Парк аттракционов

РОССИЙСКАЯ НАУЧНО-СОЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА

ДЛЯ МОЛОДЕЖИ И ШКОЛЬНИКОВ  «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

XIII районный конкурс исследовательских работ обучающихся «ЮНИОР»

«Парк аттракционов»

                                                                                              Автор:   Тарасов Авдей,

                                                                                                         МАУДО «ЦДТ» (Лянтор),

                                                                                                        4 класс

Руководитель:

Андреева Елена Александровна,

                                                                                                   педагог дополнительного образования,

МАУДО «ЦДТ» (Лянтор)

Сургутский район

Ноябрь 2022 года

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….3

Глава 1. Теоретический блок…………………………………………………………………....4

1. Парк аттракционов – что это?...........................................................................................4
2. Исследование робототехнических конструкторов…………………………………….6

Глава 2. Практическая часть…………………………………………………………………….8

Заключение……………………………………………………………………………………….9

Литература и источники………………………………………………………………………..10

Приложения……………………………………………………………………………………I-V

Введение.

Наш город Лянтор – самый лучший город в мире! Он очень красивый и тихий. Летом в нём много зелени и цветов. У нас хорошие детские сады и школы, есть спортивные учреждения, школы искусств и центр детского творчества! В городе есть хантыйский этнографический музей,  чистый и уютный парк, замечательная благоустроенная набережная.  

Несмотря на то, что появляется много электронных игрушек и игр (компьютер, гаджеты), для здорового развития детей необходимы активные игры на свежем воздухе – то, чего все чаще недостает современным детям. Детские игровые комплексы для улицы призваны развивать ловкость, гибкость, хорошую координацию и смекалку.

В городе много детских площадок, но они не достаточно оборудованы детскими аттракционами, в основном на них есть качели и горки. Нам кажется, что нашему городу не хватает развлечений для детей. Вот было бы здорово, если б в нашем городе появился Диснейленд!

Проблема: Мы задумались, а трудно ли создать парк развлечений? Для этого нужны знания и умения людей многих технических профессий: архитекторов, дизайнеров-конструкторов, инженеров, монтажников, строителей, изобретателей и многих других. Возник вопрос: «А мы можем построить парк, используя возможности, которые есть у нас?».

Гипотеза: использование навыков конструирования и программирования, приобретенных на занятиях по робототехнике способствует созданию модели парка аттракционов. Мы решили, что построим Парк развлечений для детей из робототехнических конструкторов.

Объект исследования: робототехнические конструкторы 

Предмет исследования:  способы и схемы  построения моделей аттракционов 

Цель: создать действующую модель парка аттракционов на основе конструкторов LEGO WeDo, VEX iq, Huno.

Задачи проекта:

1. Изучить разнообразие видов парков с аттракционами, зон отдыха.

2. Разработать схемы построения моделей аттракционов.

3. Запрограммировать модели.

4. Создать модель парка аттракционов.

Глава 1. Теоретический блок

1. Парк аттракционов – что это?

Парк развлечений (парк аттракционов) — собирательный термин, описывающий некоторое количество аттракционов и других видов развлечений, размещённых на одной территории. Парк развлечений отличается от обычных парков тем, что предназначен именно для развлечения людей, в основном подростков и детей [1].

Парки развлечений появились в средневековой Европе: во время ярмарок и карнавалов на площадях выставлялись аттракционы (от французского attraction - привлекать) - летом качели, а зимой - ледяные горки. В 1583 году неподалеку от Копенгагена был построен парк «Баккен».

В России в середине XVIII века знаменитый российский ученый-инженер Андрей Нартов изобрел механические катальные горы. Однако популярное во всем мире название «Русские горки» появилось только в XIX веке: своим происхождением оно обязано солдатам армии Наполеона, которые полюбили русскую национальную забаву катания с гор во время похода 1812 года.

Настоящий бум открытия новых парков аттракционов начался в Америке, причем поспособствовали этому, троллейбусы: в выходные дни количество пассажиров неизменно уменьшалось, и опытные коммерсанты решили привлекать клиентов поездками в парки, расположив их на конечных станциях троллейбусных маршрутов. В результате всего за четверть прошлого века в Америке построили около полутора тысяч парков, а вход на их территорию стал платным.

В СССР в 1928 году появился крупнейший в Восточной Европе Центральный парк культуры и отдыха имени Максима Горького.

Вторая мировая война надолго прервала мировое развитие индустрии аттракционов. Даже спустя десятилетие после ее окончания, когда в 1955 году Уолт Дисней обратился к деловым партнерам с просьбой о крупном займе в 100 000 долларов на строительство парка аттракционов для семейного отдыха, он везде получил отказ. Неизвестно, что было бы с парковой индустрией сегодня, если бы тогда Дисней не заложил все свои акции под строительство Диснейленда в Орландо. Парк был задуман как захватывающее путешествие по волшебной стране знаменитых мультфильмов. После появления Диснейленда США взялись за строительство парков по всей территории Америки.

Чуть раньше, в 1988 году, открылся самый крупный в Азии корейский крытый парк аттракционов в Сеуле - «Лоте Уорлд». Он занесен в Книгу рекордов Гиннесса как крупнейший в мире закрытый парк (его площадь составляет 7562 кв. м). Сегодня парки аттракционов пользуются большой популярностью. Только в США их ежегодно посещают 170 млн. человек [2].

В основном все аттракционы делятся на три типа:

• аттракционы семейные, которые комплектуются конструкциями, предназначенными для развлечения как взрослых, так и детей. Примеры подобных аттракционов: колесо обозрения, комната смеха, гидродром (бассейн с бамперными лодочками), лазерный (или обычный) тир, автодром с электрическими машинками. аттракционы детские предусмотрены исключительно для детей 7-14 лет. Основные виды аттракционов: карусель цепочная, пневматический батут, надувные горки, детские игровые лабиринты, для детей младше 7 лет предназначены электро-механические качалки.
• экстремальные аттракционы, привлекающие людей активного образа жизни. К таким аттракционам относятся: башня свободного падения — высокая башня на которую нанизан тор c местами для пассажиров, которые поднимаются на высоту ≈ 30 метров, а затем происходит свободное падение тора, где начинают работать резиновые — амортизационные шнуры, тормозящие движения, катальная гора («Американские горки»), гигантские качели (с эффектом невесомости), Катапульта (аттракцион) и другие. На аттракционы экстремальной зоны не пускают детей до 14 лет.

Таблица 1. ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ И ТИПОВ АТТРАКЦИОНОВ.  [3]

2.2.Исследование робототехнических конструкторов.

LEGO Wedo 2.0. В состав конструктора входит 280 элементов, в том числе мотор, датчики движения и наклона, смартхаб (это устройство для беспроводного соединения робота с программой компьютера). В состав комплекта входит компьютерная программа, в которой заложены стартовые, пошаговые и открытые проекты. Они посвящены изучению животного и растительного мира, изучению Земли и космоса, физических законов, инженерному проектированию. Детали конструктора яркие, разноцветные. Преобладающие цвета – зеленый, голубой и оранжевый, ярких оттенков. Также можно встретить в наборе и прозрачные детали. Конструктор LEGO EducationWeDo дает возможность сделать сборку робота и запрограммировать простые модели LEGO через приложения в компьютере [4].

VEX IQ. Робототехнический конструктор VEX. максимально простой в использовании. Соединительные элементы и компоненты корпуса собираются и разбираются без использования специальных инструментов, что сокращает время сборки и позволяет легко менять конфигурацию. К преимуществам VEX IQ относятся:

• Можно  создавать большие конструкции, которые при этом сохраняют жесткость и прочность.
• Можно одновременно использовать двенадцать датчиков и двигателей.
• Есть пульт управления.
• Для реализации автономного поведения робота возможно использовать датчики расстояния, цвета, касания и т.д.
• В конструкторе VEX IQ используются металлические оси и валы, что значительно расширяет его возможности и повышает точность движений.
• Зубчатые колеса и рейки, шкивы, цепи позволяют изучать широкий перечень механизмов.
• С помощью  роботоконструктора VEX IQ можно построить  устойчивые и прочные конструкции, простые и сложные механизмы, мобильные роботы,  манипуляторы и тд [5].

HUNA. Все детали конструкторов пластмассовые, яркие, электроники минимум. Наборы учат основам конструирования, простым механизмам и соединениям. Во всех наборах используются уникальные блоки, соединяющиеся с шести сторон, делающие процесс конструирования и 3D-моделирования простым, быстрым и увлекательным. В наборах РОБОТОРЕК  возможно использование блоков из алюминия. Все блоки универсальные и наборы могут дополнять друг друга из разных серий наборов ( принцип универсальности). Строительные блоки и электроника  всех наборов совместимы друг с другом, поэтому при переходе с одного набора на другой ребенку не приходится изучать конструктор заново. В линейке наборов  MRT 1 с наборами идут распечатанные полноцветные карты сборки всех моделей.  Все остальные  наборы сопровождаются цифровыми книгами, в которых предлагается множество моделей для сборки от простых к сложным и рабочие тетради [6].

Глава 2. Практическая часть.

На первом этапе работы в апреле 2021 мы  провели анкетирование (приложение 1, таблица 1).  В социологическом опросе приняли участие 83 человека, обучающиеся 2-5 классов МАУДО «ЦДТ». Результаты анкетирования отражены в приложении (приложение 2, диаграмма 1, 2,3,4). По результатам опроса выявлено: большинство детей (71 %) проводят своё свободное время перед компьютером и гаджетами, всего 13 (15,6%) человек гуляют на улице; 10 детей (8 %) из 83 играют в различные игры: в снежки, каток, на горке и так далее. Детям не достаточно специальных мест для игр. Они играют на площадках, стадионах или на главной площади. 70  человек (84%)  ответили, что хотят, чтобы в нашем городе было место для отдыха и развлечений. Вывод: пожелания опрошенных разделились почти равным образом. Учитывая желания детей, я решил создать макет «Парка аттракционов». Так как работа предстояла большая, я один не справлюсь. В этом мне вызвались помочь мои друзья из объединения «PROGress», в котором мы занимаемся.

Работу над проектом мы осуществляли во время занятий по программе «Робототехника».

Далее я провел небольшое  исследование, что же такое «Парк аттракционов»   (просмотр видеороликов и информации в сети Интернет, собственные знания). Изучив материалы,  мы с ребятами проанализировали виды и назначение аттракционов, которые обычно встречаются в парках (Глава 1, 1.1.), сравнили с  результатами социологического опроса,  выбрали несколько  аттракционов, модели которых мы построим. Далее встал выбор: из каких робототехнических конструкторов мы будем строить наш парк аттракционов. Так как на занятиях мы работаем с несколькими конструкторами: LEGO WeDo, VEX iq, Huno, я решил  исследовать их на соответствие возможности изготовления из них аттракционов (Глава 1, 1.2).  

Проведя исследование, я выяснил: конструктор LEGO EducationWeDo дает возможность сделать сборку робота и запрограммировать простые модели LEGO через приложения в компьютере. С помощью  роботоконструктора VEX IQ можно построить  устойчивые и прочные конструкции, простые и сложные механизмы, мобильные роботы,  манипуляторы.  Из робототехнического конструктора HUNA можно собрать по стандартным схемам сборки не менее 24 штук неавтоматических моделей и не менее 24 -моделей роботов, а также неограниченное количество проектов по замыслу.

Вывод: из конструкторов LEGO WeDo, VEX iq, Huno можно построить модели аттракционов (Колесо обозрения, экстремальный аттракцион, карусель и др)э

Передо мной  стояла задача продумать каждый  аттракцион для всех возрастов, чтобы посетителям было интересно. Так как аттракционы будут разными я решил разделить парк на несколько зон,  для того чтобы  люди  легко ориентировались,  куда им лучше пойти. Для этого я зарисовал примерный план парка. Работа проводилась на бумаге карандашом.  Следующим этапом была   зарисовка и разработка эскиза моделей (Приложение 3.).  

Для того чтобы создать наши модели аттракционов, мы с ребятами изучили все детали и особенности механизмов. Постепенно шаг за шагом мы перешли к созданию самих моделей.

Первая разработанная мной модель была из конструктора LegoVedo 2.0 .Эта модель предназначалась для  детей маленького возраста. Вот список деталей которые были мне необходимы: электронные компоненты: смартхаб, аккумуляторные батареи, мотор, датчик расстояния и наклона; детали: пластины (разных размеров), балки с шипами (разных размеров), кубики (разных размеров), черепицу, ступицы (шкифы), зубчатое колесо, зубчатое червячное колесо, кулачки, втулки, оси (разных размеров), штифты, зубчатые рейки, коробку передач (Приложение 4). 

Постепенно, шах за шагом, модели были готовы, и мы приступили к программированию (Приложение 5). Мы создали следующие виды аттракционов: механизированные аттракционы поступательного движения-катальные горы (аттракционы типа «Американские горки»; механизированные вращательного движения -колеса обозрения, качели, карусели, немеханизированные -  качели, карусели (Приложение 6).

По виду конструкторов:

• 5 моделей из конструктора LegoVedo 2.0
• 2 модели из конструктораVex Iq
• 3 модели из конструктора HUNO
• А также мы использовали обычные детали от конструктора Lego  для постройки здания и для того чтобы сделать детский городок

Мы провели тестирование действующей модели парка аттракционов и продемонстрировали ее перед одноклассниками (Приложение 7).

Заключение

Проводя исследование, я изучил  разнообразие видов парков с аттракционами, зон отдыха, исследовал робототехнические конструкторы LEGO WeDo, VEX iq, Huno. В процессе работы были разработаны и запрограммированы модели аттракционов, Итогом работы стала модель парка аттракционов.

 Работа над данным проектом доказала нам, что использование имеющихся у нас навыков, в том числе навыков конструирования и программирования, приобретенных на занятиях по робототехнике, способствует не только созданию модели парка аттракционов, но и могут пригодиться нам в будущей взрослой жизни.

Это был самый интересный проект для меня. Может быть, он далёк от совершенства, но главное, чему он меня научил – это вере в свои силы. Думаю, что такой детский парк отдыха будет развивать детей физически и духовно. Дети, то есть- мы, меньше бы проводили время на компьютере или телефонах. В будущем мы планируем предложить наш проект Администрации города Лянтор  для проектирования и создания реального Парка аттракционов.

Список используемой литературы и источников

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Парк_развлечений
2. https://pandia.ru/text/77/361/82437.php
3. https://mscmos.ru/wp-content/uploads/2020/10/4.-Основные-виды-и-типы-аттракционов.pdf 
4. https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1086285
5. http://edurobots.ru/2015/07/robototexnika-dlya-nachinayushhix-lego-wedo-1/
6. http://edurobots.ru/2017/07/vex-iq-2/