Сайт имеет высокое качество информационного наполнения и входит в зеленую зону общероссийского рейтинга сайтов образовательных учреждений.
Победитель второго этапа проекта «Школа новых технологий»
Участник рейтинга 500 лучших школ России 2013
Участник Рейтинга школ, показавших высокие образовательные результаты в 2012-2013 учебном году.
Рейтинг школ, показавших высокие образовательные результаты в 2013-2014 учебном году
Рейтинг школ, показавших высокие образовательные результаты в 2014-2015 учебном году
Рейтинг школ, показавших высокие образовательные результаты в 2015-2016 учебном году
Западный административный округ

Перспективы развития технического творчества средствами образовательной робототехники в ГБОУ Школе №1498

Одним из ведущих направлений современной прикладной науки является робототехника. Наша школа продолжает идти в ногу со временем. Сотрудники ГБОУ Школы №1498 прошли обучение на курсе «Развитие технического творчества обучающихся средствами образовательной робототехники», который проводился на базе АПК и ППРО с 13 июня по 18 июня 2016 г.

Научно-технический прогресс последних десятилетий неразрывно связан с интеллектуальным продуктом, открытиями и изобретениями, получаемыми в результате инновационной деятельности.

Одним из ведущих направлений современной прикладной науки является робототехника, которая занимается созданием и внедрением в жизнь человека автоматических машин, способных намного облегчить как промышленную сферу жизни, так и бытовую.

Наша школа продолжает идти в ногу со временем и осознает, что занятия робототехникой способствуют росту любознательности воспитанников, наблюдательности, внимательности и усидчивости. Использование решений из области робототехники в рамках образовательного процесса позволит формировать технологическую и проектную культуру воспитанников. Знания из различных областей математики, физики и информатики найдут свое практическое применение.

Курс «Развитие технического творчества обучающихся средствами образовательной робототехники» проводился для учителей физики, информатики и технологии на базе АПК и ППРО с 13 июня по 18 июня 2016 г.

День 1. Сборка Робота VEX EDR из набора Clawbot.

После рассмотрения базового понятия «робот» и обсуждения поколений роботов, выяснив, различные уровни владения навыками программирования каких-либо роботов среди слушателей курса, мы разбились на команды по 3-4 человека, так как количество наборов курса было ограничено.

Стартовый набор программного управления включает в себя все необходимое для построения полностью автономного робота, используя прилагаемый программируемый микроконтроллер Cortex и различные типы датчиков.

В состав набора Clawbot входит: контроллер Cortex® ARM®, аккумуляторная батарея, зарядное устройство, концевой выключатель - 2шт.,бампер выключатель - 2шт., потенциометр - 2шт., Мотор 393 со встроенным энкодером -2шт., ультразвуковой дальномер, трекер линии - 3шт.

-

После вскрытия коробки, для понимания исходного количества и вида деталей мы избавились от упаковки в виде пакетиков, коробочек внутри других коробочек, упорядочили всё в пределах 1-ой коробки, приступили к сборке робота.

Следует отметить, что сама модель «робота с клешнёй» собиралась нами около 4 часов (в нашей команде было четыре человека, и мы имеем опыт работы сборки моделей из металлического конструктора). Крепежные детали были в очень небольшом количестве и в ходе работы вышли из строя 3 заклепки. Вместо привычных отверток и гаечных ключей чаще используются шестигранники очень маленького размера.

День 2. Первые шаги Clawbot. Основы программирования на ROBOTC.

Язык программирования роботов ROBOTC (a C Programming Language for Robotics) применяется в образовательной робототехнике с различными наборами конструкторов:

  • VEX IQ programming language
  • VEX CORTEX (EDR) Programming language
  • VEX PIC (Legacy Support) Programming language
  • LEGO MINDSTORMS EV3 programming language
  • LEGO MINDSTORMS NXT programming language
  • TETRIX programming language
  • RCX programming language (Legacy Support)
  • Arduino UNO/MEGA 1280, MEGA 2560 programming language.

Командам требовалось освоить линейное программирование и научиться управлять роботом по заданной траектории.

Инструкции с иллюстрациями описывают пошаговую сборку как в LEGO, однако из-за ограниченной цветовой гаммы деталей и угла показа соединений приходилось применять эмпирические методы.

Работать на весу сложно, тяжело удерживать робота на весу.

Команда с заданием справилась отлично.

День 3. Программирование ветвлений и циклов. Датчики касания и ультразвуковой датчик.

В этот день требовалось запрограммировать робота для решения следующих задач:

  • Обход комнаты (при встречи с препятствием (стенами) срабатывают датчики касания, робот поворачивается и продолжает движение вперед);
  • Обход комнаты без столкновения с препятствием (с помощью ультразвукового датчика робот «видит» препятствие на определенном расстоянии, поворачивается и продолжает движение вперед без столкновения с ним) или не упасть со стола, по которому двигается.
  • Переставить объект на пути в другое место («увидел» - взял – поднял - повернулся – опустил - отъехал).

Работы оказалось много и каждая из задач заняла много времени для настройки моторов и датчиков, которые уже не чем было прикреплять к корпусу робота. В ход пошли кабельные стяжки из набора.

День 4. Отслеживание траектории по 1, 2, 3 датчикам (трекер линии)

Занятие началось с небольшого пояснения о принципах «видения» роботов и работы трекеров линии.

Для установки таковых пришлось изменять одну из балок конструкции, чтобы датчики работали корректно в условиях искусственной освещенности помещений и разнообразия покрытий поверхностей, на которых размещалась «дорога».

Сначала создали белую широкую линию дороги на черной столешнице. Когда полигон для испытаний был готов приступили к написанию и отладке программ для трекеров линии.

https://drive.google.com/open?id=0BwwCn3NJ8eQ7UWItdDdWQXAwNHM

На следующий день предстояло решать более сложные задачи. В связи с дефицитом деталей решили попробовать использовать детали железного конструктора (знакомого всем с детства во время СССР).

День 5. Поиск «дороги».

В этот день мы учились, использовать ранее решенные задачи для более сложного задания: движение по траектории и объезд препятствия с возвратом на «дорогу».

На следующий день предстояло решать более сложные задачи. В связи с дефицитом деталей решили попробовать использовать детали железного конструктора (знакомого всем с детства во время СССР).

День 6. Потенциометры. Завершение обучения.

Сергей Юрьевич пояснил особенности работы потенциометра, принципы применения пары потенциометров.
Теперь клешня робота поднималась и опускалась более точно на определенное количество градусов.

На следующий день предстояло решать более сложные задачи. В связи с дефицитом деталей решили попробовать использовать детали железного конструктора (знакомого всем с детства во время СССР).

После подведения итогов обучения на курсе, мы решили оставаться на связи и делиться своими достижениями в области образовательной робототехники в наших образовательных организациях.

Вывод

  • Желательно работать в отдельном классе, где есть возможность разместить «полигоны» для испытаний роботов, столы для моделирования и несколько компьютеров;
  • Прежде чем приступать к созданию робота для соревнований, необходим опыт работы с разными конструкторами, из разных материалов, с различными способами монтажа конструкций.
  • Работа в команде очень сложна и интересна одновременно, знания и опыт каждого важны и должны найти место при решении поставленных перед командой задач;
  • Мы на своем опыте убедились, что для овладения основами робототехники очень важны знания по математике (произведение расчетов при управлении моторами), физике (механика - при создании модели, оптика - при работе с датчиками);
  • Основы алгоритмизации и владение основами программирования на общеобразовательном уровне (7-8-9) класс позволят освоить программирование на ROBOTC, если знаешь английский язык и хочешь достигнуть поставленной цели в области робототехники;

Спасибо администрации ГБОУ Школы №1498 за предоставленную возможность обучения основам робототехники.

Учитель информатики

Брага Анастасия Николаевна.

Сертификаты за курс повышения квалификации «Развитие технического творчества обучающихся средствами образовательной робототехники» с 13 по 18 июня в «Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования» (ФГАОУ ДПО АПК и ППРО).