Программа секции "Первые шаги в робототехнику"
рабочая программа на тему

№ п/п

Тема

часы

всего

теория

практ.

1

Робототехника для начинающих, базовый уровень.

8

4

4

2

Технология NXT.

8

3

5

3

Знакомство с конструктором.  

12

4

8

4

Начало работы с конструктором.  

13

2

11

5

Программное обеспечение NXT.

20

5

15

6

Первая модель.

16

4

12

7

Модели с датчиками.

18

4

14

8

Составление программ.  

18

8

10

9

Алгоритмизация.

18

8

10

10

Показательные соревнования.

   10

2

   8

ИТОГО

140

№ п.п.

Раздел программы

Содержание раздела

Теория

Практика

1.

Робототехника для начинающих, базовый уровень.

Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России.

Показ видео роликов о роботах и роботостроении.

Правила техники безопасности.

- Основы робототехники.

- Понятия: датчик, интерфейс, алгоритм и т.п.

Алгоритм программы представляется по принципу LEGO. Из визуальных блоков составляется программа. Каждый блок включает конкретное задание и его выполнение. По такому же принципу собирается сам робот из различных комплектующих узлов (датчик, двигатель, зубчатая передача и т.д.) узлы связываются при помощи интерфейса (провода, разъемы, системы связи, оптику и т.д.)

2.

Технология NXT.

- О технологии NXT.

- Установка батарей.

- Главное меню.

- Сенсор цвета и цветная подсветка.

- Сенсор нажатия.

- Ультразвуковой сенсор.

- Интерактивные сервомоторы.

- Использование  Bluetooth.

NXT является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный, управляемый компьютером элемент конструктоа LEGO, позволяющий роботу ожить и осуществлять различные действия.

Различные сенсоры необходимы для выполнения определенных действий. Обход препятствия. Движение по траектории и т.д.

3.

Знакомство с конструктором.  

- Твой конструктор (состав, возможности).

- Основные детали (название и назначение).

- Датчики (назначение, единицы измерения).

- Двигатели.

- Микрокомпьютер NXT.

- Аккумулятор (зарядка, использование)

- Как правильно разложить детали в наборе.

В конструкторе MINDSTORMS NXT применены новейшие технологии робототехники: современный 32 – битный программируемый микроконтроллер; программное обеспечение, с удобным интерфейсом на базе образов и с возможностью перетаскивания объектов, а так же с поддержкой интерактивности; чувствительные сенсоры и интерактивные сервомоторы; разъемы для беспроводного Bluetooth и USB подключений. Различные сенсоры необходимы для выполнения определенных действий. Определение цвета и света. Обход препятствия. Движение по траектории и т.д.

4.

Начало работы.  

- Включение \ выключение микрокомпьютера (аккумулятор, батареи, включение, выключение).

- Подключение двигателей и датчиков (комплектные элементы, двигатели и датчики NXT).

- Тестирование (Try me).

- Мотор.

- Датчик освещенности.

- Датчик звука.

- Датчик касания.

- Ультразвуковой датчик.

- Структура меню NXT.

- Снятие показаний с датчиков (view).

Для начала работы заряжаем  батареи. Учимся включать и выключать микроконтроллер. Подключаем двигатели и различные датчики с последующим тестирование конструкции робота.

5.

Программное обеспечение NXT.

- Требования к системе.

- Установка программного обеспечения.

- Интерфейс программного обеспечения.

- Палитра программирования.

- Панель настроек.

- Контроллер.

- Редактор звука.

- Редактор изображения.

- Дистанционное управление.

- Структура языка программирования NXT-G

- Установка связи с NXT.

- USB.

- BT.

- Загрузка программы.

- Запуск программы на NXT.

- Память NXT: просмотр и очистка.

Моя первая программа (составление простых программ на движение).

Разъяснение и использование всей палитры программирования содержащей все блоки для программирования, которые понадобятся для создания программ. Каждый блок задает возможные действия или реакцию робота. Путем комбинирования блоков в различной последовательности можно создать программы, которые оживят робота.

6.

   Моделирование роботов

Инструкция в комплекте с комплектующими.

- Сборка модели по технологическим картам.

- Составление простой программы для модели, используя встроенные возможности NXT (программа из ТК + задания на понимание принципов создания программ).

Первую модель собираем ShooterBot, являющейся продолжением модели «быстрого старта», находящегося в боксе.

7.

  Модели с датчиками.

- Датчик звука.

- Датчик касания.

- Датчик света.

- Датчик касания.

- Подключение лампочки.

- Сборка моделей и составление программ из ТК.

- Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ.

- Соревнования.  

Проводится сборка моделей роботов и составление программ по технологическим картам, которые находятся в комплекте с комплектующими для сборки робота. Далее составляются собственные программы.

8.

Составление программ.

При конструировании робота из данного набора  существует множество вариантов его изготовления и программирования, начинаем с программ, предложенных  в инструкции и описании конструктора.

   - Составление простых программ по линейным и псевдолинейным алгоритмам.

-  Соревнования.  

9.

Алгоритмизация.

Датчики цвета (сенсоры) являются одним из двух датчиков, которые заменяют роботу зрение (другой датчик - ультразвуковой). У этого датчика совмещаются три функции. Датчик цвета позволяет роботу различать цвета и отличать свет от темноты. Он может различать 6 цветов, считывать интенсивность света в помещении, а также  измерять цветовую интенсивность окрашенных поверхностей.

Датчик нажатия позволяет роботу осуществлять прикосновения. Датчик нажатия может определить момент нажатия на него чего-либо,  а так же момент освобождения.

Ультразвуковой датчик позволяет роботу видеть и обнаруживать объекты. Его также можно использовать для того, чтобы робот мог обойти препятствие, оценить и измерить рас стояние, а также зафиксировать движение объекта.

В каждый серво мотор встроен датчик вращения. Он позволяет точнее вести управление движениями робота.

- Составление простых программ по алгоритмам, с использованием ветвлений и циклов».

- Соревнования.

10.

Показательные соревнования.

Подведение итогов образовательной деятельности объединения «Робототехника».

День показательных соревнований по категориям.

Категории могут быть различными.

Категории соревнований заранее рассматриваем различные. Используем  видео материалы соревнований по конструированию роботов и повторяем их на практике. За тем применяем все это на соревнованиях.