Летняя школа Потенциал
«Как программируются роботы»
|
Курс "Как программируются роботы" состоит из восемнадцати эпизодов и содержит: набор учебных материалов, практических заданий и электронную поддержку к каждому эпизоду. В ходе работы очередного эпизода вы сможете выполнять минипроекты, которые по окончании курса позволят вам спроектировать и запрограммировать собственного робота. Курс ориентирован на использование оборудования УМКИ(Управляемый Модульный Конструктор Инженерный), на базе AVR микропроцессоров ATmega – контроллеров Xbee, Arduino и др.с наборами датчиков и электронных компонентов позволяющими создавать программируемые модели роботов. Курс базируется на программном обеспечении под лицензией GNU, которое вы совершенно свободно и бесплатно можете установить себе на компьютер и смартфон, передать друзьям, ученикам и коллегам по работе. |
|
Вы научитесь:
- понимать принципы действияробототехнических устройств;
- познакомитесь с классификацией роботов:
- узнаете о назначении основных компонентов и характеристиках роботизированных устройств;
- станете составлять алгоритмы по которым робототехнические платформы будут выполнять указанные действия;
- узнаете тайну кодирования команд для роботов;
- сможете получать и обрабатывать информацию от датчиков роботизированных устройств;
- познакомитесь с основами электроники и займетесь сборкой электрических цепей;
- вам придется решать логические задачки, самостоятельно собирая схемы электронного конструктора,
- вы создадите работающие модели роботов и научитесь управлять ими в профессиональной программной среде;
- вам придется договариваться и приходить к общему решениюв команде
|
№ занятия |
Тема занятия | |
| 1 | Вводное занятие «Здравствуйте, роботы». Отличие робота от неробота. Принцип хранимой программы. Наличие обратной связи (Возможность запоминания и чтения программы). Соревнование по фигурному вождениюSmartCarУМКИ. Звезды за занятие. | |
| 2 | Командное управление роботом. Что такое Алгоритм. Кто такой Исполнитель.Базовые алгоритмические структуры. Задачки исполнителя Умная машинка. Команды, которые понимает Car4. Работа с командами одного типа. Исследование угла поворота в зависимости от вида команды. Запись программы. Программирование времени выполнения команд (работа с пазлами различных типов). | |
| 3 | Понятие кода. Штрих-код.QR-код. Двоичное кодирование команд.Сборка программ из пазлов по предложенным кодам. Двоичное кодирование. Двоичная система счисления.Сборка программ из пазлов по предложенным кодам. Возможность двоичного кодированиякоманд робота. Управление в двоичных кодах платформой Car4.Прочие системы счисления. Шестнадцатеричное кодирование. Троичные компьютеры | |
| 4 | Алгоритмы. Исполнитель Робот пакета Кумир.Поиск ошибок в программе.Работа с практикумом Кумира. Главное устройство управления роботом – Контроллер. Работа с платформой SmartCar3.Сравнительный анализ виртуального и реального робота | |
| 5 | Главное устройство управления роботом – Контроллер.Электронные компоненты и основы электроники.Электрическая цепь. Источник питания. Источники света и звука. Выключатели. Сборка простейших электрических цепей по предложенным схемам. Изменениеэлектронных схем. Знакомство с основами логики. Базовые логические операции-инверсия, конъюнкция, дизъюнкция,(Операции И, ИЛИ, НЕ). Сборка логических элементов с помощью компоненты электронного конструктора. Арифметико-логическое устройство процессора. Основы логики. | |
| 6 | Датчики – органы чувствробота. Датчики – органы чувств робота.Цифровой и аналоговый сигналы. Общий принцип работы датчиков. Эксперименты с конструктором Латмастер. Подключение одного светодиода. Управление линейкой светодиодов. Модернизация готовых электронных схем. Конструирование датчика света и темноты. Конструирование генератора сигналов звуковой частоты | |
| 7 | Протокол, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee. MAC-адрес, IP-адрес, уровни передачи данных Разные контроллеры. Платформа ArduinoNANO. Установка ArduinoIDE. Подключение Arduino к компьютеру. Знакомство с языком программирования. Загрузка скетчей. Один диод. | |
| 8 | Сборка конструкций на базе контроллераArduinoNANO. Управление светодиодом с помощью кнопки. Управление 3-х цветным светодиодом. Управление линейкойсветодиодов. Ультразвуковой датчик расстояния | |
| 9 |
Сборка платформы на базеArduinoNANO. Управление моторами. Принцип работы электрического мотора. Зачем нужны драйверы. Подробнее о модуле R-5.Что такое драйвер. Программы управления моторами. Движение вперед. Движение назад. Повороты. Движение по сложной траектории |
|
| 10 | ШИМ. Регулировка скорости моторов. Использование готовых фрагментов программ, для использования на собранной платформе. | |
| 11 | Финальное соревнование (викторины, соревнования роботов) |
Занятия проводятся на основе авторской программы (Воронин И.В. Воронина В.В.)
Цель курса:
Раскрытие интеллектуального потенциала учащихся с использованием возможностей робототехники.
Все - этого достаточно в целях курса. Остальное как есть. Ждем записи от родителей слушателей.
.
Задачи курса
- формирование информационной, технической и исследовательской культуры;
- развитие интереса к научно-техническому творчеству, технике, высоким технологиям;
- развитие алгоритмического и логического мышления;
- умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом.
- развитие интереса к конструированию и программированию;
- развитие способности учащихся творчески подходить к проблемным ситуациям и самостоятельно находить решения;
- развитие навыков, связанных с поиском, обработкой информации и представлением результатов своей деятельности;
- формирование навыков работы в коллективе и развитие коммуникативных навыков.
Содержание курса
Робототехника – наука о разработке и использовании автоматизированных технических систем. Содержательная часть программы РобототБУМ – будущее умных машин представлена следующими разделами: микроконтроллеры, цифровые датчики, сенсорные сети; основы алгоритмизации; знакомство с электроникой; конструирование и дизайн; 3D прототипирование; основы моделирования и проектная деятельность.
Авторы программы УМКИ:
Воронин
Игорь Вадимович
Начальник отдела информационных технологий
Института Проблем Лазерных Информационных
технологий Российской Академии Наук.
Воронина
Вероника Вадимовна
учитель информатики высшей категории МБОУ
СОШ №7 г.Павлово
