«Робототехника»

  • (1)

Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин – роботов – и соответствующего научного направления – робототехники. Робототехника, интенсивно развивающаяся научно-техническая дисциплина, изучающая не только теорию, методы расчета и конструирования роботов, их систем и элементов, но и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов.

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа по робототехнике имеет техническую направленность. Актуальность программы не вызывает сомнения, так как в наше время – время развития компьютеризации и робототехники необходимо учить детей решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может сконструировать и запрограммировать.

Одним из факторов, способствующих развитию интереса к специальностям технической сферы, является формирование осознанного профессионального выбора, вовлечение учащихся в занятия техническим творчеством. В процессе конструирования и программирования учащиеся получат дополнительные сведения в области физики, химии, механики, электроники, информатики. В этом основная отличительная особенность данной программы от других программ подобной направленности.

Программа включает проведение лабораторно-практических, исследовательских, творческих работ и прикладного программирования. В ходе специальных заданий учащиеся приобретают обще-трудовые, специальные и профессиональные умения и навыки по монтажу отдельных элементов и сборке готовых роботов, их программированию, закрепляемые в процессе разработки проекта.

Программа предназначена для ознакомления учащихся с основными понятиями, робототехники; практическими навыками конструирования роботов промышленного и непромышленного назначения; обучения основам программирования на программном обеспечении NXT-G.

Педагоги

Лечицкий Вячеслав Владимирович

Содержание программы

1 год обучения.

Модуль 1. Введение в робототехнику.

  • Области применения роботов и решаемые задачи.
  • Области применения роботов и решаемые задачи.
  • Образовательный конструктор LEGO Mindstorms.
  • Классификация роботов и робототехнических систем.
  • Промышленные роботы.
  • Роботы непромышленного назначения.
  • Конструкции роботов.
  • Основные типы приводов, используемые в робототехнике.

Модуль 2. Основы конструирования машин и приборов.

  • Задачи технического проектирования, этапы проектирования.
  • Цели, задачи, методы и этапы проектирования роботов и РТС.
  • Элементы теории механизмов и машин.
  • Кинематические характеристики механизмов.
  • Виды передаточных механизмов и их характеристики.
  • Силовой и динамический расчет механизмов.
  • Детали машин.
  • Элементы соединений частей механизма (статичных, вращающихся; оси, валы, муфты, подшипники).
  • Механические передачи (зубчатая, червячная, ременная и т.д.).

Модуль 3. Программное обеспечение для работы РТС.

  • Программное обеспечение LEGO Digital Designer.
  • Установка. Знакомство с интерфейсом. 3 способа построения модели.
  • Программное обеспечение NXT-G.
  • Установка. Знакомство с интерфейсом.
  • Общие блоки.
  • Функциональные блоки.
  • Программные блоки датчики.
  • Операционные программные блоки.
  • Программные блоки данных.
  • Расширенные программные блоки.

Модуль 4. Техника и общество.

  • Общие представления о технике.
  • Назначение техники. Классификация техники. История развития техники. Основные показатели техники. Взаимосвязь науки и техники.
  • Программирование технических средств.
  • Автомобиль.
  • Дорожно-ремонтный транспорт.
  • Строительный транспорт.
  • Вездеход.
  • Повторение.
  • Итоговое занятие.

2 год обучения.

Модуль 1. Основные понятия робототехники.

  • Области применения роботов и решаемые задачи. Повторение.
  • Области применения роботов и решаемые задачи.
  • Образовательный конструктор LEGO Mindstorms.
  • Классификация роботов и робототехнических систем.Повторение.
  • Промышленные роботы.
  • Роботы непромышленного назначения.
  • Конструкции роботов.
  • Основные типы приводов, используемые в робототехнике.

Модуль 2. Основы конструирования машин и приборов.

  • Техническое проектирование, этапы проектирования.
  • Цели, задачи, методы и этапы проектирования роботов и РТС.
  • Теории механизмов и машин.
  • Кинематические характеристики механизмов.
  • Виды передаточных механизмов и их характеристики.
  • Силовой и динамический расчет механизмов.
  • Детали машин.
  • Элементы соединений частей механизма (статичных, вращающихся; оси, валы, муфты, подшипники).
  • Механические передачи (зубчатая, червячная, ременная и т.д.).

Модуль 3. Программное обеспечение для работы РТС.

  • Программное обеспечение LEGO Digital Designer.
  • Установка. Интерфейс. 3 способа построения модели.
  • Программное обеспечение NXT-G, EV3
  • Установка. Интерфейс.
  • Общие блоки.
  • Функциональные блоки.
  • Программные блоки датчики.
  • Операционные программные блоки.
  • Программные блоки данных.
  • Расширенные программные блоки.

Модуль 4.Техника и общество.

  • Общие представления о технике.Назначение техники. Классификация техники. История развития техники. Основные показатели техники. Взаимосвязь науки и техники.
  • Программирование технических средств
  • Автомобиль
  • Дорожно-ремонтный транспорт
  • Строительный транспорт
  • Вездеход
  • Повторение
  • Итоговое занятие

Цели программы

Развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения учащихся в процессе конструирования и проектирования.

Результат программы

1 год обучения

Знать:

  • классификации робототехнических систем;
  • основные типы приводов, используемых в робототехнических системах;
  • программне обеспечение LEGO Digital Designer;
  • правила международной олимпиады роботов;
  • виды передаточных механизмов;
  • виды и формы движения;
  • требования к проекту по робототехнике.

Уметь:

  • создавать действующие модели роботов;
  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;
  • программировать, используя программное обеспечение NXT-G.

Иметь опыт:

  • работы с информацией (поиск, обработка, анализ);
  • оценки своей работы;
  • работы индивидуально, в группе, в коллективе.

2 год обучения.

Знать:

  • типы приводов, используемых в робототехнических системах;
  • программное обеспечение LEGO Digital Designer, EV3;
  • правила международной олимпиады роботов;
  • виды передаточных механизмов;
  • виды и формы движения.

Уметь:

  • создавать действующие модели роботов с датчиками;
  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов;
  • программировать, используя программное обеспечение NXT-G.

Иметь опыт:

  • работы с информацией (поиск, обработка, анализ);
  • коррекции деятельности с целью исправления недочетов.

Особые условия проведения

Прием на обучение по программе осуществляется по письменному заявлению при личном обращении.

Материально-техническая база

У каждого рабочего места должен быть персональный компьютер c операционной системой Microsoft Windows 2000, Windows XP, Windows Vista и Windows 7, лучше всего для работы (повышения мобильности) подойдет ноутбук или нетбук. Перечисленные операционные системы должны иметь полные версии для корректной работы программного обеспечения NXT-G (RobotC, LabVIEW).

Образовательные конструкторы и комплектующие для курса «Робототехника» на одно рабочее место.

Минимальная комплектация:

  1. 9797 Mindstorms NXT 2.0 (или 8547) - 1 шт.
  2. 9695 Набор средний ресурсный (или 9648) - 1 шт.
  3. 9693 Аккумулятор DC - 1 шт.
  4. 8887 Блок питания 220V/10V для NXT - 1 шт.
  5. Программное обеспечение NXT-G лицензия на класс - 1 шт.

Оптимальная комплектация:

  1. 9797 Mindstorms NXT 2.0 (или 8547) - 1 шт.
  2. 9695 Набор средний ресурсный (или 9648) - 2 шт.
  3. 9693 Аккумулятор DC - 1 шт.
  4. 8887 Блок питания 220V/10V для NXT - 1 шт.
  5. 9844 Датчик света к контроллеру NXT - 1 шт.
  6. 8293 Набор моторов Power Functions - 1 шт.
  7. Программное обеспечение NXT-G лицензия на класс - 1 шт.
  8. 9641 Пневматика - 1 шт.
  9. Адаптер Bluetooth для компьютера - 1 шт.