Программирование управления роботизированными моделями

Класс: 7.Тема: «Программирование управления роботизированными моделями».

Тип урока: комбинированный (изучение нового материала + практическая работа).

Цели урока:

• Образовательная: сформировать представление о среде визуального программирования (например, LEGO Mindstorms, Scratch для Arduino, TRIK Studio); научить составлять простые алгоритмы управления моторами и датчиками.

• Развивающая: развивать алгоритмическое мышление, навыки решения технических задач, умение работать в команде.

• Воспитательная: воспитывать интерес к инженерному творчеству, аккуратность при работе с оборудованием.

Оборудование:

• Компьютеры с установленной средой программирования (например, TRIK Studio).

• Наборы для робототехники (базовые роботы с моторами и датчиками: цвет, расстояние, касания).

• Проектор и экран.

Приветствие, проверка присутствующих и готовности рабочих мест.

Учитель: Робот — это не просто игрушка. Это машина, которая выполняет действия по заранее написанной программе. Сегодня мы переходим от сборки «железа» к его «мозгу» — программированию. Наша цель: написать первую программу, которая заставит робота двигаться и реагировать на препятствия.

1. Понятие алгоритма и программы.Программа для робота — это последовательность команд. Если мы ошибёмся в порядке, робот не поедет или врежется в стену.

2. Обзор среды программирования (TRIK Studio / LEGO EV3 / Scratch).Разбор интерфейса:

• Окно сценария: здесь мы собираем программу из блоков.

• Палитра блоков: набор команд.

3. Основные блоки команд:

• «Начало»: запуск программы.

• «Движение»: управление моторами (вперед, назад, поворот). Параметры: мощность (скорость), угол/время.

• «Ожидание» / «Ждать»: пауза в выполнении программы.

• «Цикл»: многократное повторение действий.

• «Переключатель» (If/Else): ветвление. Робот выполняет одну команду, если условие истинно (например, датчик касания нажат), и другую — если ложно.

• Работать за компьютером в спокойном темпе.

• Не разбирать робота во время движения программы.

• Не прикасаться к вращающимся колесам и шестерням.

Задача для учащихся:Собрать программу для выполнения двух этапов:

1. Робот проезжает вперед на 1 метр (или 1 секунду).

2. Робот останавливается перед препятствием на расстоянии 10 см, подает звуковой/световой сигнал и отъезжает назад.

Алгоритм выполнения:

1. Подключить робота к компьютеру.

2. Перетащить блок «Начало» на рабочую область.

3. Добавить блок «Движение»: моторы А и В, вперед, мощность 50%, время 1 секунда.

4. Добавить блок «Цикл». Внутри цикла:

   • Блок «Движение»: моторы А и В, вперед, мощность 30%.

   • Блок «Ожидание»: ждать пока датчик расстояния не станет меньше 10 см.

5. После выхода из цикла добавить блок «Стоп» или остановить моторы.

6. Добавить блок «Звук» или «Индикатор» для сигнала остановки.

7. Добавить новый блок «Движение»: назад, время 1 секунда.

8. Загрузить программу на робота и запустить на полигоне.

Учитель оказывает индивидуальную помощь группам.

Запуск программ у нескольких групп. Обсуждение ошибок:

• Почему робот не доехал до стены? (Неверное время или мощность).

• Почему робот не остановился? (Датчик загрязнен или программа не ждет его сигнала).

Вопросы для рефлексии:Что было самым сложным в написании программы? Какую команду вы использовали чаще всего?

Подготовить схему алгоритма для более сложной задачи: робот должен двигаться по квадрату (вперед - поворот на 90 градусов - повторить 4 раза).