x0007.00 RoboEd - Основы робототехники

О курсе

Курс "RoboEd - Основы робототехники" содержит обобщенный опыт многолетнего преподавания робототехники на уроках и дополнительных занятиях в школах Санкт-Петербурга. Курс содержит базовые сведения из области механики, кибернетики и программирования. На примере простых практических заданий с использованием конструктора Lego Mindstorms NXT и графической среды Robolab раскрывается ряд тем из области теории автоматического управления. Курс предназначен для учащихся 5 классов и старше, а также их учителей и родителей. Результаты обучения по курсу неоднократно проверены на многочисленных соревнованиях и олимпиадах.

Первые три части курса — основы конструирования: от знакомства с названиями деталей до расчета передаточного отношения редуктора. В качестве первых действующих моделей рассматриваются шагающий робот, одномоторная тележка и маятник Капицы. На примере соревнований силовых роботов (сумо, перетягивание каната) рассматриваются принципы механической передачи.

Четвертая часть посвящена знакомству с электроникой конструктора и управлению мобильным роботом с помощью встроенной оболочки контроллера NXT. Приводится конструкция двухмоторной тележки.

Знакомство с графической средой программирования начинается в пятой части. На примере простых алгоритмов изучаются принципы управления мобильным роботом.

Шестая часть курса посвящена популярной обучающей игре «кегельринг». С помощью датчиков освещенности и расстояния робот обнаруживает посторонние предметы и перемещает их за границы круга.

В седьмой части изучается движение робота по лабиринту: от движения по заранее проложенному маршруту до правила «правой руки».

Восьмая часть посвящена стационарным роботам-барабанщикам. Основа этой темы была заложена в 2009 году, когда команда из Санкт-Петербурга успешно выступила на Всемирной олимпиаде роботов с проектом «Роботы-барабанщики».

Девятая часть куса посвящена теме «Следование по линии», которая является одновременно основной темой курса и самыми популярными в России состязаниями. На примере этой задачи происходит знакомство с регуляторами: релейным и пропорциональным.

В десятой части курса рассматривается важная тема защиты от сбоев. При создании робота необходимо предусмотреть всевозможные нештатные ситуации. Используются такие элементы программирования как параллельные задачи, флаги и подпрограммы.

Завершает курс удаленное управление с использованием Bluetooth. Для непрерывной передачи данных применяется двоичное кодирование. Реализованный на этих принципах управляемый футбол роботов — увлекательная игра для начинающих робототехников.

Для прохождения курса необходимо владеть знаниями в области математики 4-5 класса (обыкновенные дроби, алгебраические выражения и пр.).

Трудоемкость курса 100 часов. После успешного завершения курса выдаётся сертификат за подписью автора курса. Чтобы получить сертификат нужно выполнить не менее 80% опросов и упражнений не позже двух недель от назначенного срока. Чтобы получить сертификат с отличием нужно выполнить все опросы и пройти все упражнения не позже двух недель от назначенного срока.

В процессе обучения будут использовано следующее открытое программное обеспечение: пакет прикладных математических программ Scilab http://www.scilab.org/, среда для программирования под NXT BricxCC http://bricxcc.sourceforge.net/, система компьютерной алгебры Maxima http://maxima.sourceforge.net/. Для всех программ будут даны вводные занятия.