занятия по робототехнике
план-конспект занятия по технологии (5 класс) на тему

Куликова Людмила Евгеньевна

Знакомство учащихся со средой программирования LEGO Mindstorms, командным меню и инструментами программ.   Изучая способы создания ее передачи в NXT. Развивает познавательный интерес у учащихся.

Скачать:

ВложениеРазмер
Microsoft Office document icon zanyatie_1.doc928 КБ
Microsoft Office document icon 2zanyatie.doc138 КБ
Microsoft Office document icon 3_zanyatiezadachi.doc23.5 КБ
Файл zubchetaya_peredacha.pptx168.41 КБ

Предварительный просмотр:

Занятие 1 .

Знакомство с программой LEGO Mindstorms.

Изучение основной палитры.

 Составление простых программ.

Тип занятия: Комбинированное занятие.

Цели:  

  1. Знакомство со средой программирования LEGO Mindstorms, ее интерфейсом.
  2. Знакомство со способами создания и сохранения программ,  блоками основной палитры.
  3. Составление простых программ в среде программирования LEGO Mindstorms.
  4. Развитие познавательной активности.
  5. Воспитание интереса к программированию.

Задачи:

  1. Познакомить учащихся со средой программирования LEGO Mindstorms, командным меню и инструментами программы.
  2. Изучить способы создания, сохранения программ и способами ее передачи в NXT.
  3. Изучить программные блоки основной палитры команд, из которых строятся программы графической среды Mindstorms Edu NXT.
  4. Развивать исследовательских навыков учащихся и умения анализировать полученные результаты.
  5. Формировать умение работать с компьютером.

Приобретаемые навыки учащихся:

  • использовать  блоки основной палитры команд для составления программ;
  • создавать простые программы в среде программирования LEGO Mindstorms NXT; 
  • сохранять созданные программы и передавать их в NXT;
  • проводить доказательные рассуждения, умения делать выводы.

Формы организации работы:

Методы – объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.

Закрепление в памяти учащихся знаний и умений, необходимых для дальнейшего обучения проходит в форме практической работы.

Форма проверки знаний учащихся

Наблюдение в ходе обучения с фиксацией результата.

Техническое обеспечение занятия:

  1. Конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0.
  2. Базовая  модель автомобиля.
  3. Компьютеры с необходимым ПО.
  4. Проектор.
  5. Презентация к занятию.
  6. Фотоаппарат.

Содержание этапа

Комментарий

  1. Организационный момент

Приветствие детей, настрой на работу.

  1. Изучение нового материала

Сегодня на занятии мы познакомимся со средой создания программ для конструктора  LEGO Mindstorms NXT.

 Тема нашего занятия: Знакомство с интерфейсом программы LEGO Mindstorms. Изучение основной палитры. Составление простых программ.

Рассмотрим окно программы LEGO Mindstorms NXT.

Оно состоит из следующих элементов.

  1. Робо-центр –Здесь вы найдете инструкции по сборке и программированию четырех интересных машин.
  2. Мой портал – отсюда можно перейти на страницу www/ mindstorms.com, чтобы познакомится с новыми моделями, программами, аудиоэффектами, изображениями, подсказками и хитростями и стать членом сообщества LEGO Mindstorms NXT.
  3. Панель инструментов  - расположены дополнительные инструменты для калибровки сенсоров, записи пользовательских звуков и создания изображений для NXT или создания файлов для обмена ими с другими пользователями.
  4. Рабочая область – часть экрана, используемая для программирования. Перемещайте иконки-блоки с палитры программирования в рабочую область и размещайте блоки вдоль оси последовательности действий.
  5. Малое окно справки – используется для вызова подсказок и справочной информации о функции в процессе сеанса работы.
  6. Схема рабочей области – используйте схему рабочей области для получения сведений о программе. Кликните по схеме и перетащите ее к той части программы, которую хотите увидеть.
  7. Палитра программирования – на палитре программирования содержаться все иконки блоки, которые вам понадобятся для создания программ. Закладки в нижней части палитры позволят переключатся между стандартной палитрой, полной палитрой и личной палитрой.
  8. Панель настроек – для каждого блока программирования имеется панель настроек, позволяющая настроить блок требуемого действия.
  9. Контроллер – осуществляет управление NXT. Он позволяет передавать программы и файлы, запускать и останавливать программы или менять параметры вашего NXT.
  10. Окно NXT – всплывающее окно отображает информацию о памяти вашего NXT и параметрах связи.

Рассмотрим подробнее элементы интерфейса программы, которые позволят нам создать программу. Это палитры программирования. Их три. Сегодня мы познакомимся с основной палитрой, которая содержит наиболее часто используемые блоки.

 Давайте запустим программу и составим в ней простейшую программу. Для этого выберите

  • команду Пуск Windows, затем
  • меню LEGO Mindstorms Edu NXT 2.0

  1. Команда LEGO Mindstorms Eduсation NXT запускает программу
  2. Команда Uninstall LEGO Mindstorms Eduсation NXT удаляет программу с компьютера.

Итак, запустите программу. Перед вами откроется главное окно программы со стартовой страницей. Что вы видите в этом окне (рис. внизу)

  1. Кнопка на стартовой странице запустит короткую презентацию, показывающую как начать работать с программой, написать короткую программу, подключить NXT, загрузить в него программу и запустить ее.
  2. Вторая кнопка запускает ролик с обзором основных функций программы.
  3. Поле и кнопка позволять вам создать новый документ (файл с расширением *.rbt), в котором и будет создана программа управления роботом. Просто введите имя программы и нажмите Go.
  4. Здесь вы можете открыть созданный ранее файл выбрав его в списке.

Последние две функции доступны и через командное меню программы.

Командное меню:

Для выполнения команды щелкните левой кнопкой мыши на одном из меню и выберите команду.

Меню файл (File).

  1. Создает новый документ.
  2. Открывает сохраненный на диске документ.
  3. Закрывает текущий документ.
  4. Сохраняет измения в текущем документе.
  5. Сохраняет документ с заданным именем в заданном месте.
  6. Настройка печати документа.
  7. Печать документа.
  8. Выход из программы.

Меню Редактирование (Edit)

  1. Команды отмены и восстановления исправлений.
  2. Команды операций с буфером обмена: вырезать, скопировать, вставить, очистить.
  3. Создать новый программный блок пользователя.
  4. Редактирование блока пользователя.
  5. Редактирование иконки блока пользователя.
  6. Управление палитрами пользователя.
  7. Управление профилями пользователей.
  8. Определение в программе переменных пользователя .

Меню Инструменты (Tools)

  1. Калибровка датчиков NXT.
  2. Обновление прошивки NXT (см. также раздел Устранение неиспраувностей).
  3. Управление загр
    зкой программы в несколько NXT.

Меню помощь (Help)

  1. Оглавление и указатель файла справки.
  2. Интернет поддержка пользователей.
  3. Обновление программы через Интернет.
  4. Регистрация программы.
  5. О LEGO Mindstorms Edu NXT.

Мы ознакомились с основными элементами интерфейса программы. Создадим теперь новый файл, введя в поле 3, например, имя "Моя программа" и нажав кнопку Go. Будет создан новый файл и откроется рабочая зона в виде клетчатого поля.

  1. Рабочая зона, где вы можете создавать программу, используя графический язык программирования NXT-G.
  2. Пример программы: начало программы, программный блок, прикрепленный к направляющей. Перетаскивая с помощью мыши эти блоки с палитры и выстраивая их вдоль направляющей, вы задаете последовательность их выполнения.
  3. Палитры с программными блоками. Содержат как стандартные блоки и вновь создаваемые блоки пользователей. Чтобы выбрать палитру (Общую, Полную или Пользователя), щелкните на соответствующей вкладке.
  4. Панель свойств и настроек блоков. Большинство из используемых в программах блоков могут выполнять множество функций и поэтому требуют тщательной настройки.
  5. Область обратной связи. При установленной связи между компьютером и NXT здесь появляются показания датчиков и внутренних переменных отдельных блоков.

 

Слайд №1

Слайд №2

Элементы слайда появляются по щелчку.

Слайд № 3

Учителю следует открыть вместе с учащимися программу и выполнять вместе с учащимися все действия.

  1. Практическая работа

Начнем создавать программу с самой простой. Возьмите созданную на прошлом занятии базовую модель.

Создайте новый документ. Левой кнопкой мыши перетащите в рабочую зону иконку Звук.

В качестве источника звука выберите звуковой файл с именем !Error 02

 Теперь нам нужно передать созданную программу в NXT.

Для этого у нас используется Контроллер.

С помощью контроллера вы можете загружать программы (или части программ) в NXT, а также менять его настройки. Для связи компьютера с NXT используются 5 кнопок.

Перед началом работы убедитесь, что NXT подключен к компьютеру кабелем и включен.

controller_download

Кнопка загрузить. Загружает текущую программу в NXT. Ее можно запустить через меню NXT.

controller_download_run

Кнопка загрузить и запустить программу.

controller_download_run_selected

Загрузить и запустить избранное. Позволяет загружать части программ (даже отдельный блок) в NXT. Позволяет отладить работу отдельных частей программы.

controller_stop

Остановить выполнение программы.

controller_nxt

Диагностика и управление памятью NXT, настройка параметров связи.

Передадим созданную программу в NXT. Выполним программу.

Создадим еще одну программу, в которой используем  блок движения.

Используя этот блок, вы можете заставить робота двигаться вперед или назад, по прямой или вдоль кривой. Пройденной расстояние определяется свойством длительность (Duration). В отличие от блока Мотор этот блок может управлять обновременно несколькими моторами NXT.

move_01

  1. Эти буквы показывают какие порты управляются блоком.
  2. Иконка показывает направление движения .
  3. Иконка показывает уровень мощности.
  4. Эта иконка показывает тип длительности, используемой блоком: неограниченная (unlimited), градусы (degrees), обороты (rotations) или секунды (seconds).

move_02

  1. Эта иконка соответствует значению стоп (stop) для свойства направление (Direction) блока. Эта установка останавливает мотор.

Настройка блока

move_03

  1. Выберите моторы, которыми вы хотите управлять. При выборе двух моторов (например B и C) они будут синхронизированы, т.е. будут вращаться вперед или назад с одинаковой мощностью. Если вы выберите три мотора моторы B и C будут синхронизированы.
  2. Выберите либо направление вращения моторов (вперед, назад), либо режим стоп. Последний режим сбрасывает состояние моторов.
  3. Если использовать два мотора (по одному мотору на каждой стороне робота), то перемещение движка рулевого колеса от центрального положения заставит двигатьтся робота по дуге. В крайних положениях слайдера робот вращается вокруг свой оси, стоя на месте.
  4. Этот движок (как и поле для ввода) устанавливает уровень мощности [0-100%].
  5. Ниспадающее меню Длительность (Duration) позволит установить длительность вращения моторов:
    - неограниченную (unlimited),
    - или в течении определенного числа секунд, оборотов (по умолчанию) или градусов. Выбрав время, обороты или градусы (Time, Rotation or Degrees) и задав это значение в соответствующем поле вы определите как далеко ваш робот сможет пройти.
  6. Параметр тормоз (Brake) заставит робота мгновенно остановиться по завершении операции и накопленная энергия движения будет поглощена двигателем.

Окошки обратной связи показывают текущее положение двигателей (в оборотах или градусах). Кнопка R сбрасывает показания на 0. Для появления результатов необходимо наличие связи компьютера с NXT.

Создадим программу по которой робот будет двигаться вперед в течении  2 секунд.

Создадим новую программу и выберем блок движения.

Робот должен двигаться в течение 2 секунд. Выберем в настройках секунды. И поставим 2. Теперь наша программа готова. Передадим ее и выполним.

Что нужно поменять в настройках блока движения, чтобы робот ехал назад? (поставить метку в окошке выбора режима движения).  Поменяйте мощность движения робота и проверьте как он будет двигаться?

Выполните различные варианты поворота робота.

Обратите внимание на настройки блока. Проговорите, для чего предназначен каждый. Покажите учащимся все элементы настройки блока.

  1. Задание для самостоятельного выполнения

Составьте программу по которой, автомобиль при нажатии кнопки «Старт»

  1. Едет по кругу.
  2. Движется прямо 4 секунды;

Останавливается на 2 секунды;

Едет назад в течение 4 секунд.

Останавливается.

  1. Машина едет вперед 3 секунды;

Останавливается на пол секунды;

Едет назад 5 секунд.

  1. Машина движется вперед 3с

поворачивается в течение 2 с на месте.

Останавливается  

  1. Машина едет вперед 3 сек.

Поворачивается в течении 2 сек по кругу

Останавливается

Отъезжает назад в течение 3 с

Останавливается.

 

Слайд №5

Учитель наблюдает за детьми, помогает им при необходимости.

  1. Рефлексия

Обсудите с детьми созданные программы. Одинаковые ли они получились? Почему?

Попросите детей дома придумать свою программу движений робота.



Предварительный просмотр:

Занятие 2

Практическая работа

Прохождение траектории с двумя датчиками (светодиодами) по черному.

Введение переменных для автоматического определения света. (Чтобы каждый раз не менять параметры цвета(белого)).

 Разыскивание цвета, с помощью двух светодиодов.

Сигналом с пульта подается на МК цифра и лампа загорается в сообщении о том, что получило сообщение (для передачи)

Передача письма на другой RCX

Передача сообщения по нажатию датчика касания.

Программа для проверки почты (хоть какой-нибудь) (проверяет в почте цифру один или два)

Программа для проверки почты, но с музыкой



Предварительный просмотр:

Задачи.

  1. Робот  движется вперед. После срабатывания датчика касания
  1. изменяет направление и ускоряет скорость;
  2. начинает ездить по кругу 2 секунды;
  3. загорается  лампочка, начинает ездить по кругу 2 секунды;

     2.  Лампочка В горит, пока не будет отпущена кнопка.

  1. Создайте программу, которая ждет, пока будет нажат датчик касания, подключенный к порту 3, и затем включает лампу А на половину мощности; держит лампу включенной до тех пор, пока не отпущен датчик касания; после освобождения датчика касания гасит лампу А и включает моторы В и С на 1 секунд; останавливает моторы и заканчивает работу.
  2. Робот медленно едет, пока не увидит черную полосу. Как только он увидел ее, загорается лампа, едет в другую сторону и играет музыка, 1 секунду.
  3. Создать программу, которая заставляет двигаться от черного к белому по кругу. Используется переходы. Изначально стоит на белом.
  4. Робот сталкивается с препятствием, сразу едет в обратную сторону на 1        секунду и это повторяется 3 раза.
  5. Робот, как только видит черную линию, меняет свое направление на 2 секунды и повторяется это 3 раза.
  6. Решить аналогичную задачу используя команду «Ветвление освещенность».

Предварительный просмотр:


Подписи к слайдам:

Слайд 1

Зубчатая передача

Слайд 2

Существуют различные варианты передачи вращения от двигателя к колесам. Причем мы можем получать вращение колес как более медленное, чем вращение двигателя - понижающая передача, так и более быстрое по сравнению со скоростью вращения двигателя - повышающая передача. При использовании передач используется такое понятие, как - коэффициент передачи или передаточное число . Когда вращение двигателя передается колесам, то всегда выполняется золотое правило механики - выигрыш в силе дает проигрыш в расстоянии. Когда используется понижающая передача , то тогда мы получаем выигрыш в силе т.е. модель движется медленнее, но обладает большей мощностью по сравнению с тем, когда мы используем повышающую передачу. В этом случае мы получаем более быстрое движение, но меньшую мощность. Передаточное число – отношение числа зубьев большой шестерни к числу зубьев малой шестерни. Передаточное число всегда больше 1. Передаточное отношение – отношение угловой скорости (числа оборотов) ведущей шестерни к угловой скорости (числу оборотов) ведомой шестерни. Передаточное отношение редуктора с несколькими звеньями равно произведению передаточных отношений каждого звена.

Слайд 3

Вращательное движение ведущего колеса (желтое) передается во вращательное движение ведомого колеса(красное) . При этом меняется направление вращения, но не меняется скорость вращения (передаточное число =1) (передаточное отношение 1:1) Driver Follover

Слайд 4

Вращательное движение ведущего колеса передается во вращательное движение ведомого колеса . При этом меняется направление вращения и меняется скорость вращения - ведомое колесо вращается медленнее ведущего. Такой вид передачи называется - понижающая передача. (передаточное число = 3) (передаточное отношение 3:1)

Слайд 5

Вращательное движение ведущего колеса передается во вращательное движение ведомого колеса . При этом меняется направление вращения и меняется скорость вращения - ведомое колесо вращается быстрее ведущего. Такой вид передачи называется - повышающая передача . (передаточное число = 3) (передаточное отношение 1:3)

Слайд 6

Сложная зубчатая передача. Два ведомых колеса вращаются с разными скоростями.

Слайд 7

Мы рассмотрели несколько видов зубчатых передач, распространённых в ЛЕГО-конструировании . Существует много других видов соединения шестерён в редукторе. Попробуйте самостоятельно собрать механизм согласно инструкции.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Практическое занятие по робототехнике

Презентация к Мастер-классу....

План-конспект занятия по робототехнике "Использование датчиков цвета (освещённости), расстояния (ультразвукового и инфракрасного) для решения конкретных задач. Защита проектов."

Форма занятия - занятие – презентацияФормы организации деятельности учащихся - групповая и индивидуальная.Тип учебного занятия: занятие комплексного применения знаний.Методы обучения: частично – поиск...

Формирование регулятивных УУД на занятиях по робототехнике

Формирование регулятивных УУД на занятиях по робототехнике...

Конспект занятия по робототехнике

Задачи:1.     Усвоение понятий алгоритм, исполнитель, свойства алгоритма, дать представление о составлении простейших алгоритмов в среде EV3.2.     Формирование...

Конспект занятия по робототехнике с элементами конструирования и программирования.

Конспект занятия в группе  дополнительного образования с учащимися первого года обучения 1,2 классы....

Методическая разработка занятия по робототехнике "Робот - исполнитель алгоритмов"

Занятие по робототехнике для обучающихся 1 года обучения (4-5) классы. На занятии обучающиеся пробуют писать простейшие программы для роботов в среде NTX....

Вводное занятие по робототехнике

Ознакомление обучающихся с робототехникой....