Методическая разработка по сборке и программированию робота проходящего лабиринты
учебно-методический материал

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРГИЕВО-ПОСАДСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЦЕНТР ДЕТСКОГО (юношеского)  ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА “ЮНОСТЬ”

Адрес: Россия, 141300, Московская область, г. Сергиев Посад, проезд Новозагорский, д. 3А  тел: (496) 540-49-38 e-mail: unostcdtt@mail.ru

«Методическая разработка

по сборке и программированию

робота проходящего лабиринты»

педагог дополнительного образования                              

                                                               Карпов Антон Алексеевич

г. Сергиев Посад

2024 г.

Пояснительная записка

Данная методика разрабатывается и усовершенствуется с целью подготовки воспитанников для успешного участия в соревнованиях различного уровня. Основой методики являются: программа внешкольного образования, учебные материалы курса «Амперка», «Технология. Робототехника» (автор Копосов Д.Г.), журналы «Радио», «Современная электроника», а также зарубежные ресурсы и последние достижения в области информационных технологий и Интернета вещей.

Увеличение интереса к робототехнике стало поводом для создания методики, направленной на подготовку детей к конструированию роботов. Методика предназначена для детей от 11 лет и выше, при этом учитывается их физическое, психологическое и моральное состояние, а также успеваемость в учебе.

Обучение и воспитание в рамках данной методики позволяет выявить индивидуальные качества учащихся. Педагог использует эти характеристики для достижения высоких результатов. Все перечисленные элементы создают целостную методическую систему, которая помогает прогнозировать и анализировать процесс учебно-воспитательной деятельности, что в конечном итоге ведет к успеху.

Цели и задачи

Создание разносторонне развитого члена общества, обладающего эстетическим вкусом, техническими знаниями, физической подготовкой и хорошей гуманитарной подготовкой. Введение основ столярного и слесарного дела, развитие навыков работы с инструментами и соблюдение техники безопасности, а также формирование устойчивого интереса к техническому творчеству.

Педагогические принципы

Ключевыми принципами являются: добровольность, сосредоточенность, осмысленность действий. Индивидуальный подход к каждому ребенку с учетом его особенностей, свободное развитие творческих способностей, самостоятельность в мышлении и личный пример педагога.

 Методы и формы обучения

В обучении используются как традиционные, так и нетрадиционные методы и формы. В частности, активно применяется метод «творческого поиска». Основной закон природы, управляющий созданием всего вокруг нас, становится руководством для поиска новых форм в каждом конкретном случае.

Разработка алгоритма

Разработка алгоритма производится путем перевода лингвистической модели и идеи устройства в запись блоков, которые, в свою очередь, станут основой для написания текста программы

Рис1.Схема алгоритма

Разработка программы

Исходя из пройденных лекционных материалов, формируется текст программы. При написании повторяем и при необходимости разбираем темы пройденных занятий.

enum {

  // Моторы

  IN1 = 4, // Правый

  IN2 = 5,

  IN3 = 6, // Левый

  IN4 = 7,

  // Датчики

  RS = 8, // Правый

  MS = 9, // Средний

  LS = 10 // Левый

};

void setup(){

  //Serial.begin(9600);

  pinMode(IN1, OUTPUT);

  pinMode(IN2, OUTPUT);

  pinMode(IN3, OUTPUT);

  pinMode(IN4, OUTPUT);

}

void loop(){

  //motors(); // Тест моторов

  //ir(); // Тест трек-сенсоров

  //-------------------------------------------------------------------------

  bool left = digitalRead(LS), middle = digitalRead(MS), right = digitalRead(RS);

  if (left == false && middle == true && right == false) { // 010

    Serial.println("Вперёд!");

    go();

  }

  else if (left == true && right == false) { // 100

    Serial.println("Влево!");

    leftTurn();

  }

  else if (left == false && right == true) { // 001

    Serial.println("Вправо!");

    rightTurn();

  }

  else { // 000, 111, 101

    Serial.println("what!");

    //STOP(1);

    //go();

  }

  delayMicroseconds(1000); // Для уменьшения дрыгания на поворотах

}

void STOP(){

  digitalWrite(IN1, LOW);

  digitalWrite(IN2, LOW);

  digitalWrite(IN3, LOW);

  digitalWrite(IN4, LOW);

  //delay(TIME);

}

void go(){

  digitalWrite(IN1, LOW);

  digitalWrite(IN2, HIGH);

  digitalWrite(IN3, HIGH);

  digitalWrite(IN4, LOW);

  //delay(TIME);

}

void leftTurn(){

  digitalWrite(IN1, LOW);

  digitalWrite(IN2, LOW);

  digitalWrite(IN3, HIGH);

  digitalWrite(IN4, LOW);

  //delay(TIME);

}

void rightTurn(){

  digitalWrite(IN1, LOW);

  digitalWrite(IN2, HIGH);

  digitalWrite(IN3, LOW);

  digitalWrite(IN4, LOW);

  //delay(TIME);

}

void ir(){ // 1 - чёрный, 0 - белый

  Serial.print(digitalRead(RS));

  Serial.print(digitalRead(MS));

  Serial.println(digitalRead(LS));

}

void motors(){

  go();

  delay(1024);

  STOP();

  delay(1024);

  leftTurn();

  delay(1024);

  STOP();

  delay(1024);

  rightTurn();

  delay(1024);

  STOP();

  delay(1024);

}

Разработка принципиальной схемы подключения.

В процессе сборки работаем с учебником и справочными материалами, поэтапно подключая и тестируя каждый датчик, подбираем необходимые параметры для корректной работы.

Рис2.Схема подключения

Итог

Результатом данной работы мы получили робота выбирающегося из лабиринта, который автономно работает в закрытой зоне и автоматически может выбраться из пространства

        Рис3.Изображение собранного робота