Меню
Разработки
Разработки  /  Информатика  /  Уроки  /  5 класс  /  Создание робота и программирование его функциональной деятельности

Создание робота и программирование его функциональной деятельности

Данная разработка по предмету "Робототехника", в которой описание создание робота стандартной комплектации
26.05.2020

Содержимое разработки



Коммунальное государственное учреждение «Средняя школа №26»



Тема доклада:

«Создание робота и программирование его функциональной деятельности»



Проект разработали:

Учащиеся 5 «А» класса

Коневский Андрей

Якушев Тимофей


Руководитель проекта:

Учитель информатики и ВТ

Иванова А.Н.






Усть-Каменогорск, 2019г

Робототехника – новое и востребованное направление в сегодняшнем образовании. Литература, кинематография, наука уже давно фантазируют об изобретении искусственного существа, которое функционально и интеллектуально не отличалось бы от человека. Уже сегодня используются роботы в различных сферах жизнедеятельности.

 Актуальность Робототехники сегодня поистине огромна. Всю технику — телефоны, автомобили — сегодня собирают роботы. Многие об этом не задумываются, но если вы придете на современный завод, то увидите тысячи роботизированных манипуляторов.

Наш проект познакомить вас с программой LEGO Mindstorms, а также ознакомит с базовой конструкцией роботов. Затем покажем вам, как нужно программировать роботы под определенные задачи и покажем базовые решения наиболее распространенных задач-соревнований с роботами. 

LEGO Mindstorms дается возможность проводить собственные исследования и изучать основные направления и правила проектирования и моделирования. Кроме этого, конструктор позволяет подтверждать или опровергать гипотезы, изучать основы оптики, магнитных явлений и других.

Цели проекта:
1. Выяснить все ли могут овладеть знаниями создания роботов
2. Выяснить легко ли программировать в программе LEGO Mindstorms Education EV3

Задачи :

  1. Изучение специальной литературы.

  2. Изучение базового и дополнительного конструктора ЛЕГО.

  3. Знакомство с программным обеспечением LEGO Mindstorms Education EV3

АКТУАЛЬНОСТЬ

Рототехника – ее  актуальность сегодня поистине огромна. Всю технику — телефоны, автомобили — сегодня собирают роботы.

ПРОБЛЕМА

Многие об этом не задумываются, но если вы придете на современный завод, то увидите тысячи роботизированных манипуляторов

ГИПОТЕЗА

Роботы нужны для того, чтобы решать сложные технические задачи, которые человек выполнять по каким-то причинам не может: поднять тяжесть, пролезть куда-то, опасно для жизни.

Если хорошо знать роботы, то можно значительно облегчить себе жизнь.

Курс «Роботизированные системы», который преподается в нашей школе, начался с сентября 2018 года, рассчитан на 34 часа. За текущее время мы научились делать первые шаги в мир робототехники с помощью конструктора LEGO. Научились собирать роботов, разных моделей, и программировать их функциональную деятельность.

Наша работа началась с создания базового робота. Первые шаги были немного трудные, потому что мы не понимали, как же из этих пластиковых маленьких деталей будет ходить и функционировать робот.


Рис. 1 - Начало работ с конструктором


Но потом, после 3-5 занятий, когда роботы были готовы и начали изучать программу LEGO Mindstorms Education EV3, в которой можно программировать все действия связанные с роботом, мы начали понимать, зачем эти разные датчики нужны – это был второй этап изучения дисциплины «Роботизированные системы».

LEGO Mindstorms — конструкторы для создания программируемых роботов и соответствующее программное обеспечение. Впервые был представлен в 1998 году. Такие Роботы применяются на уроках физики, информатики, математики и программирования в средней школе. Лего-роботы Mindstorms принимают участие в соревнованиях по робототехнике

Рис. 2 Базовый набор ЛЕГО


Базовый набор LEGO имеет современный микропроцессор с поддержкой беспроводного интернета и контроллера Bluetooth. С его помощью происходит воспроизведение звуков, различных картинок. Эксплуатируется и для управления светодиодами. Есть и специальный мотор, который имеет встроенный сенсор движения. Последний позволяет присоединить мотор к другим подобным элементам для того, чтобы созданный объект мог передвигаться с заранее определенной скоростью.



На рисунке 3 показана программа LEGO Mindstorms:

Рис. 3 - Рабочая программа


Программное обеспечение LEGO Mindstorms Education EV3 выглядит примерно как электрическая схема по физике.


Рис. 4 - Образец программы для базового робота


После того как мы научились соединять программу и робота, созвать первые программы с движением роботов назад и вперед мы преступили к третьему этапу – изучения датчиков.

Третий этап. Виды датчиков и их предназначение.

  1. Датчик касания - Этот датчик, по сути, представляет собой специальную кнопку, которая может находиться в двух состояниях: 

"Нажатие" или "Освобождение" (Также, последовательный переход в состояние "Нажатие", а затем  "Освобождение"  называется: "Щелчок" и может обрабатываться программой как самостоятельное событие.

Рис. 5 - Датчик касания



  1. Датчик цвета это цифровой датчик, который может определять цвет или яркость света, поступающего в небольшое окошко на лицевой стороне датчика. Этот датчик может работать в трех разных режимах: в режиме «Цвет», в режиме «Яркость отраженного света» и в режиме «Яркость внешнего освещения». В режиме «цвет» датчик цвета распознает семь цветов: черныйсинийзеленый,  желтый,  красный,  

белый и коричневый, а также отсутствие цвета .

Рис. 6 - Датчик цвета Рис. 7 - Датчик в работе





  1. Ультразвуковой датчик. Главное назначение ультразвукового датчика, это определение расстояния до предметов, находящихся перед ним. Для этого датчик посылает звуковую волну высокой частоты (ультразвук), ловит обратную волну, отраженную от объекта и, замерив время на возвращение ультразвукового импульса, с высокой точностью рассчитывает расстояние до предмета.

Рис. 8. Ультразвуковой датчик


  1. Гироскопический датчик предназначен для измерения угла вращения робота или скорости вращения. Сверху на корпусе датчика нанесены две стрелки, обозначающие плоскость, в которой работает датчик. Поэтому важно правильно установить датчик на робота. Даже во время прямолинейного движения робота гироскопический датчик может накапливать погрешность измерения угла и скорости вращения, поэтому непосредственно перед измерением следует осуществить сброс в 0 текущего показания датчика. Вращение робота против часовой стрелки формирует отрицательные значения измерений, а вращение по часовой стрелке - положительные.  

Рис. 9. - Гироскопический датчик


Четвертый этап изучения этой дисциплины - это практическая работа с роботами, решение логических задач, решение олимпиадных задач

Теперь мы вам продемонстрируем некоторые функциональные деятельности наших роботов.



Рис. 10 - Наши работы




ВЫВОДЫ

  1. После разработки данного проекта можно сделать выводы , что овладеть знаниями конструирования роботов и создание программ для них могут все желающие.
    2. По второму вопросу можно сказать что программировать в программе LEGO Mindstorms Education EV3 могут все у кого есть желание заниматься данным делом

  2. Гипотеза подтвердилась, цели и задачи проекта достигнуты. Роботы нужны для того, чтобы решать сложные технические задачи.


5


-75%
Курсы дополнительного образования

Основы HTML

Продолжительность 72 часа
Документ: Cвидетельство о прохождении курса
4000 руб.
1000 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Создание робота и программирование его функциональной деятельности (3.61 MB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт