Курс создан в рамках программы продвижения русского языка и образования на русском языке.
x0007.05 RoboEd - Основы робототехники
Запись на курс закрыта
Описание онлайн-курса
Курс содержит обобщенный опыт многолетнего преподавания робототехники на уроках и дополнительных занятиях в школах Санкт-Петербурга. В данном электронном курсе рассматриваются 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.
Целевая аудитория и уровень подготовки
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.
Для успешного прохождения курса "RoboEd - Основы робототехники" необходимо владеть знаниями в области математики 4-5 класса (обыкновенные дроби, алгебраические выражения и пр.).
Структура онлайн-курса
В данном электронном курсе рассматриваются следующие темы:
- Знакомство с конструктором Lego Mindstorms NXT.
- Механическая передача.
- Моторные механизмы.
- Основы управления роботом. Встроенная оболочка NXT Program.
- Знакомство со средой Robolab.
- Кегельринг.
- Движение в помещении. Поиск выхода из лабиринта.
- Роботы-барабанщики. Простейшие регуляторы.
- Следование по линии.
- Путешествие по комнате. Защита от застреваний.
- Удаленное управление.
Формат онлайн-курса
Данный электронный курс по робототехнике рассчитан на 11 недель и состоит из 11 разделов. Трудоемкость курса 3 зачетные единицы (102 академических часа).
Первые три темы 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 тема посвящена знакомству с электроникой конструктора Lego Mindstorms NXT и управлению мобильным роботом с помощью встроенной оболочки контроллера NXT. Приводится конструкция двухмоторной тележки.
Знакомство с графической средой программирования начинается в пятой теме. На примере простых алгоритмов изучаются принципы управления мобильным роботом.
Шестая тема курса посвящена популярной обучающей игре «кегельринг». С помощью датчиков освещенности и расстояния робот обнаруживает посторонние предметы и перемещает их за границы круга.
В седьмой теме изучается движение робота по лабиринту: от движения по заранее проложенному маршруту до правила «правой руки».
Восьмая тема 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 тема 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 теме 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.
Подтверждающий документ
После успешного завершения курса выдаётся сертификат за подписью автора курса. Сертификат будет выдан тем, чей рейтинг составит не менее 80 баллов. Сертификат с отличием будет выдан тем, чей рейтинг составит не менее 95 баллов, при условии, что все задания выполнены в срок.
Дополнительный инструментарий
В процессе обучения будет 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.
Часто задаваемые вопросы
Какова стоимость обучения?
Все курсы на платформе ITMOcourses бесплатны.
На каком языке ведётся обучение?
Все курсы на платформе ITMOcourses читаются на русском языке. Для удобства студентов к курсу прикреплены субтитры.
Кто проверяет задания в курсах?
Задания проверяются автоматически системой. Вы всегда можете связаться с преподавателем на форуме сайта и задать ему интересующие Вас вопросы по курсу. Для этого откройте вкладку «Discussion» во время работы с курсом.
Авторы онлайн-курса
Филиппов Сергей Александрович
Педагог общеобразовательного учреждения «Президентский ФМЛ №239».
Капитонов Александр Александрович
Аспирант кафедры систем управления и информатики Университета ИТМО.
Педагог дополнительного образования в общеобразовательном учреждении «Президентский ФМЛ №239».