УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРОГРАММЫ «РОБОТОТЕХНИКА». I УРОВЕНЬ

№ занятия

Тема

Кол-во часов

Содержание занятия­­­

1.

МОДУЛЬ 1: ВВЕДЕНИЕ И ОСНОВЫ РАБОТЫ C LEGO® MINDSTORMS® EV3

1.1.

Введение и история робототехники. Знакомство с оборудованием: набор LEGO® MINDSTORMS® EV3 Education.

1

Изучение основ робототехники, объяснение, что такое «робот», рассмотрение разновидностей роботов и области их применения. Знакомство с историей развития, с содержимым комплекта LEGO®: электронные компоненты, шестеренки, колеса, оси, конструкционные элементы.

1.2.

Классификация деталей.

1

Названия и принципы крепления деталей. Практическое задание построить как можно более высокую башню из всех возможных деталей конструктора.

1.3.

Моделирование образовательного робота в программе LEGO® Digital Designer.

1

Знакомство с программой 3D моделирования LEGO® Digital Designer. Создание трехмерных моделей конструкции из EV3.
Всего часов для модуля 1

3

2.

МОДУЛЬ 2: ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

2.1.

Механизмы. Передаточное число.

1

Изучение механизмов. Виды механической передачи. Передаточное отношение. Практическое задание построить редуктор с заданным передаточным отношением.

2.2.

Механическая передача, мультипликатор.

1

Практическое задание построить мультипликатор с заданным передаточным отношением.

2.3.

Сборка и управление одномоторной тележкой:

Часть 1.

1

Практическое задание построить одномоторную тележку и управление динамо-машиной.

2.4.

Сборка и управление одномоторной тележкой:

Часть 2.

1

Практическое задание управление динамо-машины с задним и передним приводами. Перевод в полный привод.
Всего часов для модуля 2

4

3.

МОДУЛЬ 3: ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ

3.1.

Программное обеспечение EV3.

1

Установка ПО, знакомство со средой программирования LEGO® MINDSTORMS® EV3.

3.2.

Шагающие роботы. Программный блок Большой мотор.

 

1

Сборка шагающего робота. Знакомство с палитрой программирования Действие. Первая программа с использованием блока Большой мотор.

3.3.

Учебное соревнование «Сумо шагающих роботов».

 

1

Правила и поле для проведения соревнования. Участие в учебных соревнованиях «Сумо шагающих роботов».

3.4.

Сборка и программирование базового робота.

1

Сборка по инструкции двухмоторного базового робота.

3.5.

Программный блок Рулевое управление.

1

Изучение блока Рулевое Управление и его настроек, изучение механизмов поворота робота на различные углы, написание программы для поворота робота на заданные градусы.
Всего часов для модуля 3

5

4.

МОДУЛЬ 4: ПОИСК ВЫХОДА ИЗ ЛАБИРИНТА

4.1.

Практическое выполнение задания «Лабиринт» с помощью энкодера. Программный блок Независимое управление моторами.

1

Правила и поле соревнования «Лабиринт». Алгоритм прохождения лабиринта. Программа с блоком действия Независимое управление моторами для участия в учебных соревнованиях.

4.2.

Датчик Касания. Программный блок Ожидание.

1

Исследование принципа работы датчика Касания. Изучение программных блоков датчик Касания, Ожидание.

4.3.

Практическое выполнение задания «Лабиринт» с помощью датчика касания.

1

Дополнение базового робота. Программа с блоками Ожидание, датчик Касания для участия в учебных соревнованиях «Лабиринт».

4.4.

Программный блок Цикл. Практическое выполнение задания «Лабиринт» с помощью датчика касания и цикла.

1

Изучения программного блока Цикл. Программа с блоками Цикл, датчик Касания для участия в учебных соревнованиях «Лабиринт».
Всего часов для модуля 4

4

5.

МОДУЛЬ 5: ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СРЕДЕ EV3

5.1.

Программирование с использованием блоков Экран, Звук, Индикатор состояния модуля.

1

Изучение и использование в программировании блоков Экран, Звук, Индикатор состояния модуля.

5.2.

Параллельное программирование. Датчик вращения мотора. Сборка пульта управления на двух датчиках Касания.

1

Сборка и программирование по инструкции пульта управления на двух датчиках Касания. Возможности параллельного программирования.

5.3.

Учебное соревнование «Сумо на пультах управления».

1

Дополнение и усовершенствование робота- сумоиста. Программа и участие в учебном соревновании «Сумо на пультах управления».

5.4.

Мой блок.

1

Эффективные

программные решения

классических задач с помощью собственных блоков.

Всего часов для модуля 5

4

6.

МОДУЛЬ 6: АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАДАЧИ ДЛЯ РОБОТА

6.1.

Условный программный блок Переключатель. Простейший релейный регулятор. Практическое задание «Собачка».

1

Применение блока Переключатель. Практическое выполнение задания «Собачка» с использованием блока Переключатель.

6.2.

Применение регуляторов.

1

Применение и использование регуляторов в робототехнике.

6.3.

Ультразвуковой датчик. Практическое выполнение задания «Лабиринт» с помощью ультразвукового датчика на основе простейшего релейного регулятора.

1

Изучение ультразвукового датчика и его режимы работы. Использование и программирование ультразвукового датчика в учебных соревнованиях «Лабиринт».

6.4.

Датчик цвета и его режимы работы. Программный блок Математика.

1

Знакомство с датчиком Цвета, его настройками и принципом работы. Написание программы для определения цвета объекта. Применение блоков из палитры операции с данными.

6.5.

Практическое выполнение задания «Кегельринг» с помощью датчиков Ультразвука и Цвета.

1

Правила и поле для соревнования «Кегельринг». Сборка робота. Программа с применением датчиков Ультразвука и Цвета для участия в учебных соревнованиях.

6.6.

Практическое выполнение задания «Сумо» с помощью датчиков Ультразвука и Цвета.

1

Дополнение и усовершенствование робота. Программа с применением датчиков Ультразвука и Цвета для участия в учебных соревнованиях.

6.7.

Практическое выполнение задания «Езда по линии» на основе релейного регулятора. Часть 1.

1

Применение релейного регулятора. Программирование и управление роботом с помощью датчика Цвета.

6.8.

Практическое выполнение задания «Езда по линии» на основе релейного регулятора. Часть 2.

1

Выполнение задания «Езда по линии» с помощью датчика Цвета на основе простейшего релейного регулятора.

6.9.

Практическое выполнение задания «Езда по линии» на основе пропорционального регулятора. Часть 1.

1

Применение пропорционального регулятора.

6.10.

Практическое выполнение задания «Езда по линии» на основе пропорционального регулятора. Часть 2.

1

Выполнение задания «Езда по линии» с помощью 1 датчика Цвета на основе П-регулятора.

6.11.

Практическое выполнение задания «Езда по линии» на основе пропорционального регулятора. Часть 3.

1

Выполнение задания «Езда по линии» с помощью 2 датчиков Цвета на основе П-регулятора.

6.12.

Гироскопический датчик.  Точные повороты. Часть 1.

1

Знакомство с принципом работы Гироскопического датчика.

6.13.

Гироскопический датчик.  Точные повороты. Часть 2.

1

Программирование «Упрямого робота» на основе пропорционального регулятора.

6.14.

Зачет.

1

Закрепление полученных знаний путем конструирования собственных моделей и написания программ.
Всего часов

34

Знакомство с конструктором, основными деталями и принципами крепления. Создание простейших механизмов, описание их назначения и принципов работы. Создание трехмерных моделей механизмов в среде визуального проектирования. Силовые машины. Использование встроенных возможностей микроконтроллера: просмотр показаний датчиков, простейшие программы. Знакомство со средой программирования EV3, базовые команды управления роботом, базовые алгоритмические конструкции. В процессе решения различных задач происходит ознакомление с новыми структурами EV3. К ним относятся циклы, ветвления, параллельные задачи, мои блоки и пр. Простейшие регуляторы: релейный, пропорциональный. Участие в учебных состязаниях.