Програма для курсу робототехніки
- 2. 2 1. Організаційна складова у проведенні занять 1. Напрямки роботи на заняттях з робототехніки 2.1 Побудова електричних схем на базі мікроконтролера 2.2 Побудова та програмування найпростіших машинок 2.3 Побудова та програмування складних механізмів з конструкторів 3. Вибір обладнання 3.1 Arduino 3.2 Raspberry Pi 3.3 Набори давачів
- 3. 3 Розмір групи Тривалість заняття Частота проведення Формат роботи Результат 10-12 чоловік 2 академ. год. (90 хв) 1 заняття/ тиждень Робота у парах Змагання/ проект Оптимальні параметри для учнів віком від 10 років
- 4. 4 Загалом проведення занять з робототехніки для учнів може здійснюватися за одним із трьох напрямків, кожен з яких може бути логічним продовженням попереднього: - побудова електричних схем на базі мікроконтролера (Arduino, клони); - побудова та програмування найпростіших машинок (готові платформи); - побудова та програмування складних механізмів з конструкторів (Lego, Fischertechnik, Multiplo );
- 5. 5 Даний підхід по-суті є базовим курсом по роботі з мікроконтролерною системою. Такою системою може бути плата із сімейства Arduino або подібних. На кожному занятті відбувається ознайомлення із структурою та функціональними можливостями мікроконтролера та давачів і виконавчих механізмів, що можуть працювати з ним. Складність побудованих схем зростає з кожним заняттям. В ході навчання, учні знайомляться з прийомами візуального програмування (ArduBlock, Scratch). Результатом даного курсу може бути побудова завершеного проекту, який би представляв собою систему, що отримує дані з вхідних давачів (температура, вологість, газ, рух, відстань, дотик і т. д.), певним чином їх обробляє і видає команду для виконавчого механізму (реле, сервопривід, індикація і т. д.). Такий проект може бути як індивідуальним завданням, так і складовою частиною масштабного проекту, над яким працює вся група. Також можливе використання міні-комп’ютера Raspberry Pi. В такому разі функціональність проектів суттєво розширюється (WiFi, фото-, відеозйомка)
- 6. 6 Прикладом реалізації такого курсу на Arduino можуть бути такі лабораторні: 1. Керування світлодіодом (вмикання/вимикання, керування тактовою кнопкою) 2. Магічний нічник (світлодіод, фоторезистор, потенціометр) 3. Система охорони (давач руху, RGB-світлодіод, зумер) 4. Розумна поїлка для домашніх тварин (сервопривід, давач рівня води) 5. Розумний термометр (давач температури, реле) 6. Портативний термометр (давач температури, LCD-дисплей) 7. Інтерактивний світлофор (світлодіоди, тактова кнопка) 8. Система догляду за рослинами (давач вологості, серводвигун) 9. Розумні жалюзі (фоторезистор, серводвигун) 10. Кодовий замок (keypad/зчитувач відбитків, реле/сервопривід) Кінцевими проектами можуть бути поєднання вище перерахованих робіт або побудова Розумного будинку чи Розумної квартири, Гідростанції з виходом в інтернет, Сигналізації з інтернет сповіщенням і т. п. на основі знань, отриманих у попередніх міні-проектах. Також можливий перехід до конструювання робо-машинок на основі готових платформ або складніших проектів з використанням Raspberry Pi.
- 7. 7 На поточних заняттях може здійснюватися навчання по конструюванню та програмуванню машинок, які рухаються по лінії або огинають перешкоди на своєму шляху. В кінцевому варіанті можуть проводитися змагання роботів. ~35$ ~5-20$
- 8. 8 Найпопулярнішим серед робототехнічних конструкторів є Lego. Доступні серії для різних вікових категорій. Перевагою є можливость скласти наприклад 17 різних роботів з одного комплекту, готове методичне забезпечення, недолік – закритість та вартість (~220-340$).
- 9. 9 Також популярний конструктор Fischertechnik. Переваги та недоліки аналогічні з Lego (~150$)
- 10. 10 Також відомий конструктор Multiplo. Перевагою є те, що він відкритий, а одже легко може працювати з некомплектною периферією, Arduino, Raspberry Pi. (~130$-…)
- 11. 11
- 12. 12
- 13. 13
- 14. 14
- 15. 15