проект «Роботизированная рука»

МОБУ ДО ЦВР АГО

«Отделение Технического творчества»

 

 

 

 

Проектная работа по робототехнике

Роботизированная рука

 

 

 

Выполнили: Пушкин Александр Александрович

ученик 4класса

Коноплев Владислав Алексеевич

ученик 4 класса

 

 

Руководитель проекта: Милинчук Татьяна Витальевна

Педагог дополнительного образования

 

 

 

 

 

 

2016г.

Содержание

Паспорт проекта………………………………………………..…… 3

Введение…………………………..………………………………..    6

Содержание проекта.……………………………………………….   4

  • План проведения проекта…………………………………….11
  • Этапы проведения проекта…………………………………. .12

Список использованной литературы……………………………….13

Приложения №1………………………………………………………14

Приложение №2 ……………………………………………………..15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паспорт проекта

Наименование  проекта Роботизированная рука
Исполнитель Черный Илья
Цель (практическая)
  1. приобретение начального опыта применения основы робототехники для решения учебно-познавательных и учебно-практических задач
  2. определение общей цели и путей ее достижения; умение договариваться о распределении функций и ролей в совместной деятельности; осуществлять взаимный контроль в совместной деятельности, адекватно оценивать собственное поведение и поведение окружающих
  3. использование различных способов поиска (в справочных источниках и открытом учебном информационном пространстве сети Интернет), сбора, обработки, анализа, организации, передачи и интерпретации информации в соответствии с коммуникативными и познавательными задачами и технологиями учебного предмета; в том числе умение вводить текст с помощью клавиатуры, фиксировать (записывать) в цифровой форме измеряемые величины и анализировать изображения, звуки, готовить свое выступление и выступать с аудио-, видео- и графическим сопровождением; соблюдать нормы информационной избирательности, этики и этикета; Ориентация человека на новые технологии и методы в сферах роботостроения и кибернетики
  4. Ознакомление с робототехникой с помощью LEGO Mindstorms EV3.
  5. Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
  6. Научиться программировать роботов с помощью программы Mindstorms.
  7. Создание робота, как по схеме, так и собственного.
Задачи
  1. Активное самообразование и формирование творческой личности;
  2. Освоение навыков коллективного труда;
  3. Формирование навыков современного конструирования роботов.
Руководитель Милинчук Татьяна Витальевна
Основополагающий вопрос
  1. Зачем нам нужны конструкторы?
  2. Зачем нам нужны инженеры?
  3. Нужны ли роботы?
  4. Сфера применения роботизированной руки
Год разработки 2016 г.
Предметная область  Робототехника
Учебная тема (к которому ваш проект имеет отношение) Промышленные роботы.
Тип проекта  Учебный
Тип проекта по предметно-содержательной характеристике:  монопроект
Задачи
  1. Активное самообразование и формирование творческой личности;
  2. Освоение навыков коллективного труда;
  3. Формирование навыков современного конструирования роботов.

 

Краткая аннотация проекта. Всё большую значимость в современной школе приобретает образовательная робототехника. Учащиеся различных возрастов вовлечены в процесс создания моделей – роботов и их программирования.Робототехника —  прикладная наука,  занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование.  

LEGO Mindstorms —  это конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота . Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году. Конструкторы LEGO Mindstorms позволяют организовать учебную деятельность по различным предметам и проводить интегрированные занятия.  С помощью этих наборов   можно организовать высокомотивированную учебную деятельность по пространственному конструированию, моделированию и автоматическому управлению.

Промышленный робот «Роботизированная рука » — предназначенный для выполнения двигательных и управляющих функций в производственном процессе манипуляционный робот, т. е. автоматическое устройство, состоящее из манипулятора и перепрограммируемого устройства управления, которое формирует управляющие воздействия, задающие требуемые движения исполнительных органов манипулятора. Применяется для перемещения предметов производства и выполнения различных технологических операций .

Промышленные роботы обычно являются одним из компонентов автоматизированных производственных систем, применяемых в гибком автоматизированном производстве , которые при неизменном уровне качества позволяют увеличить производительность труда в целом.

Сроки реализации проекта   Март – апрель 2016 г.
Ожидаемые результаты (продукт)  — Собрать из набора конструктора LEGO Mindstorms EV3 роботизированную руку.- запрограммировать модель на движение, хватание и     перемешение предметов с одного места в другое.

— рассмотреть и обсудить сферу применения «Роботизированной руки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Промышленные роботы, получившие самое широкое применение в производственной деятельности человека, являются одним из наиболее эффективных средств комплексной механизации и автоматизации технологических и транспортно-перегрузочных процессов. Использование их в различных производствах всегда предполагает получение существенного положительного эффекта, характеризуемого следующими показателями: 1) ростом производительности труда, 2) повышением качества продукции, 3) ускорением перехода с выпуска одного вида продукции на другой, 4) снижением затрат на производство единицы продукции, 5) улучшением условий трудаПромышленные роботы обладают высокой  производительностью, гибкостью и уровнем автоматизации.

Роботизация таких отраслей, как строительство, горная промышленность, сельское хозяйство и др., осложняется необходимостью применения для ряда сложных процессов (например, монтажа работ на строящемся объекте, селективной подземной добычи полезных ископаемых, сборки плодов с одновременной оценкой их качества и сортировкой) роботов второго и третьего поколений. Однако мировой опыт свидетельствует о последовательном движении и в этог направлении.

В нашем проекте мы создадим роботизированную руку – манипулятор, запрограммируем её на движение и перемещение предметов. Рассмотрим сферы применения роботов в нашей повседневной жизни.

Цели проекта:

— приобретение начального опыта применения основы робототехники для решения учебно-познавательных и учебно-практических задач

— определение общей цели и путей ее достижения; умение договариваться о распределении функций и ролей в совместной деятельности; осуществлять взаимный контроль в совместной деятельности, адекватно оценивать собственное поведение и поведение окружающих

— использование различных способов поиска (в справочных источниках и открытом учебном информационном пространстве сети Интернет), сбора, обработки, анализа, организации, передачи и интерпретации информации в соответствии с коммуникативными и познавательными задачами и технологиями учебного предмета; в том числе умение вводить текст с помощью клавиатуры, фиксировать (записывать) в цифровой форме измеряемые величины и анализировать изображения, звуки,  готовить свое выступление и выступать с аудио-, видео- и графическим сопровождением; соблюдать нормы информационной избирательности, этики и этикета; Ориентация человека на новые технологии и методы в сферах роботостроения и кибернетики

Ознакомление с робототехникой с помощью LEGO Mindstorms EV3.

— Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.

— Научиться программировать роботов с помощью программы Mindstorms.

— Создание робота, как по схеме, так и собственного.

 

Задачи проекта:

— Активное самообразование и формирование творческой личности;

— Освоение навыков коллективного труда;

— Формирование навыков современного конструирования роботов.

Методы:

-объяснительно — иллюстративный — предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др);

-эвристический — метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.)

-проблемный — постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;

-программированный — набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);

-репродуктивный — воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу),

-частично — поисковый — решение проблемных задач с помощью педагога;

— поисковый – самостоятельное решение проблем;

 

Участники проекта:

Черный Илья

 

Место проведения:

МОБУ ДО «ЦВР» ОТТ АГО

 

 

 

Содержание проекта

 

Этапы и сроки выполнения

 

Планируемые результаты обучения

Личностные, предметные и метапредметные результаты в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом второго поколения определяются как наиболее актуальный в современный условиях результат образовательной деятельности.

Сформулированный набор осваиваемых способов деятельности, на наш взгляд, является социально востребованным и позволит учащемся на выходе из школы оказываться готовыми к проведению исследований и решению проблем.

Достижение запланированных результатов обеспечивается за счет использования педагогических технологий организации образовательных ситуаций, в которых учащийся ставит и решает собственные проблемы, технологий сопровождения самостоятельной деятельности учащегося и формирующего оценивания.
Предметные результаты.

— развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;

-умение использовать термины «информация», «сообщение», «данные», «кодирование», «алгоритм», «программа»;

— понимание различий между употреблением этих терминов в обыденной речи и в информатике;

— умение составлять неветвящиеся (линейные) алгоритмы управления исполнителями и записывать их на выбранном алгоритмическом языке (языке программирования);

— умение использовать логические значения, операции и выражения с ними;

— умение формально выполнять алгоритмы, описанные с использованием конструкций ветвления (условные операторы) и повторения (циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин;

— умение создавать и выполнять программы для решения несложных алгоритмических задач в выбранной среде программирования;

умение использовать готовые прикладные компьютерные программы и сервисы в выбранной специализации, умение работать с описаниями программ и сервисами;

— навыки выбора способа представления данных в зависимости от постановленной задачи.
Личностные результаты:

— наличие представлений об информации как важнейшем стратегическом ресурсе развития личности, государства, общества;

— понимание роли информационных процессов в современном мире;

— владение первичными навыками анализа и критичной оценки получаемой информации;

— ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения;

— развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;

— способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях развития информационного общества;

— готовность к повышению своего образовательного уровня и продолжению обучения с использованием средств и методов информатики и ИКТ;

— способность и готовность к общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, общественно-полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности;

— способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств ИКТ.

Метапредметные результаты:

— владение общепредметными понятиями «объект», «система», «модель», «алгоритм», «исполнитель»

— владение умениями организации собственной учебной деятельности, включающими: целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что требуется установить; планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, разбиение задачи на подзадачи, разработка последовательности и структуры действий, необходимых для достижения цели при помощи фиксированного набора средств; прогнозирование – предвосхищение результата; контроль – интерпретация полученного результата, его соотнесение с имеющимися данными с целью установления соответствия или несоответствия (обнаружения ошибки); коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план действий в случае обнаружения ошибки; оценка – осознание учащимся того, насколько качественно им решена учебно-познавательная задача;

— опыт принятия решений и управления объектами (исполнителями) с помощью составленных для них алгоритмов (программ); владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;

— владение информационным моделированием как основным методом приобретения знаний: умение преобразовывать объект из чувственной формы в пространственно-графическую или знаково-символическую модель; умение строить разнообразные информационные структуры для описания объектов; умение «читать» таблицы, графики, диаграммы, схемы и т.д., самостоятельно перекодировать информацию из одной знаковой системы в другую; умение выбирать форму представления информации в зависимости от стоящей задачи, проверять адекватность модели объекту и цели моделирования;

— широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации, навыки создания личного информационного пространства.

Вопросы, направляющие проект

Проблемные вопросы

  1. Почему нам нужны конструкторы?
  2. Почему нам нужны инженеры?
  3. Нужны ли роботы?
  4. сфера применения роботизированной руки?

 

 

1.1 План проведения проекта

 

Кто сделает или поможет сделать? Когда должно быть сделано Отметка о выполнении
Что должно быть сделано до начала работы над проектом?
Составить список необходимого оборудования (конструкторы, компьютер, поле, фотоаппарат, сканер и т.д.) Учитель, ученики март 2016 г. март 2016 г.
Составить список необходимого программного обеспечения Учитель, ученики март 2016 г. март 2016 г.
Указать в календаре проекта день защиты проекта. Учитель, ученики март 2016 г. март 2016 г.
Что должно быть сделано в ходе работы над проектом?
Сфотографировать учеников за работой. Учитель, родители В ходе проекта
Наблюдать эксперименты ученических конструкторских групп. Учитель В ходе проекта
Наблюдать за процессом программирования, загрузку в микрокомпьютер и эксперимента Учитель В ходе проекта
Что должно быть сделано после завершения работы над проектом?
Послать благодарственные письма родителям учеников, наиболее активно принимавшим участие в работе над проектом Учитель, зам. директора После завершения проекта Апрель  2016 г.
Вручить призы, сертификаты участникам Педагог , зам. директора На защите проекта Апрель 2016г.

 

 

 

 

 

 

1.2 Этапы проведения проекта

  1. ЭТАП — Погружение в проект.
  2. Выбор темы проекта

Изучение сферы деятельности промышленных роботов.

  1. Вводное занятие.

Демонстрация картинок и видеороликов применения промышленных роботов, обсуждение сферы их деятельности.

  1. Мозговой штурм. «Роботы – что или кто? »
  2. Выбор названия проекта.

 

  1. ЭТАП – Реализация проекта.
  2. Формирование группы.
  3. Цель и задачи представляемого проекта.
  4. Выявление потребности в изделии
  5. Разработка механизма
  6. Составление программы для работы механизма.
  7. Тестирование модели, устранение дефектов и неисправностей

 

  1. ЭТАП — Заключительный.
  2. Защита проекта, мини-выставка
  3. Рефлексия

 

Материалы по формирующему и итоговому оцениванию

  1. Рефлексия (приложение №1).
  2. Стратегия метапознания.
  3. Стратегия мониторинга.
  4. Стратегия первоначального опыта.
  5. Стратегия самостоятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

  1. Информационные устройства робототехнических систем: С. А. Воротников — Санкт-Петербург, МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005 г.- 384 с.
  2. Настольная книга разработчика роботов (+ CD-ROM): Оуэн Бишоп — Москва, МК-Пресс, Корона-Век, 2010 г.- 400 с.
  3. Программируемый робот, управляемый с КПК: Дуглас Вильямс — Москва, НТ Пресс, 2006 г.- 224 с.
  4. Создаем робота-андроида своими руками: Джон Ловин — Москва, ДМК Пресс, 2007 г.- 312 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

Рефлексия (самооценка совместной работы)

Учебный проект

«Роботизированная рука»

В ходе моего проекта я… Всегда Иногда Никогда
Предлагал новые идеи и направления
Определял цели, ставил задачи
Ждал помощи от участников группы
Принимал участие в совместной работе
Задавал вопросы, искал факты, спрашивал разъяснения
Помогал группе в выборе правильных решений
Анализировал, обобщал точки зрения, делал выводы
Находил и исправлял ошибки
Оказывал помощь, откликался на работу других
Преодолевал трудности, добивался достижения результата
Осознавал ответственность за общее дело
Стимулировал дискуссию, предлагая различные точки зрения

 

 

Jpeg

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


− два = 3