редукторы силовые / скоростные (редукторы и мультиплексоры).

Модель на широком шасси.

Произвольные конструкции шасси.

Манипуляторы.

Индивидуальные проекты и конкурсные работы

Выбор темы индивидуального проекта.

Выбор ресурсов.

Обоснование решений.

Разработка проектов.

Воплощение оригинальных конструкций функционирующих полезных моделей.

Теоретическая и практическая подготовка к соревнованиям

Тренировка навыков работы в составе команды.

Психологическая и моральная подготовка к состязаниям.

Воспитание и развитие спортивного духа.

Планирование и участие в местных и выездных конкурсах.

Темы зачетных работ "робототехника"

Калибровка датчиков (отчет о показании датчиков различных типов)

Сборка прочной и устойчивой конструкции тележки с NXT на борту (сборка двух типов).

Передаточное отношение в зубчатой, ременной, червячной передачах (контрольная по карточкам).

Сборка полноприводной машины (тележки) с NXT на борту.

Автономное поведение запрограммированного робота при встрече с препятствием (практ. контрольная).

Автономное поведение запрограммированного робота при следования по линии (практ. контрольная).

Автономное поведение запрограммированного робота при выходе из лабиринта.

 

 

Материально-техническое обеспечение учебного учреждения

Базовые комплекты деталей робота LEGO® MINDSTORMS® Education NXT № 9797.
Программное обеспечение (совместно с самоучителем и руководством пользователя) LEGO MINDSTORMS Education NXT.

Ресурсный набор деталей LEGO MINDSTORMS Education

Компьютеры для индивидуальных занятий в классе.
Мультимедиа проектор.

Наборы полей для соревнований роботов.