Учебно-тематический план
элективного курса «Робототехника»
№ | Тема | Всего часов | В том числе: | |
теорет. | практич. | |||
1. | Вводное занятие. Презентация программы. ТБ | 2 | 2 | - |
2. | Конструирование | |||
2.1. | Способы крепления деталей. Высокая башня. | 2 | 1 | 1 |
2.2. | Механический манипулятор (хваталка). | 2 | 1 | 1 |
3. | Первые модели. | |||
3.1. | Тележки. История колеса. Одномоторная тележка. | 1 | 0,5 | 0,5 |
3.2. | Тележка с автономным управлением. | 1 | 0,5 | 0,5 |
3.3. | Двухмоторная тележка. Полный привод. | 2 | 1 | 1 |
4. | Подключения NXT. | 2 | 1 | 1 |
5. | Интерфейс NXT. Составление программ с использованием блока NXT. | 2 | 1 | 1 |
6. | Интерфейс программной среды LEGO Mindstorms Edu NXT(или Robolab 2.9 или Robot С) | 2 | 1 | 1 |
7. | Программирование | |||
7.1. | Циклы | 2 | 1 | 1 |
7.2. | Ветвление | 2 | 1 | 1 |
7.3. | Алгоритмы управления. | 2 | 1 | 1 |
7.4. | Управление роботом через Bluetooth. | 2 | 1 | 1 |
7.5. | Мой блок. Конструируем собственные блоки. | 2 | 1 | 1 |
8. | Задачи для робота | |||
8.1. | Поворот, парковка в гараж, остановка (датчик касания). | 2 | 1 | 1 |
8.2. | Движения по звуковому сигналу, определение уровня шума (датчик звука). | 2 | 1 | 1 |
8.3. | Движение вдоль линии. Один датчик света/цвета. | 2 | 1 | 1 |
8.4. | Движение за рукой используя датчик ультразвука. | 2 | 1 | 1 |
9. | Индивидуальные работы над проектами | 1 | - | 1 |
10. | Подведение итогов | 1 | - | 1 |
ВСЕГО: | 36 | 18 | 18 |
Содержание курса
1. Вводное занятие.
Введение в предмет «Робототехника». Что такое робот? Какие бывают роботы. Современные тенденции робототехники. Зарубежные и отечественные разработки. Презентация программы. Техника безопасности на занятиях. Правила внутреннего распорядка и поведение в коллективе. Знакомство с конструктором. Правила работы с конструктором.
2. Конструирование.
2.1. Способы крепления деталей. Высокая башня.
Различия принципов конструирования RIS и NXT. Способы крепления деталей. Жесткая конструкция. Конструирование самой высокой и устойчивой башни. Высота, устойчивость.
Практическая работа: конструируем модель «Башня».
2.2. Механический манипулятор (хваталка).
Подвижная конструкция. Понятие механизма.
Практическая работа: конструируем модель «Механический манипулятор».
3. Первые модели.
3.1. Тележки. История колеса. Одномоторная тележка.
Практическая работа: конструируем модель «Одномоторная тележка».
3.2. Тележка с автономным управлением.
Микроконтроллер. Автономное управление.
Практическая работа: конструируем модель «Тележка с автономным управлением».
3.3. Двухмоторная тележка. Полный привод.
Центр тяжести. Трехколесная тележка.
Практическая работа: конструируем модель «Двухмоторная тележка».
Практическая работа: конструируем модель «Двухмоторный вездеход».
4. Подключения NXT.
Подключение электромоторов, датчиков, обмен данными между NXT и компьютером с использованием USB-кабеля и Bluetooth. Технические характеристики NXT. Память, быстродействие. Порты. Кнопки. Элементы питания. Программные среды.
5. Интерфейс NXT.
Составление программ с использованием блока NXT. Возможности управления моторами. Датчики. Использование датчиков для управления роботом. Основные структуры программирования. Команды управления моторами в NXT Program.
Практическая работа: «Программируем без компьютера».
6. Интерфейс программной среды LEGO Mindstorms Edu NXT.
Язык программирования NXT-G. Окно программы. Палитра команд. Рабочее поле программы. Robo Center. Командный центр. Настройка параметров команд. Мотор вперед. Мотор назад. Поворот.
Практическая работа: «Плавный поворот», «Поворот на месте».
7. Программирование.
7.1. Циклы.
Цикл с параметром. Цикл с постусловием. Переменные. Три типа переменных.
Практическая работа: Программа «Вокруг квадрата».
7.2. Ветвление.
Ветвление. Переключатели. Режимы отражения блока «Ветвление». Параллельные ветвление.
Практическая работа: Сконструировать TriBot, написать программу, используя «Ветвление».
7.3. Алгоритмы управления (релейный регулятор, пропорциональный регулятор, пропорционально - дифференциальный регулятор).
Практическая работа: Программа с использованием П-регулятора «Робот описывает восьмерку», «Змейка».
7.4. Управление роботом через Bluetooth (использование 2-го блока NXT) - джойстик для робота.
Практическая работа: Программа «Пульт управления роботом».
7.5. Мой блок. Конструируем собственные блоки.
Практическая работа: Программа «Мой блок».
8. Задачи для робота
8.1. Поворот, парковка в гараж, остановка (датчик касания).
Параллельные процессы. Использование датчика касания. Управление моторами.
Практическая работа: Программа «Парковка в гараж».
8.2. Движения по звуковому сигналу, определение уровня шума (датчик звука).
Использование датчика звука. Управление моторами. Измерение уровня шума.
Практическая работа: Программа «Активация робота звуком».
8.3. Движение вдоль линии. Один датчик света/цвета.
Использование датчика света или цвета. Измерение уровня освещенности. Определение цвета с помощью датчика.
Практическая работа: Программа «Движение вдоль линии».
Практическая работа: Программа «Обнаружение черной линии».
8.4. Движение за рукой используя датчик ультразвука.
Использование датчика ультразвука. Измерение расстояния.
Практическая работа: Программа «Робот-прилипала».
9. Индивидуальные работы над проектами.
Подготовка к итоговой проектной работе. Итоговая проектная работа. Контрольная работа.
10. Соревнования.
Подготовка к соревнованиям. Классические соревнования. Соревнования по правилам WRO. Проведение соревнований. Контрольная работа.
11. Подведение итогов года.
Выставка. Презентация проекта. Подведение итогов работы за год.
КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКИЙ План
№ урока | Тема | Кол-во часов | Срок изучения | Виды контроля | |||
Входящий | Текущзий | Промежуточный | Итоговый | ||||
1-2 | Вводное занятие. Презентация программы. Техника безопасности на занятиях. Знакомство с конструктором NXT (изучение базовых элементов). | 2 ч | |||||
3-4 | Способы крепления деталей. Высокая башня. | 2 ч | + | ||||
5-6 | Механический манипулятор (хваталка). | 2 ч | |||||
7-8 | Тележки. История колеса. Одномоторная тележка. Тележка с автономным управлением. | 2 ч | |||||
9-10 | Двухмоторная тележка. Полный привод. | 2 ч | |||||
11-12 | Подключения NXT. между NXT и компьютером с использованием USB-кабеля и Bluetooth). | 2 ч | |||||
13-14 | Интерфейс NXT. Составление программ с использованием блока NXT. | 2 ч | + | ||||
15-16 | Интерфейс программной среды LEGO Mindstorms Edu NXT | 2 ч | |||||
17-18 | Циклы | 2ч | + | ||||
19-20 | Ветвление | 2 ч | |||||
21-22 | Алгоритмы управления (релейный регулятор, пропорциональный регулятор) | 2 ч | |||||
23-24 | Управление роботом через Bluetooth (использование 2-го блока NXT) | 2ч | + | ||||
25-26 | Мой блок. Конструируем собственные блоки. | 2 ч | |||||
27-28 | Поворот, парковка в гараж, остановка (датчик касания). | 2 ч | |||||
29-30 | Движения по звуковому сигналу, определение уровня шума (датчик звука). | 2ч | |||||
31-32 | Движение вдоль линии. Один датчик света/цвета. | 2ч | |||||
33-34 | Движение за рукой используя датчик ультразвука. | 2ч | |||||
35-36 | Проектная деятельность. Контрольная работа. Подведение итогов. | 2ч | + |
