Школа юного робототехника

Занятие 1

Введение

• Определение робота.
• История развития роботов.
• Роботы LEGO MINDSTORMS NXT 2.0.
• Знакомство с конструктором.
• Интерактивный сервомотор.
• Программирование NXT.
• Сборка базовой модели.
• Алгоритм движения робота.
• Расчёт угла поворота и пройденного пути в базовой модели.
• Подключение источников питания.

Моторы и датчики

• Подключение моторов и датчиков.
• Тестирование датчиков и сервомоторов.
• Главное меню NXT.
• Датчики света и цвета.
• Калибровка датчика цвета.
• Основные понятия оптики (природа света, отражение, преломление, рассеивание).
• Алгоритм движения робота по линии.
• Циклы и условия.

Занятие 2

Алгоритмы и программы

• Подключение NXT к компьютеру через USB-порт.
• Интерфейс программного обеспечения.
• Палитра программирования.
• Передача программ на NXT.
• Запись программ в NXT и автономное выполнение.
• Алгоритм движения по линии с двумя условиями.
• Алгоритм движения по линии с двумя датчиками цвета.
• Движение с пропорциональным регулятором. Понятие ошибки.
• Установка и настройка датчика ультразвука.
• Основные понятия звука (волновая природа звука, распространения звуковых вон в средах, эхолокация).

Разработка и настройка робота «Исследователь»

• Разработка алгоритма, написание программы.
• Тестирование и корректирование программы.
• Разработка алгоритма движения робота вокруг препятствия.
• Тестирование и корректирование программы.

Занятие 3

Прохождение лабиринта

• Постановка задачи.
• Правила прохождения лабиринта.
• Виды и история лабиринтов.
• Разработка алгоритма с одним датчиком ультразвука, написание программы.
• Тестирование и корректирование программы.
• Соревнование на скорость прохождения лабиринта среди учащихся.

Занятие 4

Прохождение лабиринта

• Установка и настройка робота с датчиком касания.
• Работа с переменными.
• Разработка алгоритма подсчета количества нажатий.
• Разработка алгоритма прохождения лабиринта с датчиком касания и датчиком ультразвука.
• Тестирование алгоритма и программы.
• Соревнование на скорость прохождения лабиринта среди учащихся.

Занятие 5

Соревнование Кегельринг

• Постановка задачи.
• Сборка робота согласно регламенту, установка датчиков света и ультразвука.
• Разработка алгоритма и программы «кегельринг» для сбивания кеглей без учета их цвета.
• Корректировка алгоритма и программы.
• Соревнование среди учащихся.

Занятие 6

Соревнование Кегельринг

• Разработка алгоритма и программы «кегельринг» для сбивания кеглей нужного цвета.
• Разработка алгоритма «кегельринг» с использованием энкодера мотора.
• Корректировка алгоритма и программы.
• Соревнование среди учащихся.

Занятие 7

Механика в робототехнике

• Понятие механической передачи.
• Расчет механической передачи по количеству зубцов в шестеренках.
• Виды передачи, понятие редуктора, мультипликатора.
• Изготовление волчков с пусковым механизмом с различным передаточным отношением.
• Исследование зависимости параметров движения (времени, скорости) от системы запуска и передаточного отношения.
• Возвратно – поступательное движение, маятник Капицы, кривошипно – шатунный механизм.
• Сборка и настройка самодельного отбойного молотка.

Шагающий робот

• Постановка задачи.
• Сборка одномоторного шагающего робота.
• Настройка алгоритма движения шагающего робота.
• Улучшение базовой модели шагающего одномоторного робота за счет изменения механической передачи.
• Корректировка алгоритма и программы.
• Сборка трехмоторного шагающего робота и сравнение характеристик движения с одномоторным.

Занятие 8

Транспортировка предметов

• Постановка задачи.
• Виды захватов на основе моторов NXT.
• Сборка робота с захватом и датчиком цвета.
• Соревнование среди учащихся.

Занятие 9

Движение по линии

• Разработка алгоритма.
• Корректировка алгоритма и программы.
• Соревнование среди учащихся.

Занятие 10

Робот сумоист

• Постановка задачи.
• Сборка робота.
• Корректировка алгоритма и программы.
• Соревнование среди учащихся.