Исследовательский проект «Создание Lego-робота «Дрессированная машинка»
проект по технологии

Исследовательский проект «Создание Lego-робота «Дрессированная машинка»

ГБОУ СОШ № 588

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

Создание Lego-робота

«Дрессированная машинка"

                                                                              Автор: ученики 4 «В» 4 «Д» класса.

                                                                                   Руководитель: Минина Е.В.

                                                                                 Учитель нач. классов

Санкт-Петербург

2020г.

Содержание

1.Введение…………………………………………………………………

2.Основная часть.

             2.1 Развитие образовательной робототехники……………………………………….

             2.2 Обзор конструктора LEGO WEDO …………………………………………...........

             2.3 Дизайн и разработка программируемой модели LEGO ……….……………….

         3. Программирование модели………………………………………………………

         4. Заключение………………………………………………………..…….………

1.Введение

На уроках по внеурочной деятельности нас познакомили с программируемым конструктором LEGO WeDo и его возможностями.

Цель. Разработать умную машинку, останавливающуюся на краю стола.

Задачи:

- изучить возможности современной образовательной робототехники;

- сделать обзор самого популярного программируемого детского конструктора;

- создать собственную модель, которая самостоятельно останавливается на краю стола;

- рассмотреть разнообразность возможностей датчиков, входящих в комплект конструктора LEGO.

Поэтому гипотезой нашего исследования является следующее: технических возможностей конструктора достаточно для создания умной машинки.

Актуальность.

В современных условиях все большее внимание уделяется развитию робототехники. Чрезвычайно важно, чтоб любой человек смог, если не программировать, то хотя бы управлять роботизированным устройством. Вот почему чрезвычайно научиться использовать стандартные функции конструктора, для создания самобытных роботов-игрушек. Выработанный навык с успехом ,в последствии, может быть использован при программировании более прикладных моделей, таких как умный дом или робот-пылесос и т.п. Лего-роботы помогают фантазировать, раскрывать творческий потенциал, моторику, мышление и логику.

В ходе исследования мы использовали следующие методы:

1. наблюдение;

2.мозговой штурм;

3. анализ источников информации

.

2.Основная часть.

2.1 Развитие образовательной робототехники

Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, физика, математика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Как никогда возрос спрос на инженерные кадры, которые способны проектировать, создавать, управлять и модернизировать высокотехнические и робототехнические устройства. Соответственно, разработана образовательная схема развития личности в инженерно-техническом направлении. Ветка развития идёт с дошкольного возраста и вплоть до окончания высшего учебного заведения. В основе этой ветки стоят два направления: предметная, интегрируемая современная образовательная среда и образовательная робототехника. Предметная, интегрируемая современная образовательная среда:

интерактивное оборудование;

программно-аппаратные комплексы;

цифровые лаборатории;

цифровые интерактивные образовательные программы;

современная материально-техническая база предметных кластеров.

Формирует информационно-коммуникационную, естественнонаучную, техническую компетентности.

                   2.2   Обзор конструктора LEGO WEDO

В мире разработано и разрабатывается множество конструкторов, программного обеспечения, интерактивного оборудования и современного учебного материала, так или иначе связанных с образовательной робототехникой.

Образовательная робототехника от компании Lego достаточно грамотно продумана, но мала насыщена, скорее всего, это было сделано с определённой коммерческой выгодой. Даже сам набор Перворобот Lego Education WeDo поделён на две части: базовый и ресурсный. Базовый набор содержит минимальное количество деталей, но сервомотор, коммутатор и два датчика. Ресурсный набор состоит только из дополнительных деталей в достаточно существенном количестве.

2.3 Для своей модели мы решили использовать датчик расстояния, для создания возможности остановки машины на краю и мотор для обеспечение движения машинки.

Во всех моделях, которые мы создавали на занятиях, датчик расстояния использовался только горизонтально. Для того, чтоб машинка у нас могла останавливаться на краю стола, мы разместили датчик вертикально, чтоб пока машинка ездит по столу, расстояние не менялось, а как только она подъезжает к краю, датчик срабатывает и дает сигнал остановиться. Чтобы машина успевала затормозить, датчик расстояния должен быть вынесен немного вперед относительно передних колес.

Движение машины обеспечивается за счет ременной передачи и сервопривода..

Установив, выбранные датчики, мы провели первые испытания машинки. Она у нас ездила и останавливалась.

Теперь можно было пустить вход фантазию, и заняться внешним оформлением машинки.

3.Программирование модели.

Для того, чтобы моя модель двигалась, и не просто двигалась, а еще и выполняла мои команды я использовал программное обеспечение от компании Lego.

В результате написанной программы наша машина начинает движение, достигнув края стола останавливается, потом я подношу руку снизу к датчику расстояния и машина начинает двигаться назад в течении 4 сек. И останавливается.  Заключив эту программу в цикл, мы получим бесконечный процесс движения машинки по столу.

                                            4.Заключение

В процессе подготовки этой работы, мною были изучены материалы из разных источников по выбранной теме.

Можно с уверенностью сказать, что робототехника – одно из самых передовых направлений науки и техники, а образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление обучения детей, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии, математике, кибернетике и ИКТ, позволяющее вовлечь в процесс инновационного научно-технического творчества учащихся разного возраста. Она направлена на популяризацию научно-технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди молодежи, развитие у молодежи навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой.

Работа с образовательными конструкторами LEGO позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели затрагивается множество проблем из разных областей знания – от теории механики до психологии, – что является вполне естественным.

Проведя исследования, мы поняли, что конструкторы LEGO способствуют стимулированию конструктивного воображения при  создании постройки по собственному замыслу, воспитывает трудолюбие и упорство, развивает логического мышление.

Процесс создания робота нам понравился, и мы хотим продолжить свои разработки в дальнейшем.