Робототехника START
Этот курс предназначен для ребят возраста от 8 до 10 лет.
Полноценное направление, охватывающее как основные, так и углублённые понятия. Разберёмся, как проектировать, создавать и программировать роботов любого уровня сложности. Работаем на базе платформы Arduino.
Полноценное направление, охватывающее как основные, так и углублённые понятия. Разберёмся, как проектировать, создавать и программировать роботов любого уровня сложности. Работаем на базе платформы Arduino.
В робототехнике три большие составные части:
- Электроника
- Конструирование
- Программирование
Для ребят, занимающихся на курсе "Робототехника "START", все эти три части освещаются в том объеме, который соответствует их возрасту и позволяет подготовиться к следующему курсу "Робототехника "PRO". Ребята в этом возрасте уже могут паять, сверлить и управлять 3D принтером, программировать на визуальных и высокоуровневых языках программирования, разбираться в электронике. Курс рассчитан на 18 месяцев. В процессе прохождения курса вам потребуется следующие наборы:
- "Микробокс"В составе конструктора – набор элементов электронных схем и книжечка – руководство для ученика по сборке 20 экспериментов. 20 занятий данного этапа проводятся по данной книжечке – ученики выполняют описанные в ней эксперименты. Элементы из конструктора будут использоваться ребятами на всех последующих этапах.
- "Бимбокс"На данном этапе ученики собирают четырех BEAM роботов. Слово BEAM является аббревиатурой от Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics. Для сборки роботов на данном этапе ребятам потребуется набор «Бимбокс». В его состав входят как механические части: моторы, редукторы, колеса, основание и т.д., так и электронные элементы и модули для сборки электрических схем на макетной плате..
- "Ардубокс"Для данного этапа и последующего ребятам будет необходим набор «Ардубокс». Он включает плату Arduino UNO и все модули, требующиеся для сборки робота, находящего выход из лабиринта, робот на пульте управления.
Что будут изучать на курсе?
Знакомство с основными понятиями и элементами электронных схем: резисторами, светодиодами, конденсаторами, биполярными транзисторами и т.д. Изучение их основных функциональных возможностей и свойств. Сборка электронных схем с применением этих элементов. На данном этапе используется конструктор «Микробокс». В составе конструктора – набор элементов электронных схем и рабочая тетрадь – руководство для ученика по сборке 20 экспериментов. 20 занятий данного этапа проводятся по данной рабочей тетради – ученики выполняют описанные в ней эксперименты. Элементы из конструктора будут использоваться ребятами на всех последующих этапах.
На данном этапе ученики собирают четырех BEAM роботов. Слово BEAM является аббревиатурой от Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics. BEAM робот используют простые аналоговые цепи (например, компараторы) вместо микропроцессоров.
Четыре BEAM робота данного этапа – это:
- робот, управляемый светом;
- робот, реагирующий на движение;
- робот, следующий по линии;
- робот, объезжающий препятствия.
Ученики собирают роботов в приведенном выше порядке. Для сборки роботов на данном этапе ребята использует набор «Бимбокс». В его состав входят как механические части: моторы, редукторы, колеса, основание и т.д., так и электронные элементы и модули для сборки электрических схем на макетной плате.
На данном этапе ученики:
- осваивают работу с инструментами: отвертками, ключами, плоскогубцами, ножовкой, пинцетом и т.д.,
- приобретают навыки обработки материалов (акрил, дерево): сверление, резка и т.д.,
- приобретают навыки пайки с применением маломощного (8 Вт) безопасного паяльника, паяльника 220В, термофена и паяльной станции,
- работают с электроинструментом: минидрель (Дримель), сверлильный станок, точильный станок,
- выполняют работы по склеиванию, применяют двусторонний скотч.
Важно! Прежде, чем давать в руки ребятам любой инструмент, проводится беседа по технике безопасности (ТБ) при работе с этим инструментом. Все работы по пайке, сверлению, точению и т.п. осуществляются в защитных касках.
После завершения сборки и настройки каждого робота всеми ребята в группе проводятся соревнования для выявления, чей робот окажется самым лучшим.
Четыре BEAM робота данного этапа – это:
- робот, управляемый светом;
- робот, реагирующий на движение;
- робот, следующий по линии;
- робот, объезжающий препятствия.
Ученики собирают роботов в приведенном выше порядке. Для сборки роботов на данном этапе ребята использует набор «Бимбокс». В его состав входят как механические части: моторы, редукторы, колеса, основание и т.д., так и электронные элементы и модули для сборки электрических схем на макетной плате.
На данном этапе ученики:
- осваивают работу с инструментами: отвертками, ключами, плоскогубцами, ножовкой, пинцетом и т.д.,
- приобретают навыки обработки материалов (акрил, дерево): сверление, резка и т.д.,
- приобретают навыки пайки с применением маломощного (8 Вт) безопасного паяльника, паяльника 220В, термофена и паяльной станции,
- работают с электроинструментом: минидрель (Дримель), сверлильный станок, точильный станок,
- выполняют работы по склеиванию, применяют двусторонний скотч.
Важно! Прежде, чем давать в руки ребятам любой инструмент, проводится беседа по технике безопасности (ТБ) при работе с этим инструментом. Все работы по пайке, сверлению, точению и т.п. осуществляются в защитных касках.
После завершения сборки и настройки каждого робота всеми ребята в группе проводятся соревнования для выявления, чей робот окажется самым лучшим.
На данном этапе ребята переходят к третьей составляющей робототехники – программированию.
Программирование происходит в среде, являющейся расширением среды Arduino IDE.
Для данного этапа и последующего ребятам будет необходим набор «Ардубокс». Он включает плату Arduino UNO и все модули, требующиеся для сборки робота, находящего выход из лабиринта и робота на пульте управления.
Основная идея данного этапа – дать ребятам все сведения об алгоритмах, необходимые для программирования роботов. Также нужно научиться работать со всеми модулями этого робота: сервопривод, драйвер двигателей, ультразвуковой дальномер. По итогу проводятся соревнования на специальном полигоне. Победителю по окончанию соревнования выдается приз.
Программирование происходит в среде, являющейся расширением среды Arduino IDE.
Для данного этапа и последующего ребятам будет необходим набор «Ардубокс». Он включает плату Arduino UNO и все модули, требующиеся для сборки робота, находящего выход из лабиринта и робота на пульте управления.
Основная идея данного этапа – дать ребятам все сведения об алгоритмах, необходимые для программирования роботов. Также нужно научиться работать со всеми модулями этого робота: сервопривод, драйвер двигателей, ультразвуковой дальномер. По итогу проводятся соревнования на специальном полигоне. Победителю по окончанию соревнования выдается приз.
Для того, чтобы юные инженеры могли сделать для своих будущих устройств деталь любой формы, необходимо создать модель этой детали в 3D редакторе. Мы используем Autodesk Fusion 360. После освоения Fusion 360 юные инженеры нарабатывают навыки создания сложных изделий, состоящих из нескольких тел. В итоге получается чертеж который может быть отправлен на ЧПУ станок (фрезер или лазер).В конце данного этапа наставник выдает индивидуальное задание для каждого юного инженера по созданию во Fusion модели с натуры. Юный инженер снимает размеры с помощью штангенциркуля и создает модель. Далее выгружает модель в Cura. Наставник рассказывает об основных настройках Cura, как они влияют на результат печати, об устройстве и принципе работы 3D принтера. Далее производится печать детали по созданной юным инженером модели. Получившуюся деталь юный инженер забирает на память. На этом базовый курс завершен и юный инженер переходит к курсу «Робототехника. PRO»,