«Определение возможных способов соединения деталей выбранных для изготовления роботов»
методическая разработка по информатике и икт (5 класс)

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования детей города Димитровграда Ульяновской области»

ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ

педагога дополнительного образования

Правдина Евгения Александровича

Мастер-класс по робототехнике на тему:

«Определение возможных способов соединения деталей выбранных для изготовления роботов».

Основы программирования. 

Цель: популяризация возможностей использования конструктора LEGOMINDSTORMS.

Задачи:

- ознакомление с образовательной робототехникой;

- развитие логического и алгоритмического мышления и навыков;

- ознакомление с основной палитрой языка программирования NXT;

- анализ готовой программы по поведению робота;

- программирование робота на языке программирования NXT.

Форма проведения:

- с педагогами и для них без детей;

- лекция с элементами презентации, практическая работа.

Оформление:

- презентация по теме мастер-класса;

- демонстрационные работы детей.

Материалы и инструмента для работы: ноутбуки, проектор, удлинители, наборы LEGO.

Структура мастер-класса:

1. Вступительная часть. Объявление темы и цели МК. Содержание МК в целом и отдельных составных частей.

2. Теоретико-демонстрационная часть. Основные этапы проекта.

3. Практическая часть. Основные приемы выполнения.

4. Рефлексия участников МК. Подведение итогов.

Ход мастер-класса

1. Организационный момент.

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Рад видеть Вас на нашем мастер-классе «Определение возможных способов соединения деталей выбранных для изготовления роботов». Основы программирования.

Цель мастер-класса: популяризация возможностей использования конструктора LEGOMINDSTORMS.

Учитывая специфику современной жизни, когда её неотъемлемой частью стали информационные технологии; когда современного человека окружают сложнейшие электронные устройства, остро стоит вопрос грамотного, последовательного, профессионального приобщения ребенка к ИКТ-технологиям и робототехника является одними из важнейших направлений научно- технического прогресса.

LEGOMINDSTORMS Education – новое поколение образовательной робототехники, позволяющей изучать естественные науки (информатику, физику, химию, математику и др., а также технологии (научно-технические достижения) в процессе увлекательных практических занятий.

Итак, РОБОТОТЕХНИКА – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Она опирается на такие дисциплины как: электроника, механика, программирование.

Робототехника стала неотъемлемой частью учебного процесса, она легко вписалась в программу дополнительного образования детей юношества по техническому творчеству.

LEGO Mindstorms – это конструктор (набор, сопрягаемый детали и электронные блоки) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году.

Познакомимся подробнее с наборами.

Блок Lego Mindstorms NXT содержит в себе программу управляющую роботом. К нему подключаются двигатели (порты A, B, C) и датчики (1, 2, 3, 4). Блок соединяется с компьютером через USB порт.

Двигатель (Motor). Соединяется с блоком NXT в порты A, B или C. Мощность вращения двигателя (0-100%, угол поворота (0-360, время вращения (в секундах) можно регулировать. Также мотор может использоваться как датчик угла наклона.

Датчик нажатия. Это орган осязания робота, определяет наличие препятствия. Так же может определять, взял ли манипулятор предмет. Кроме этого служит кнопкой для управления роботом.

Ультразвуковой датчик. Работает по принципу локатора летучей мыши. Определяет расстояние до препятствия (от 0 до 255 сантиметров). Заменяет роботу зрение и помогает ориентироваться в окружающей среде. Реагирует на движение.

Датчик звука. Определяет громкость звука. Позволяет роботу слышать, примерно определить направление на звук.

Датчик света. Позволяет роботу различать цвета и отличать свет от темноты. Определяет уровень освещенности поверхности, цвет предмета.

Кабели. Используются для соединения двигателей и датчиков с блоком NXT. Для работы мы используем три типа кабелей: 20 см, 35 см и 50 см

Детали робота: балки, штифты, оси, шестеренки, колеса.

Балки - основные компоненты корпуса робота. Бывают балки прямые и изогнутые (1 или 2 раза, пятимодульные (5 отверстий, пятнадцатимодульные (15 отверстий) и т. д.

Штифты. Используются для соединения балок между собой и с другими деталями. Бывают: двухмодульные, трехмодульные, крестообразные штифты.

Оси. Используются в основном для соединения вращающихся деталей: двигателей, шестеренок, колес. Длина оси измеряется в модулях: например, ось, равная по длине шестимодульной балке, называется шестимодульной.

Шестеренки. Используются для передачи вращения с двигателя на колеса робота, а также для изменения мощности и скорости вращения. Основной параметр шестеренки – количество зубцов.

Колеса. Позволяют роботу ехать по сравнительно плоской поверхности. Для лучшего сцепления с поверхностью на колеса можно надевать шины, а на два колеса – гусеницы.

Наш первый робот будет выглядеть вот так (изображение на экране). Поэтапно соберем его и запрограммируем.

Хотелось обратить Ваше внимание, на правила при выполнении сборки.

Собираем по очереди

В конце занятия все детали должны лежать, как показано на вкладке

Приступаем к сборке робота (на экране – картинки – поэтапная сборка).

После окончания сборки соединяем проводами моторы В и С. Убираем всё лишнее в коробку, закрываем ее. Время изучать программирование (объяснение назначения блоков, типов соединений, задача для робота - езда по прямой с заданной мощностью моторов, по времени, вперед-назад, повороты и развороты).

Наш мастер-класс подошел к концу. Я благодарю вас за терпение, активность и желаю вам здоровья, успехов и профессионального оптимизма!