Робототехника
и конструирование

Курса по робототехники и конструированию
в рамках 8 занятий (10 часов 40 минут)

Ученик научится конструировать робота
Запрограммирует робота на выполнения функций
Научит реагировать на команды своего создателя

Кому подойдет курс

Ребятам, которые любят конструировать

Тем, кто хочет научиться программировать

Всем, кому интересно разобраться в робототехнике

Начните учиться бесплатно

Решите пробный набор задач и оцените свою алгоритмическую подготовку

Пройти пробное занятие

Проект для студентов:

7 - 9 лет

Сценарии занятий

Занятия 1-4. Тема: основы механизмов В этом блоке занятий мы научимся строить прочное шасси и преобразовывать движение, заставляя ведущие колеса - вращаться, рулевые - поворачиваться, захваты - удерживать объект Занятия 5-6. Тема: самостоятельное планирование инженерных конструкций В этом блоке занятий мы будем учиться преодолевать технические противоречия: например, строить одновременно быстрые и прочные машины (противоречие в массе), учитывать эксплуатационные особенности электрических цепей: разряд элементов питания, нагрев проводов, опасности короткого замыкания Занятия 7-8. Тема: самостоятельное планирование, сборка, тестирование и презентация конструкций В этом блоке занятий мы закрепляем все полученные знания и учащиеся
самостоятельно выбирают какие задачи будет выполнять их механизм

Итоговый продукт - варианты

Каждый учащийся выступит на презентации с собственной постройкой, где: расскажет о том, из каких узлов она состоит (шасси, моторный блок, механический блок, иные приспособления), какие функции они выполняют (задают прочность конструкции, изменяют характер движения и тд)

Структура занятий

1 Основы механизмов

Знакомство с понятием шасси
Постройка и модернизация шасси с одним мотором

2 Основы механизмов

Знакомство с двумя способами управления движения движущегося средства: рулевые рейки и фрикционы

Постройка и модернизация шасси с двумя моторами

3 Основы механизмов

Обкатка построек со второго занятия  в рамках нескольких соревнований: гонки, парковка
Обсуждение слабых мест конструкций, укрепление и улучшение

4 Основы механизмов

Знакомство с понятием электрического тока и его напряжения
Обсуждение влияния напряжения на работу электрики Лего
Постройка простейшей динамо-машины
Улучшение характеристик динамомашины путем добавления повышающей передачи
Введение в механическую передачу

5 Самостоятельное планирование инженерных конструкций

Резюмирование опыта, полученного за четыре занятия: роль шасси в прочности постройки, необходимость наличия рулевого управления, использование простейшей механической передачи
Подготовка и проведение соревнования на скорость: постройка моноколеса
Обсуждение необходимости проверки напряжения батарейных блоков перед началом соревнований

6 Самостоятельное планирование инженерных конструкций

Проверка полученных знаний: самостоятельная постройка механизмов для соревнования на перетягивание каната с минимальной поддержкой преподавателя, основное условие: ограничение по массе конструкции
Обсуждение результатов соревнования

7 Самостоятельное планирование, сборка, тестирование и презентация конструкций

Знакомство со структурой планирования механизмов: выбор шасси, узлов двигателя (двигатель, трансформация вращения, передача усилия), проверка прочности, положения центра массы
Выбор самостоятельного проекта и начало его постройки
Формулирование с учениками стенда, который понадобится для обкатки механизма

8 Самостоятельное планирование, сборка, тестирование и презентация конструкций

Завершение постройки проекта
Работа над стендом, обсуждение возможностей коллаборации с другими проектами
Презентация внутри группы

Технологии
и инструменты

Lego Power Functions

Cada Power System

Результат

В процессе: познакомится с терминологией: шасси, рама, механическая передача, электрический ток и его характеристики

Научится самостоятельно собирать механизмы из лего с использованием электрических моторов

Научится самостоятельно проектировать конструкции из стандартных узлов (шасси, креплений мотора, механических передач и тп)

Получит опыт презентации собственной постройки, которую можно включить в портфолио

Ребенка пройдет два соревнования: гонки и перетягивание тросса роботами 10 - 12 лет

Сценарии занятий

Блок 1. Занятия 1-5. Введение в Arduino и робототехнику Эти занятия посвящены знакомству с тем, как работать с платой Arduino: как писать свои программы и редактировать чужие, как подключать дополнительные модули. Мы соберем с учащимися робототехническую платформу с двумя моторами и множеством датчиков. Научим ее ездить, объезжая препятствия, реагировать на звук, температуру и цвет, выводить полезную информацию на дисплей Блок 2. Занятия 6-8. Эти занятия посвящены проектированию, сборке и наладке собственного проекта для презентации

Итоговый продукт - варианты

Робототехническая платформа, умеющая автономно двигаться и выполнять как минимум одну задачу (езда по линии, избегание препятствий, иное)

Переносимый гаджет, имеющий от трех функций: термометр, компасс, gps-трекер, яркое освещение, звукоусиление и другое

Умное устройство имеющее  от двух функций: синхронизация прогноза погоды и времени через интернет, взаимодействие  с умным домом, другое

Структура занятий

1 Знакомство с arduino ide, notepad++, консоль COM. работа с датчиком расстояния. сборка светофора с сигнализацией 2 Сборка робототехнического шасси, создание программы объезда препятствий. Соревнование "преодолей лабиринт" 3 Усложнение существующей программы: плавное торможения. распознавание цветных карточек. Соревнование "гонки" 4 Создание и программирование проекта в командах: тахометр, детектор скорости, подключение шасси по Bluetooth 5 Промежуточное тестирование по пройденному материалу. Знакомство с трансмиттером, сборка джойстика для шасси. Обсуждение самостоятельных проектов на выбор: пульт для машины, Робомашина+, Роборука, Погодная станция, Вендинговый автомат, Система безопасности 6 Программирование самостоятельного проекта. Сборка первого прототипа. Создание чертежей 7 Сборка проекта в корпусе, отладка программы 8 Проверка проектов. Запись видео презентации проектов

Технологии
и инструменты

Arduino, язык Wiring, цифровая электроника

Eitech

Notepad++

Результат

Научится самостоятельно собирать механизмы из лего с использованием электрических моторов

Получит опыт презентации собственной постройки, которую можно включить в портфолио

Ребенка пройдет два соревнования: гонки и перетягивание тросса роботами 13 - 15 лет

Сценарии занятий

Блок 1. Занятия 1-2. Знакомство с LInux и компьютером: инсталляция, запуск, установка и удаление пакетов, отслеживание степени загрузки. Разворачивание OpenCV. Подключение и использование внешних устройств Блок 2. Занятия 3-5. Знакомство с OpenCV. Повторение своими руками работающего проекта. Улучшение и доработка. Подготовка к самостоятельной работе Блок 3. Занятия 6-8. Выполнение самостоятельного проекта на базе OpenCV. Доработка проекта для презентации

Итоговый продукт

Распознавание предметов (система проверки багажа в аэропорту, сортировка на конвейере)

Распознавание текста (оцифровка бумажных архивов, корпоративных чеков, других документов, расшифровка неизвестных языков)

Распознавание жестов (альтернативные компьютерные интерфейсы) распознавание лиц (электронный город) и многое другое

Структура занятий

1 Сборка компьютера. Запуск, проверка компонентов, настройка системы 2 Знакомство с OpenCV. Запуск туториалов. Подключение PyCamera. Запись видео time-lapse 3 Знакомство с первым проектом распознавания предмета по цвету. Самостоятельная сборка и проверка распознавания 4 Проект распознавания жестов.  Игра "камень, ножницы, бумага" 5 Проект распознавания лиц. Самостоятельная сборка проекта распознавания наличияя маски на лице. Подготовка к самостоятельному проекту 6 Знакомство c полным списком проектов. Выбор провекта, сборка первого прототипа 7 Отладка прототипа до рабочей версии. Сборка корпуса и всего необходимого для презентации проекта 8 Проверка собранного проекта. Презентация функционала