Республіка Саха (Якутія) Муніципальне освіту Кобяйський улус

Муніципальне казенне загальноосвітній заклад

Погоджено

Директор школи Левіна О.Д

__________________________

№ ___ від __________

20___ р

Погоджено

Заступник директора по ВР

Яковлева М.А

________________________

20____ р

«Сіттінская середня загальноосвітня школа

імені В.Е.Колмогорова »

РОБОЧА ПРОГРАМА

Кружка « робототехніка »

Зайнятість: 2-10 класи групи- молодша (2-4 класи), середня (5-7 класи), старша (8-10 класи)

Термін реалізації: 3 рік. Вік учнів: 8- 16 років.

Кількість годин 306 (по 9 годин на тиждень)

зробив:

Дьяконов Микола Миколайович

Учитель фізики та інформатики.

Педстаж: 20 років,

Iкваліфікаційна категорія

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА.

Сучасна людина бере участь в розробці, створенні та споживанні величезної кількості артефактів: матеріальних, енергетичних, інформаційних. Відповідно, він повинен орієнтуватися в навколишньому світі як свідомий суб'єкт, адекватно сприймає появу нового, вміє орієнтуватися в навколишньому, що постійно змінюється, готовий безперервно вчитися. Розуміння феномена технології, знання законів техніки, дозволить молодшому школяреві відповідати запитам часу і знайти своє місце в сучасному житті. Особливо важливо не упустити наявний у молодшого школяра пізнавальний інтерес до оточуючих його рукотворним предметів, законам їх функціонування, принципам, які лягли в основу їх виникнення.

програма «Робототехніка» призначена для того, щоб покласти початок формуванню в учнів початкової школи цілісного уявлення про світ техніки, пристрої конструкцій, механізмів і машин, їх місці в навколишньому світі. Реалізація даного курсу дозволяє стимулювати інтерес і допитливість, розвивати здібності до вирішення проблемних ситуацій вмінню досліджувати проблему, аналізувати наявні ресурси, висувати ідеї, планувати рішення і реалізовувати їх, розширити технічний і математичний словники учня.

Крім цього, реалізація цього курсу в рамках початкової школи допомагає розвитку комунікативних навичок учнів за рахунок активної взаємодії дітей в ході групової проектної діяльності.
Курс розроблений для учнів 2-10 класів груп школи.
Учні, працюючи за інструкціями і завданнями вчителя, відчувають зібрані моделі і аналізують запропоновані конструкції. Далі вони виконують самостійну роботу по темі, запропонованої вчителем. Допомога вчителя при даній формі роботи зводиться до визначення основних напрямків роботи та до консультування учнів.
Самостійна робота виконується учнями у формі проектної діяльності, може бути індивідуальною, парної і групової. Виконання проектів вимагає від дітей широкого пошуку, структурування і аналізування додаткової інформації по темі.

заняття напрямки«Робототехніка»представляють унікальну можливість для дітей молодшого шкільного віку освоїти основи робототехніки, створивши діючі моделі роботів MindstormsWEDOі Mindstormsev3 45544 .

Завдяки датчикам повороту і відстані, створені конструкції реагують на оточуючих світ. За допомогою програмування на персональному комп'ютері дитина наділяє інтелектом свої моделі і використовує їх для вирішення завдань, які, по суті, є вправами з курсів математики, інформатики.

програма «Робототехніка» розрахована на 9 годину на тиждень протягом усього навчального року.

успішність вивчення«Робототехніка» забезпечує результативність навчання початкової школи.

новизна: полягає в зміні підходу до навчання хлопців, а саме - впровадження в освітній процес нових інформаційних технологій, які спонукають учнів вирішувати найрізноманітніші логічні і конструкторські проблеми

актуальність: в зв'язку з сучасним глобальним розвитком комп'ютеризації та роботизації дана додаткова освітня програма є актуальною.

Основні мети програми:

формування в учнів цілісного уявлення про навколишній світ;

ознайомлення учнів з основами конструювання і моделювання,

розширення знань про основні особливості конструкцій, механізмів і машин;

розвиток здатності творчо підходити до проблемних ситуацій;

розвиток пізнавального інтересу і мислення учнів;

ознайомлення учнів основам робототехніки.

Таким чином, програма«Робототехніка» націлена на вирішення наступнихзадач :

розширення знань учнів про навколишній світ, про світ техніки;

стимулювання мотивації учнів до отримання знань, формування творче особистості дитини;

розвиток інтересу до техніки, конструювання, програмування, високих технологій, формування навичок колективної праці;

розвиток навички програмування через розробку програм у візуальному середовищі програмування, розвиток алгоритмічного мислення;

актуалізація наявних в учнів знань про навколишній світ і їх практичне застосування;

навчання рішенню творчих, нестандартних ситуацій на практиці при конструюванні і моделюванні об'єктів навколишньої дійсності;

розвиток комунікативних здібностей учнів, уміння працювати в групі, вміння аргументовано представляти результати своєї діяльності, відстоювати свою точку зору.

створення завершених проектів з використанням освоєних інструментальних комп'ютерних середовищ.

Структура і зміст програми.

В програмі «Робототехніка» включені змістові лінії:

аудіювання ( А) - вміння слухати і чути, тобто адекватно сприймати інструкції.

читання (Ч) - усвідомлене самостійне читання мови програмування.

говоріння (Г) - вміння брати участь в діалозі, відповідати на поставлені запитання, створювати монолог, висловлювати свої враження.

Пропедевтика (П) - коло понять для практичного освоєння дітьми з метою ознайомлення з початковими уявленнями про робототехніці і програмування.

Творча діяльність(Т) - конструювання, моделювання, проектування.

У структурі досліджуваної програми виділяються наступні основні розділи - «Конструювання» і «Програмування».

Курс носить суто практичний характер, тому центральне місце в програмі займають практичні вміння та навички конструювання і роботи на комп'ютері.

Вивчення кожної теми передбачає виконання невеликих проектних завдань, що реалізуються за допомогою досліджуваних технологій.

Програма передбачає проведення занять у позаурочній діяльності з нетрадиційнимиформами навчання (Ігрові вправи, творчі вправи, створення проектів).

Форма проміжної атестації - узагальнюючий урок рефлексії і захист проектів.

Основні методи навчання , Що застосовуються в проходженні програми в початковій школі:

1. Усна.

2. Проблемний.

3. Частково-пошуковий.

4. Дослідницький.

5. Проектний.

Навчально-методичне забезпечення і матеріальна база:

конструктори MindstormsWedo Mindstorms ev3 45544,;

програмне забезпечення MindstormsWedo Mindstorms ev3 45544 ;

відеоматеріали мережі Інтернет;

Інтернет ресурси

базовийнабірLEGO MINDSTORMS Education EV3

Базовий набір оптимізований для використання в класі і містить все необхідне для навчання за допомогою технологій LEGO® MINDSTORMS®. Він дозволяє учням конструювати, програмувати і тестувати їх вирішення, використовуючи справжні технології робототехніки. Набір включає в себе потужний мікрокомп'ютер EV3, контролюючий мотори і збирає дані з датчиків. Стартовий набір поставляється в коробці, зручній для зберігання елементів і використання в класі. Програмне забезпечення та зарядний пристрій можна придбати окремо.

2.1. Компоненти базового набору

У набір входять:

Мікрокомп'ютер EV3.

Специфікації мікрокомп'ютера EV3:

процесор типу ARM 9 з Linux-подібної операційної системою

4 порту введення інформації з частотою роботи до 1 кГц

4 порту виведення для виконання команд

вбудована пам'ять, що включає 16 МБ флеш-пам'яті і 64 МБ оперативної пам'яті

слот для читання карт пам'яті формату Mini SDHC з підтримкою читання карт об'ємом до 32 ГБ

шестікнопочний інтерфейс управління з функцією зміни підсвічування (3 кольори) для індикації режиму роботи мікрокомп'ютера

монохромний дисплей з роздільною здатністю 178 x 128 пікселів дозволить здійснювати детальний перегляд графіків і читання даних з датчиків

високоякісний вбудований динамік

можливість програмування і реєстрації даних за допомогою мікрокомп'ютера, створені програми і отримані дані можуть бути експортовані в програмне забезпечення EV3

підтримка зв'язку з комп'ютерами через вбудований порт USB або підключаються приймачі WiFi або Bluetooth

режим USB 2.0 хостингу, що дозволяє з'єднувати мікрокомп'ютери в послідовний ланцюг

підтримка WiFi і підтримка підключення USB флеш-карт

живлення від 6 батарей типу АА або від акумуляторної батареї постійного струму EV3 ємністю 2050 мАг

Акумулятор EV3.

Літій-іонна акумуляторна батарея постійного струму EV3 має ємність 2050 мАг і спеціально створена для роботи з новими мікрокомп'ютерами EV3

Два великих серво мотора.

максимальні оберти до 160-170 об / хв

максимальний крутний момент в 40 Нсм

Середній серво мотор.

вбудований датчик обертання з точністю вимірювань до 1 град

максимальні оберти до 240-250 об / хв

максимальний крутний момент в 12 Нсм

автоматична ідентифікація програмним забезпеченням EV3

Ультразвуковий датчик.

вимірює відстані в межах від 1 до 250 см

точність вимірювань складає +/- 1 см

в режимі прослуховування зовнішній світлодіод постійно мигає, в режимі випромінювання світлодіод постійно горить

якщо ультразвуковий сигнал розпізнано, датчик повертає логічне значення "Істина"

автоматична ідентифікація програмним забезпеченням EV3

Датчик кольору.

вимірює відбитий червоне світло і зовнішнє розсіяне освітлення, від повної темряви до яскравого сонячного світла

фіксує і визначає 8 кольорів

частота опитування до 1 кГц

автоматична ідентифікація програмним забезпеченням EV3

Гіроскопічний датчик.

режим вимірювання кутів з точністю до +/- 3 градуси

вбудований гіроскоп вловлює обертання з моментом до 440 град / с

частота опитування до 1 кГц

автоматична ідентифікація програмним забезпеченням EV3

Два датчика торкання.

вбудована фронтова кнопка

автоматична ідентифікація програмним забезпеченням EV3

Складальні елементи LEGO Technic (541 деталь) і два пластикових лотка - органайзера для зберігання і сортування деталей.

Система програмування LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Система програмування LEGO MINDSTORMS Education EV3 постачається за ліцензією або на 1 персональний комп'ютер, або для класу ПК (групова ліцензія). Групова ліцензія дозволяє інсталювати і використовувати програмне забезпечення EV3 на всіх комп'ютерах, які перебувають за адресою організації-покупця.

Система програмування LEGO MINDSTORMS Education EV3 заснована на програмному пакеті National Instruments LabVIEW і має зрозумілий графічний інтерфейс. Користувач формує програму, перетягуючи іконки, що відповідають за ті чи інші функції робота.

Функціонал реєстрації даних, включений в систему програмування, є потужним інструментом для проведення різної експериментальної роботи. За допомогою нього можна збирати, аналізувати і використовувати дані, що надходять з датчиків. Учні також можуть будувати інтерактивні графіки, використовуючи отримані дані.

Вбудований редактор контенту дозволяє вчителям модифікувати наявні навчальні курси і створювати свої власні. Крім того, редактор дозволяє учням фіксувати свої успіхи за допомогою створення і заповнення електронних зошитів, які також є частиною програмного оточення EV3. Ця функція спрощує процес перевірки успішності і контролю знань.

Програмне забезпечення EV3 поставляється із спеціальним інструментом по навчанню Robot Educator, що включає 48 покрокових мультимедійних навчальних уроку, створених для допомоги учням і викладачам в навчанні основам робототехніки. Ці уроки також навчають використанню функціоналу реєстрації даних і пояснюють властивості апаратного забезпечення EV3.

Після запуску програмного забезпечення LEGO MINDSTORMS Education EV3 відкривається основне вікно програми (лобі).

Це вікно містить меню, що дозволяють працювати:

з основним і розширеним набором компонентів (опис наборів та інструкції по збірці моделей);

коротким керівництвом користувача (теорія і базові приклади програмування);

проектом;

самовчителем.

Основним для роботи з моделлю є вікно проекту. Проект може містити програми управління роботом. У цьому випадку відкривається вікно, показане нижче:

Крім цього, проект може мати на увазі проведення експерименту по обробці даних. Тоді відкривається наступне вікно:

2.3. Основні програмні блоки

1. Палітра блоків «Дія»

2. Палітра блоків «Управління операторами»

3. Палітра блоків «Датчик»

Палітра блоків «Операції з даними»

Палітра блоків «Додатки»

Розділ 3.

(2-4-ті класи)(33 години)

Тема

Кількість годин

Розділ I. «Перші кроки в робототехніку»

Роботи в нашому житті. Поняття. Призначення. Що таке робототехніка.

Види роботів, які застосовуються в сучасному світі.

Як працювати з інструкцією.

Розділ II. «Конструювання»

Конструювання. Основна частина. Датчики.

Пристрій роботів.

Огляд бібліотеки функцій.

Програмування. програмиwedo

Програмування.

РАЗОМ

31

Зміст програми.

розділ I «Перші кроки в робототехніку» (3 год).

Поняття «робот», «робототехніка». Застосування роботів в різних сферах життя людини, значення робототехніки. Перегляд відеофільмів про роботизованих системах. Історія розвитку технологій: від механічних пристроїв до сучасних роботів.

розділ II «Конструювання» (7ч)

Ознайомлення з комплектом деталей MindstormsWedoдля вивчення робототехніки: контролер, сервоприводи, сполучні кабелі, датчики-торкання, ультразвукової, освітлення. Порти підключення. Створення колісної бази на гусеницях.

розділ III «Програмування» (21 год)

Поняття «програма», «алгоритм».Читання мови програмування. Символи. Терміни. Інтерфейс програмного забезпечення Mindstorms Wedo. Принципи складання програми. Програми «Вперед», «Назад», «Поворот», «Виявити звук», «Визначити відстань», «Їхати по квадрату», «Виявити чорну лінію», «Гра в гольф», «Перешкода». Алгоритм руху робота по колу, вперед-назад, «вісімкою» та ін.

Навчально-тематичний план «Робототехніка»

(5-7 класи)(124 години)

Тема

Кількість годин

Розділ I. «Mindstorms ev 3 45544 »

Знайомство з новою моделлю робота. Значення.

Як працювати з інструкцією.

Розділ II. «Конструювання»

Проектування моделей-роботів. Символи. Термінологія.

Датчики. Пристрій роботів.

Розділ III. «Програмування»

Знайомство з середовищем програмування.

Огляд бібліотеки функцій.

Програмування. Програми.

Програмування.

Підсумкове заняття. Захист проектів.

РАЗОМ

124

Зміст програми ..

розділ I «Mindstorms ev3 45544» (5 ч )

Знайомство з новими моделями робота Mindstorms ev 3 45544 .

розділ II «Конструювання» (48г)

збірка моделей: Основна частина, ультразвуковий датчик, датчик світла і колір ;: основна частина, датчик ультразвукової.

розділ lII «Програмування» (61 год)

програмування« Mindstorms ev 3 45544 » : Програмування моделей« Mindstorms ev 3 45544 » : «Датчик на рух».

Навчально-тематичний план «Робототехніка»

(8-10-ті класи) (31 год.)

Тема

Кількість годин

Розділ I «Конструювання»

Знайомство з новою моделлю робота

Як працювати з інструкцією.

Проектування моделей-роботів. Символи. Термінологія.

Конструювання. Основна частина.

Датчики. Пристрій роботів.

Розділ II. «Програмування»

Знайомство з середовищем програмування.

Огляд бібліотеки функцій.

Програмування. Програми.

Програмування.

Підсумкове заняття. Захист проектів.

РАЗОМ

124

Зміст програми.

розділ I «Конструювання» (53ч)

Конструювання моделей роботів.

розділ II «Програмування» (61ч)

Програмування.Програми. Створення власних програм.

Запланований результат програми «Робототехніка»

До кінця реалізації напрямки«Робототехніка» учні навчаться:

правилам безпечної роботи;

розуміти конструктивні особливості різних моделей, споруд та механізмів;

розуміти комп'ютерну середу, що включає в себе графічний мову програмування;

розрізняти види рухомих і нерухомих з'єднань в конструкторі;
основні прийоми конструювання роботів;

як використовувати створені програми;

самостійно вирішувати технічні завдання в процесі конструювання роботів (планування майбутніх дій, самоконтроль, застосовувати отримані знання, прийоми і досвід конструювання з використанням спеціальних елементів, і інших об'єктів і т.д.);

створювати реально діючі моделі роботів з конструктора ЛЕГО; за допомогою спеціальних елементів за розробленою схемою, за власним задумом;

створювати програми на комп'ютері для різних роботів;

коригувати програми при необхідності;

демонструвати технічні можливості роботів;

працювати з літературою, з журналами, з каталогами, в інтернеті (вивчати і опрацьовувати інформацію);

створювати програми на комп'ютері на основі комп'ютерної програми.

Навчиться застосовувати знання, вміння і навички, отримані при вивченні інших предметів: математики, фізики, інформатики, технології;

розвинуться конструкторські, інженерні та обчислювальні навички;

формування відповідального ставлення до навчання, готовності і здатності учнів до саморозвитку та самоосвіти на основі мотивації до навчання і пізнання, усвідомленого вибору і побудови подальшої індивідуальної траєкторії освіти на базі орієнтування у світі професій і професійних переваг, з урахуванням стійких пізнавальних інтересів, а також на основі формування шанобливого ставлення до праці, розвитку досвіду участі в соціально значимому праці; http://www.prorobot.ru/lego/robototehnika_v_shkole_6-8_klass.php

принтер hp 1356 mfp

3. Обладнання класу

Учнівські одноместниеместние столи

стільці

Шафи для зберігання матеріалів і посібників

Саморобний стіл для полів

саморобний лабіринт

Поля «шорт- трек», сумо, «проходження по лінії» кеглінг

Верстат саморобний для змагання «Харбас харатії»

План роботи на 2016-2017 у.г

Придбання нових моделей і полів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Конституція РФ

   Закон України «Про освіту» № 122-ФЗ в чинній редакції (Консультант плюс)

   Федеральний компонент державного стандарту загальної освіти. (Наказ МО від 5 березня 2004 р № 1089);

   Звєрєва В.І. Освітня програма школи: структура, зміст, технологія розробки / М., педагогічний пошук. Додаток до журналу «Завуч», 2008.

   Гурток робототехніки, [електронний ресурс] //http:// lego. rkc-74. ru/ index. php/- lego-

   В.А. Козлова, Робототехніка в освіті [електронний ресурс] //http:// lego. rkc-74. ru/ index. php/ 2009-04-03-08-35-17, Перм, 2011 р

   ev3 45544: Створюйте та програмуйте роботів за вашим бажанням. Інструкція користувача.

   Lego Mindstorms Lego Mindstormsev3 45544: Створюйте та програмуйте роботів за вашим бажанням. Інструкція користувача

   Методичні аспекти вивчення теми «Основи робототехніки» з використанням Lego Mindstorms,

   Програма «Основи робототехніки»,

Mindstorms EV3 - це офіційна програма для програмування роботів LEGO лінійки Mindstorms. Зазвичай поставляється в комплекті з іграшкою.

Процес програмування в Mindstorms EV3 відбувається в інтерактивному режимі і полягає в побудові блоків. Кожен такий блок відповідає за будь-яку дію робота. Наприклад, включення мотора, звук, екран і т. Д. При цьому, для зручності всі блоки поділені на певні категорії: дія, управління операторами, датчики, операції з даними, доповнення.

Отже, щоб запрограмувати певний модуль, вам потрібно перетягнути потрібний блок з нижньої частини екрану в робочу область. Далі, ви можете виставити різні настройки. Наприклад, для моторчика це буде потужність, кількість оборотів, гальмування і т. Д. Далі вам потрібно вибрати порт, до якого підключений цей модуль, і натиснути «Запустити».

Програмування відбувається через спеціальний адаптер, до якого з одного боку підключається модуль, а з іншого - ПК. До такого адаптера підключається відразу кілька деталей.

Крім цього, в Mindstorms EV3 є багато довідкових матеріалів, які допоможуть вам освоїтися в програмі. Наприклад, на головному вікні є навчальні відеоролики. Також під час програмування ви будете бачити підказки, які допоможуть вам правильно налаштувати модуль.

особливості програми

Програмування роботів LEGO.
Програмування відбувається в інтерактивному режимі.
Детальне налаштування модулів.
Для роботи необхідний спеціальний адаптер.
Безліч довідкових матеріалів.
Інтерфейс російською мовою.
Підтримка Windows 7 і вище.

Зазвичай, Mindstorms EV3 вже йде в комплекті з роботом. Але якщо з якоїсь причини у вас немає цієї програми, ви можете завантажити її абсолютно безкоштовно.

Mindstorms EV3 - розважально-навчальне додаток, що дозволяє програмувати роботів, зроблених з конструктора LEGO, на здійснення тих чи інших дій.

У буквальному сенсі програмувати - писати вихідний хід на тій чи іншій мові програмування - в даному випадку не доведеться. Користувач може створювати ті чи інші поведінкові алгоритми за допомогою візуальних модулів, керуючих функціями моторчиков, сканерів руху, ламп та інших елементів робота Mindstorms. Додаток сумісний абсолютно з усіма конструкторами даної лінійки і дуже зручно в застосуванні.

Як працювати з програмою

Перш ніж почати програмувати робота, необхідно не тільки його зібрати, але і заздалегідь продумати процедури, які він повинен виконувати. Зрозуміло, можна спочатку створити набір інструкцій, хоча робити це не рекомендується.

Mindstorms EV3 в модифікації для Windows управляє роботом за допомогою спеціального передавача (входить в комплектацію конструктора LEGO), який підключається до комп'ютера через порт USB.

Інтерфейс програми є вікно, чимось нагадує блок-схему, з робочою областю, на якій розташовуються візуальні модулі для управління компонентами робота. Наприклад, якщо ви зібрали робота з великим моторчиком, то у відповідному йому візуальному модулі можна регулювати різні параметри: потужність, швидкість обертання, номер порту (якщо в конструкції присутні кілька ідентичних елементів) та інші. Інші активні модулі налаштовуються аналогічно.

Версії і списки інструкцій

Mindstorms EV3 може працювати в двох режимах: для початківців і просунутих користувачів. Крім того, пропонуються різні комплекти інструкцій: базовий і розширений. Наполегливо радимо тестувати другий набір тільки після повномасштабного освоєння першого.

Основні особливості:

• можливість програмування будь-яких роботів лінійки LEGO Mindstorms;
• підключення відправляє сигнали роботу передавача через USB-порт комп'ютера;
• зручна робоча область, всередині якої за дії кожного активного елементу робота відповідає окремий візуальний модуль;
• наявність комплектацій для дорослих і дітей;
• повністю русифікований інтерфейс у версії для Windows.

Підготовка до WRO - World Robot Olympiad - Світовий олімпіада з робототехніки Інформація до роздумів …

Передмова

Переклад на російську мову зі змінами та доповненнями:

Петро Петрович

Проектування і конструювання

Втілити свої творіння в до життя! Virtual Robotics Toolkitмає можливість імпортувати файли, створені за допомогою ряду безкоштовних інструментів 3D-моделювання.Якщо Ви проектуєте і створюєте моделі роботів з використанням, MLCADабо LDCad, Просто імпортуйте вашу модель в Virtual Robotics Toolkitі ви будете вражені перетворенням статичної моделі робота в віртуальну модель майже як справжню, реальну, зібрану з конструктора LEGO ® MINDSTORMS ® і керовану написаної вами програмою.

програмування

Потім за допомогою середовища програмування LEGO® Mindstorms® ev3пишемо програми для управління віртуальними роботами, абсолютно так само, як Ви б програмували реального робота LEGO®. Якщо ви знайомі з програмуванням Mindstorms®, Тоді Вам тільки потрібно дізнатися як використовувати тренажер. Якщо ви новачок в LEGO® Robotics, Не хвилюйтеся, наші навчальні матеріали перетворити вас в профі.

Імітаційне моделювання (симуляція)

Просунутий фізичний движок тренажера Virtual Robotics Toolkit ™ забезпечує безпрецедентний рівень реалізму. Експеримент з тим, як різні фізичні сили діють на робота, зміна сил тертя на ігровий поверхні, або досліди з силою тяжіння, покажуть, як ваш робот буде вести себе в умовах невагомості.

аналіз

Тренажер дозволяє побачити, що "бачить" ваш робот, тобто візуалізувати вихідні сигнали датчиків в легко зрозуміти напрямок внесення змін у конструкцію чи програму робота.Virtual Robotics Toolkitнадає підтримку для наступних датчиків:

• MINDSTORMS EV3 / NXT - Ультразвуковий датчик
• MINDSTORMS EV3 / NXT - датчик дотику
• MINDSTORMS EV3 - ІК-датчик

Тренажер призначений для використання з LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ і EV3 ™. Virtual Robotics Toolkit ™ є втіленням фізичного робота EV3 в програмний аналог наскільки це дозволяє тренажер. Розмір пакета програм: 1.3GB. Тренажер ідеально підходить для тих, хто хоче випробувати емоційні злети і падіння, проектування і програмування власного робота без тягаря мати самого робота і простору для його тестування. Цей інструмент може бути особливо корисний для тих, хто зацікавлений у навчанні робототехніки, але хто не має достатньої кількості фізичних комплектів для кожного учня в своєму класі, а також для клубів робототехніки, які шукають відмінний інструмент прототипирования, щоб допомогти дати Вам перевагу над конкурентами.

1. Введення

• Можливо, найбільш очевидною перевагою є те, що при використанні модельованого робота ми можемо писати програми для роботи з роботом, навіть якщо він фізично не доступний. Наприклад, ваш клуб робототехніки може мати тільки один комплект для збірки MINDSTORMS ® робота, але вся команда може працювати і програмувати на цифрову версію такого ж комплекту MINDSTORMS ® робота в класі або вдома.
• Коли мова заходить про середовищах (реальних і віртуальних), моделювання пропонує набагато більшу різноманітність рішень, ніж це буде можливо фізично. Це може бути навіть занадто дорогим, щоб протестувати наш робот в найближчому невагомому космічному просторі, в нашому випадку ми могли б легко імітувати його.
• За допомогою віртуальних робототехніки, ви ніколи не втратите деталі LEGO ® MINDSTORMS ®, і їх завжди легко знайти, а крім того у Вас буде своя бібліотека деталей, вузлів і готових роботів і програм до них.
• Працюючи в повністю цифровому просторі, ми можемо побудувати Вашу модель один раз, а потім зберегти її назавжди. Що дає нам можливість набагато легше конкурувати і ділитися своїм роботами з іншими користувачами по всьому світу.

Різниця між моделюванням і відеогрою не завжди легко помітити, і це грає велику службу в психології навчання. З'являється так зване трансовое стан учня, що призводить до автоматичного засвоєнню матеріалу, що викладається. Обидва типи програмного забезпечення дозволяють проектувати, створювати і маніпулювати 3D-об'єктами, і в своїй основі є симуляцію речей (або систем) і їх поведінки. А з іншого боку, це просто весело.

2. Встановлення та налаштування

2.1 Мінімальні системні вимоги до комп'ютера

• Intel Core Duo або краще
• 2 Гб оперативної пам'яті
• Windows 7 або вище

• Intel ISeries, i3 або краще
• 4 Гб оперативної пам'яті
• 1,3 Гб вільного простору на жорсткому диску
• Dedicated відеокарта
• Windows 7 або вище

2.3 Підтримувані платформи Robotics

2.3.2 LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 ™ - (3 - е покоління роботів)

На малюнку (Figure 2.2) наведено список датчиків EV3, які підтримуються в тренажері.

2.3.1 LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ - (2 - е покоління роботів)

На малюнку (Figure 2.1) наведено список датчиків NXT, які підтримуються в тренажері.

2.4 Додаткові ресурси

2.4.1 LEGO ® середовище програмування як додатковий інструмент для роботи в Virtual Robotics Toolkit ™

Virtual Robotics Toolkit призначенийдля роботи як з NXT так і з EV3 середовищами програмування. У середовищі розробника LEGO Mindstorms Education (LME) EV3 (Система Графічного Програмування для LEGO Учитель / Учень) створюватимемо програмидля керування віртуальним роботомв середовищі Virtual Robotics Toolkit ™.

Малюнок 2.3 Приклад коду програми робота в середовищі програмування ev3.

Як працюватив середовищі програмування ev3 можна дізнатися в самому середовищі, в ній є мультимедійна довідкова система російською мовою. А також по урокам і лабораторних робіт на цьому сайті.

2.4.2 Середовище моделювання LEGO ® Digital Designer ™ як додатковий інструмент для роботи в Virtual Robotics Toolkit ™

LEGO ® Digital Designer ™ (або LDD, Так він зазвичай називається) є вільно доступним CADінструментом. Якщо у Вас є серйозний інтерес в розробці власних цифрових роботів, то Вам буде корисним розглянути питання про ближчому ознайомленні з цим інструментом проектування.

моделювання в LDDдосить просто і легко в порівняння з іншими системами CAD,програмне забезпечення LDDточно відображає реальний стан побудови робота або будь-який інший моделі LEGO ®. Після того як модель побудована, LDD відображає всі використовувані деталі, а також послідовність побудови робота або моделі, тобто інструкцію, яку можна використовувати для створення фізичного робота (наприклад такого як створили Seshan Brothers).

LEGO Digital Designer можна скачати (безкоштовно) за посиланням нижче: -> Завантажити та встановити графічний редактор LEGO® Digitial Designer ® )<- Як працюватив графічному редактори LEGO® Digitial Designer(Система Автоматизованого Проектування САПР для LEGO ® ) Можна дізнатися зі статті:.

LDraw

На додаток до LEGO Digital Designer, Ви можете також розглянути питання установки LDraw«Все-в-одному» бібліотеки деталей LEGO ®. LDrawпідтримує багато форматів файлів, які підтримуються LEGO Digital Designer, І, ймовірно, найпопулярніший формат файлів для створення і спільного використання 3D моделей LEGO між програмами САПР.

Virtual Robotics Toolkitмістить майстер імпорту, який може бути використаний, щоб імпортувати LDrawфайли в тренажер. правда, немає необхідності встановлюватицю бібліотеку, але вона надасть набагато більше можливостей для різних типів LEGO ® деталей, які можуть бути приведені в тренажері.

Бібліотеку LDraw можна скачати (безкоштовно) і встановити з офіційного сайту, зазначеного в посиланні нижче: https://www.ldraw.org/help/getting-started.html

Після встановлення LDraw«Все-в-одному» бібліотеки, ви також можете, оновити LEGO Digital Designer, так що ви можете експортувати свої моделі на SIM - карті. Для цього достатньо в меню Virtual Robotics Toolkitнатиснути на Helpі вибрати пункт Patch LEGO Digital Designer .

Малюнок 2.5: Застосування заплатки для LEGO Digital Designer

2.4.3 Додаткові Інтернет ресурси

Установка Virtual Robotics Toolkit

Малюнок 3.1.1 При першому запуску Virtual Robotics Toolkitвведіть ліцензійний ключ якщо Ви придбали ліцензію або виберіть радіокнопку Continue with trial period. (14 days remaining)- продовжити 14 денну пробну версію -> натиснути OK

Малюнок 3.1.2 Вкладка Sim Basics- Базові Симуляції.

3.1 Проекти

3.1.1 ДопомогаДовідка Virtual Robotics Toolkit

Рисунок 3.2: Вкладка SimBasics (базові симулятори). Прокрутіть праворуч движок вікна вниз і ви побачите 8 проектів віртуальних світів (середовищ існування роботів) з них 4 світу спроектовані для LEGO ® EV3

• • • Getting Started (Приступаючи до роботи)- порожня кімната з роботом. Мета цієї вільної середовища: вивчити основи запуску і зупинки тренажера, і як використовувати елементи управління клавіатури і миші для управління роботом. Водіння робота за допомогою клавіш клавіатури

• • Maze (Лабіринт).Це наступний проект, який ви можете практикувати з метою дізнатися як підключити середовище програмування MINDSTORMS ®до симулятора(Тренажери). Це дозволяє нам використовуючи модель лабіринту, написати свої власні програми з використанням середовища програмування MINDSTORMS ®і завантажити ці програми в існуючий віртуальний робот в симуляторі.

• • Clean-up Challenge (Завдання для прибирання) -є рішенням задачі конструювання робота "прибиральника" завданням в цій тренувальній серії. Використовуючи представлений робот, який призначений для очищення ігрової поверхні, ми можемо розглянути впровадження LEGO Digital Designerі продемонструвати, як ми можемо використовувати майстер імпорту LDrawдля роботи з нашими власними налаштованими роботами. Робота з вкладеннями Підключення до віртуального модулю EV3

Apartment(Квартира) - є останнім в серії навчальних проектів. Тут ми можемо використовувати даний робот разом з різними додатками, а також використовувати свої навички, щоб запрограмувати його, щоб переміщатися по кімнаті і пилососити блоки, які знаходяться на підлозі. Імпорт моделей з LEGO Digital Designer програмування EV3
малюнок 3.3 Challenges (Челенджер) -Друга вкладка на екрані вітання, представляє шість додаткових віртуальних мульти-роботів MINDSTORMS EV3 / NXT

• Soccer (Робот футболіст) -є інсценування версії WRO Всесвітньої олімпіади роботів - футбольний матч GEN II. Це, мабуть, найскладніша модель з усіх моделей роботів. Роботи гравці повинні бути запрограмовані з використанням HiTechnic ® датчиків для виявлення футбольного м'яча і напрямки його у ворота суперника.

• Sumo (Робот сумо) -є цифровий версією популярного робототехнического змагання, де два робота запрограмовані таким чином, щоб виштовхати один одного з кола. Робот який залишається в колі - виграє.

• (Підбір конструкції робота для вирішення певної задачі)- представлені два варіанти роботів для виконання завдання очищення поверхні рободрома. Тут ми можемо або використовувати клавіатуру управління, щоб віртуозно тренуватися управляти роботом, або в якості альтернативи змінювати конструкцію робота підганяючи її під оптимальне рішення задачі, що стоїть перед роботом, міняти навісне обладнання або змінювати програму управління модуля EV3 (мікрокомп'ютер EV3).

Далі буде…

Користувачам LEGO MINDSTORMS Education EV3 пропонуємо завантажити це програмне забезпечення. У комплект входять матеріали для вчителя, інструмент документування та реєстрації даних, інструкції по збірці і навчальні посібники.

Отримайте навчальні матеріали:

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 допоможе Вам пізнати ази інформатики, фізики, основи законів механіки і технічного циклу (STEM). Дана програма розрахована на учнів від 10 до 16 років і відповідають вимогам ФГОС. У комплект поставки входять навчальні посібники для учнів, інструкції по збірці моделей і дидактичні матеріали для педагогів, завдяки яким він може оцінити якість засвоєних знань.

Комплект завдань «Інженерні проекти EV3»

Для роботи з цим Комплектом занять потрібна наявність Базового набору LME EV3 та Додаткового набору "Космічні проекти EV3" (арт. 45570). Цей комплект цікавий тим, що він складається з тренувальних завдань, розроблених спільно з вченими - дослідниками космосу. Учні зможуть займатися дослідницькою роботою і створювати свої рішення в галузі освоєння космосу. Програма розрахована на 30 академічних годин. Для роботи даного Комплекту завдань потрібна наявність встановленої освітньої версії ПО EV3.

Комплект завдань «Фізичні експерименти EV3»

Лабораторні роботи з фізики дають можливість зрозуміти багато законів на наочних прикладах. Хлопці із задоволенням проводять досліди, самі збирають моделі, а потім вивчають ті чи інші закони механіки, термодинаміки, гегераціі енергії, тепла і температури, а також світла. Учні фіксують і аналізують результати експериментів. Комплект включає в себе 14 лабораторних робіт з фізики з курсу 7-9 класів, розрахований на 28 годин. Для проведення деяких дослідів необхідна наявність Додаткового набору «Поновлювані джерела енергії» (арт. 9688) і «датчика температури NXT» (арт. 9749). Для роботи даного Комплекту завдань потрібна наявність встановленої освітньої версії ПО EV3.

Завантаження програм для Wedo

Перворобот Lego WeDo це базовий набір для початківців. Набір знайомить дітей з основами фізики, механіки, робототехніки. Хлопці легко побудують і пожвавлять за допомогою програмного забезпечення моделі звірів і наочно побачать роботу механізмів.

Завантаження для наборів серії "Машини та механізми"

Отримайте навчальні матеріали

У цьому розділі ви знайдете навчальні матеріали для занять з предметів STEM використовуючи завдання «Машини і механізми» для початкової та основної школи. Кожен Комплект має дидактичні матеріали для педагога з рекомендаціями та роз'ясненнями, посібники для учнів, інструкції по збірці необхідних моделей і інструменти оцінки успішності. Для отримання довідкової інформації про початок роботи перейдіть в розділ «Підтримка».

Комплект завдань «Перші механізми»

Для використання даного Комплекту завдань придбайте набір «Прості механізми» (арт. 9656). Цей матеріал розрахований на дітей дошкільного віку. В Комплект входять 16 занять, в ході яких діти дізнаються що таке зубчасте колесо, важіль, вал, і як це все взаємодіє один з одним. Чому колесо крутиться, кран опускає і піднімає ківш. Хіба любобитние дітлахи не ставлять цих питань? Даний комплект завдань відповість на всі питання і хлопці наочно побачать пристрій найпростіших механізмів. Комплект включає в себе технологічні карти занять і робочі листи для учнів.

Комплект завдань «Прості механізми»

Для використання даного Комплекту завдань необхідно придбати набір «Прості механізми» (арт. 9689). Ці матеріали призначені для учнів початкової школи, всього 20 завдань. Вони призначені для вивчення пристрою і принципів дії машин і механізмів, коториеокружают нас в повсякденному житті. Комплект включає в себе технологічні карти занять і робочі листи для учнів.

Комплект завдань «Технологія і основи механіки. Завдання базового рівня »

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність набору «Технологія і основи механіки» (арт. 9686). 48 уроків познайомлять учнів з принципом дії простих машин і машин з приводним двигуном. Спеціальні творчі завдання навчать дітей до самостійного мислення, вмінню сформувати завдання і виконати його. Комплект включає в себе технологічні карти занять і робочі листи для учнів.

Комплект завдань «Технологія і основи механіки. Завдання підвищеної складності »

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність набору «Технологія і основи механіки» (арт. 9686). В цей Комплект завдань складається з 28 уроків підвищеної складності і творчих завдань. Діти самі зможуть проектувати і конструювати власні моделі механізмів. Комплект включає в себе технологічні карти занять і робочі листи для учнів.

Комплект завдань «Поновлювані джерела енергії»

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність наборів «Технологія і основи механіки» (арт. 9686) і «Відновлювальні джерела енергії» (арт. 9688). Де і як застосовуються поновлювані джерела енергії? Хлопці зможуть познайомитися з видами джерел енергії і придумувати нові проекти. У комплект входять 20 проектних робіт. Комплект включає в себе технологічні карти занять і робочі листи для учнів.

Комплект завдань «Пневматика»

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність наборів «Технологія і основи механіки» (арт. 9686) і «Пневматика» (арт. 9641). З пневматичними пристроями діти зустрічаються в повсякденному житті, але не завжди замислюються, як працює той чи інший механізм. У вас є унікальна можливість допомогти їм вивчити методи використання пневматичних пристроїв в реальному житті. У комплекті 12 робіт, замітки для вчителя і робочі листи для учнів.

Підтримка за рішеннями LEGO® Education для дошкільного розвитку

Комплект занять «Емоційний розвиток дитини» PDF

Це комплект призначений для роботи з набором «Емоційний розвиток дитини». Діти не завжди можуть висловити свої емоції і вирішити конфліктні ситуації. Матеріали допоможуть педагогам розвинути такі навички у своїх учнів.

Брошура для Комплекту «Міська життя» PDF

Діти дуже люблять грати у дорослих і вивчати реальне життя, яку бачать кожен день. Використовуючи матеріали з 12 завданнями діти сконструюють свій будинок, дитячий садок, поліклінніку і багато іншого. конструктор розвиває фантазію, творчу думку, посидючість і моторику рук.

Брошура для Комплекту «Соціально-емоційний розвиток» PDF

12 занять, що входять до цієї брошуру спеціально розроблені для підтримки соціально-емоційного розвитку дошкільників за трьома напрямками: осягнення себе, осягнення оточуючих і розуміння світу, що оточує дитину.

Брошура для Комплекту «Логіко-математичний розвиток у дітей дошкільного віку» PDF

Математиками не стають при народженні. Дітей необхідно привчати логічно мислити. Навчальні матеріали допоможуть педагогам спланувати заняття з розвитку ранніх математичних навичок у дітей.

Завантаження для наборів серії StoryStarter "Розвиток мовлення 2.0"

Завантажте базове програмне забезпечення

За допомогою простого інтерфейсу і різних шаблонів, які входять до складу програмного забезпечення StoryVisualizer, учні зможуть документувати свої проекти і ділитися ними один з одним.

Отримайте навчальні матеріали

Комплекти завдань «Розвитку мови 2.0» допоможуть педагогам працювати з дітьми в області комунікацій і спілкування. У кожен Комплект занять входить повний набір матеріалів для вчителя, плани уроків, покроковий опис проведення занять і інструкція з ідеями по збірці.

Навчально-методичні матеріали StoryStarter «Розвиток мови 2.0» PDF

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність Базового набору StoryStarter "Розвиток мовлення 2.0" (арт. 45100). За 24 уроку діти познайомляться з різними жанрами і стилями мовлення. Допоможуть в цьому докладні інструкції з проведення занять для педагога.

Комплект навчальних матеріалів StoryStarter «Розвиток мови 2.0. Казки »PDF

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність Базового набору StoryStarter "Розвиток мовлення 2.0" (арт. 45100) та Додаткового набору StoryStarter «Розвиток мовлення. Казки »(арт. 45101). Хлопці із задоволенням працюватимуть з даними матеріалами, вивчати казки, легенди і міфи, і як вони позначилися на розвитку культури того чи іншого народу. У комплект входять 6 завдань і 8 додаткових ідей. Комплект включає в себе Книгу вчителя і Конструктопедію.

Комплект навчальних матеріалів StoryStarter «Розвиток мови 2.0. Космос »PDF

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність Базового набору StoryStarter "Розвиток мовлення 2.0" (арт. 45100) та Додаткового набору StoryStarter «Розвиток мовлення. Космос »(арт. 45102). Ці завдання особливо сподобаються дітям, які люблять фантастику і історії про космічний світі. У комплект входять 6 завдань і 7 додаткових ідей, а так само замітки для вчителя і Конструктопедію.

Комплект навчальних матеріалів StoryStarter «Розвиток мови 2.0. Міська життя »PDF

Для використання даного Комплекту завдань необхідна наявність Базового набору StoryStarter "Розвиток мовлення 2.0" (арт. 45100) та Додаткового набору StoryStarter «Розвиток мовлення. Міська життя »(арт. 45103). У комплект входять 6 завдань і 9 додаткових ідей, працюючи з якими діти познайомляться з будовою суспільства, культури і процесом спілкування. Комплект включає в себе замітки для вчителя і Конструктопедію.