Меню Закрыть
сжатое Образовательная программа «Робототехника беспилотных наземных и летательных аппаратов» —

Беспилотные летательные аппараты (далее – БЛА) это наиболее динамично развивающиеся технические системы и технологии, способные в ближайшее время изменить облик мира. Одно из главных их преимуществ – исключение человеческого фактора при выполнении поставленной задачи, который особенно сказывается в опасных для жизни человека задачах. В связи с активным внедрением робототехнических систем в жизнь общества увеличивается потребность в высококвалифицированных специалистах. Представленная программа предназначена для школьников, которые планируют поступать в высшие учебные заведения на специальности связанные с разработкой, эксплуатацией, управлением и программированием БЛА или иных робототехнических платформ, а затем продуктивно работать в качестве инженеров, операторов разработчиков, научных сотрудников и т.д. Программа направлена на формирование у школьников знаний и навыков, необходимых для работы с робототехническими аппаратами. В процессе обучения предусмотрено: изучение интеллектуальных, робототехнических систем и информационных технологий; знакомство с базовыми теоретическими и практическими основами конструирования, проектирования и программирования роботизированных систем, а также освоение теоретических и практических основ применения робототехники в промышленности и быту.

Направленность: техническая

Форма занятий: очная  

Площадка проведения: Центр «INFOtech» 

Срок реализации программы: 144 часа

Цель программы: создание условий для мотивации и повышения интереса учащихся к беспилотным летающим аппаратам и робототехнике, развитие творческого и научно-технического потенциала школьников, содействие им в профессиональном самоопределении

Задачи программы: заложить основы алгоритмизации и программирования с использованием  робота LEGO Mindstorms EV3; способствовать формированию общенаучных и технологических навыков конструирования, проектирования, программирования; совершенствовать компетенции, необходимые для проведения исследований в сферах робототехники и методов искусственного интеллекта; привлечь учащихся к работе в области инженерной и изобретательской деятельности; способствовать раннему профессиональному самоопределению учащихся.

Планируемые результаты: к концу освоения программы учащиеся будут знать: историю беспилотных летательных аппаратов и тенденции их развития; особенности работы на специализированном оборудовании и в программных средах; основные конструктивные особенности моделей квадракоптеров; способы настройки и подготовки коптера к полету; методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей, порядок поиска неисправностей в коптерах; методы и приемы сбора и анализа информации; технику безопасности при работе с беспилотными летательными аппаратами; будут уметь: соблюдать технику безопасности и следовать требованиям, предъявляемым к эксплуатации БПЛА; подготавливать БПЛА к полету; владеть основными навыками управления коптером; проводить «чистый» эксперимент, меняя отдельные параметры, и наблюдать или измерять результаты; определять простейшие неисправности в работе коптера; выполнять технические проектные работы, индивидуальные и коллективные, осознавая личную ответственность и значимость для успешного решения поставленных инженерных исследовательских задач

Образовательная программа “Робототехника беспилотных наземных и летательных аппаратов”

Участники:
В обучающей программе могут участвовать учащиеся 8-11 классов общеобразовательных организаций города Тамбова и Тамбовского района 

Количество участников:
15 человек

Возраст участников:
14-18 лет

Отбор на образовательную программу осуществляется по модели Образовательного Центра  “Сириус” в соответствии с заявленными для программы критериями и общими критериями отбора РЦОД “Космос”:
необходимо предоставить информацию о результативности участия в конкурсных мероприятиях регионального и всероссийского уровней,
мотивационное письмо (эссе) не более 2000 знаков

Автор-составитель:

Кириллов Роман Александрович, специалист «Центра компетенций в сфере применения беспилотных авиационных систем» ТГУ имени Г.Р. Державина

Учебно-тематический план

 

Название темы

Количество часов

Всего

Теория

Практика

 

Раздел 1. Введение

3

3

 

1.                   

Вводное занятие. Техника безопасности в компьютерном классе. Введение в робототехнику Материалы и инструменты. Инструктаж по ТБ.

1

1

 

2.                   

Введение. Основные понятия и термины.

1

1

 

3.                   

Робототехника. Образовательные роботы. Правила работы с наборами, деталями конструктора Лего.

1

1

 

 

Раздел 2. Характеристики робота Lego.

2

1

1

4.                   

Характеристики робота Lego. Создание первого проекта.

2

1

1

 

Раздел 3.  Программирование робота.

45

22

23

5.                   

Программирование робота.

2

1

1

6.                   

Моторы. Программирование движений по различным траекториям.

1

 

1

7.                   

Работа с подсветкой, экраном и звуком.

Работа с экраном. Работа с подсветкой кнопок на блоке. Работа со звуком.

2

1

1

8.                   

Программные структуры.

1

1

 

9.                   

Цикл с постусловием.

2

1

1

10.               

Структура «Переключатель».

2

1

1

11.               

Работа с данными. 

Типы данных. Проводники.

2

1

1

12.               

Переменные и константы.

2

1

1

13.               

Математические операции с данными.

2

1

1

14.               

Другие блоки работы с данными.

2

1

1

15.               

Логические операции данными.

2

1

1

16.               

Работа с датчиками.

2

1

1

17.               

Датчик касания.

2

1

1

18.               

Датчик цвета.

2

1

1

19.               

Датчик гироскоп.

2

1

1

20.               

Датчик ультразвука.

2

1

1

21.               

Инфракрасный датчик.

2

1

1

22.               

Датчик определения угла/ количества оборотов.

2

1

1

23.               

Датчик определения  мощности мотора.

2

1

1

24.               

Работа с файлами.

2

1

1

25.               

Совместная работа нескольких роботов.

2

1

1

26.               

Создание подпрограмм.

3

1

2

27.               

Разработка алгоритмов и программ.

2

1

1

 

Раздел 4. Основные виды соревнований и элементы заданий

19

7

12

28.               

Основные виды соревнований.

Основные элементы заданий.

2

1

1

29.               

Соревнование «Сумо».

2

1

1

30.               

Робот – сканер штрих – кодов.

1

 

1

31.               

Слалом (объезд препятствий).

2

1

1

32.               

Программирование движения по линии.

1

 

1

33.               

Калибровка датчиков.

2

1

1

34.               

Алгоритм движения по линии «Зигзаг» (дискретная система управления).

2

1

1

35.               

Алгоритм «Волна».

1

 

1

36.               

Пропорциональное линейное управление.

1

 

1

37.               

Нелинейное управление движением по косинусному закону.

1

 

1

38.               

Поиск перекрестков. Подсчет перекрестков.

2

1

1

39.               

Инверсия.  Проезд инверсии. 

2

1

1

 

Раздел 5. Конструирование и программирование. Изучение среды управления и программирования

8

2

6

40.               

Конструирование.

Изучение среды управления Lego.

2

1

1

41.               

Программирование.

Программирование в среде Lego.

2

1

1

42.               

Загрузка готовых программ для управления роботом. Редактирование программ  и тестирование роботов.

1

 

1

43.               

Регулирование параметров, при  которых программы работают без ошибок.

1

 

1

44.               

Создание робота «Погрузчик» по алгоритму “Лестница”.

1

 

1

45.               

Программирование робота высокой сложности: шагающий робот.

1

 

1

 

Раздел 6. Проектная деятельность в группах

9

4

5

46.               

Проектная деятельность в группах.   Конструирование и программирование робота: сборка и программирование моделей для соревнований в формате «Лестница».

2

1

1

47.               

Разработка творческих проектов. Проект автоматизированного устройства/установки или робота для трассы «Лабиринт».

2

1

1

48.               

Разработка собственных моделей в группах, подготовка к мероприятиям, связанным с ЛЕГО.

1

 

1

49.               

Выработка и утверждение темы, в рамках которой будет реализовываться проект. Конструирование модели, ее программирование группой разработчиков.

2

1

1

50.               

Изучение полей  для тестирования моделей роботов. Соревнования.

2

1

1

51.               

 Выставка творческих работ обучающихся.

1

 

1

 

Раздел 7. Введение в БПЛА

10

6

4

1.                   

Инструктаж по технике безопасности.

2

1

1

2.                   

Введение в историю и типы БПЛА.

2

1

1

3.                   

Теоретические основы БПЛА.

6

4

2

 

Раздел 8. Сборка беспилотных авиационных систем

7

3

4

4.                   

Знакомство с оборудованием. Брифинг по курсу.

2

1

1

5.                   

Основы конструирования квадрокоптера и

настройки полетного контроллера.

5

2

3

 

Раздел 9. Пилотирование

13

2

11

6.                   

Обучение управлению квадрокоптером в виртуальном симуляторе.

2

 

2

7.                   

Теория ручного визуального пилотирования.

3

1

2

8.                   

Полеты на квадрокоптере. Изучение упражнений пилотирования.

8

1

7

 

Раздел 10. Программирование

10

4

6

9.                   

Обучение основам программирования на языке Lua, JavaScript.

2

1

1

10.               

Основы работы в программной среде TRIK Studio.

2

1

1

11.               

Создание автономных программ.

3

1

2

12.               

Система позиционирования в помещении.

3

1

2

 

Раздел 11. Аэрофотосъемка

10

2

8

13.               

Выбор оборудования для аэрофотосъемки. Изучение принципов аэрофотосъемки.

4

1

3

14.               

Работа в Agisoft PhotoScan. 3D-моделирование.

6

1

5

 

Раздел 12. Создание проектов

4

1

3

15.               

Работа над проектами.

2

1

1

16.               

Защита проектов.

2

 

2

 

Раздел 13. Итоговые соревнования по правилам WorldSkills Junior

3

1

2

17.               

Правила проведения соревнований

1

1

 

18.               

Соревнования.  Итоговое занятие

2

 

2

 

ИТОГО

144

58

86

Список обучающихся по дополнительной общеразвивающей
образовательной программе: «Робототехника беспилотных наземных и
летательных аппаратов»

1. Антонов Максим Иванович
2. Виницкий Владимир Денисович
3. Келлер Кирилл Рудольфович
4. Кузин Никита Сергеевич
5. Куликов Николай Олегович
6. Маковский Иван Игоревич
7. Мясников Владислав Викторович
8. Одинцов Данила Викторович
9. Просветов Максим Андреевич
10. Рябков Владислав Алексеевич
11. Рязанов Павел Алексеевич
12. Стебенько Артём Александрович
13. Хромов Данила Дмитриевич
14. Цыбенко Никита Павлович