Фон для презентации по робототехнике. Презентация "робототехника и легоконструирование". Наша досуговая деятельность

• Учитель: Кривенцов Леонид Александрович,
• высшая квалификационная категория

• Тема урока:

• Асино - 2014

• Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение –
• средняя общеобразовательная школа №4 город Асино Томской области

• (от робот и техника; англ. robotics) прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.
• Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, радиотехника и электротехника.

• Строительная

• Промышленная

• Бытовая

• Авиационная

• Экстремальная

• Военная

• Космическая

• Подводная

• В основу слова «робототехника» легло слово «робот», придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком для своей научно-фантастической пьесы «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. в Праге и пользовавшейся успехом у зрителей.
• В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей.

• (чеш. robot, от robota - подневольный труд или rob - раб) - автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма.
• Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными).
• При этом робот может как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.

• Андро́ид (от греч. корня ἀνδρ- слова ἀνήρ - «человек, мужчина» и суффикса -oid - от греч. слова εἶδος - «подобие») - человекоподобный.
• В современном значении обычно подразумевается человекоподобный робот.

• Манипуляционные

• Автоматическая машина, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления, которая служит для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

• Стационарные

• Передвижные

• Такие роботы производятся в напольном, подвесном и портальном исполнениях. Получили наибольшее распространение в машиностроительных и приборостроительных отраслях.

• Манипулятор - это механизм для управления пространственным положением орудий и объектов труда.

• Манипуляционные роботы

• поступательное движение
• угловое перемещение

• Виды движения

• Сочетание и взаимное расположение звеньев определяет степень подвижности, а также область действия манипуляционной системы робота.

• Для обеспечения движения в звеньях могут использоваться электрические, гидравлический или пневматический приводы.

• Манипуляционные роботы

• Частью манипуляторов (хотя и необязательной) являются захватные устройства. Наиболее универсальные захватные устройства аналогичны руке человека - захват осуществляется с помощью механических «пальцев».
• Для захвата плоских предметов используются захватные устройства с пневматической присоской.
• Для захвата множества однотипных деталей (что обычно и происходит при применении роботов в промышленности) применяют специализированные конструкции.
• Вместо захватных устройств манипулятор может быть оснащен рабочим инструментом. Это может быть пульверизатор, сварочная головка, отвёртка и т. д.

• Мобильные

• Автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами.

• Колесные

• Шагающие

• Гусеничные

• Мобильные

• Ползающие

• Плавающие

• Летающие

• Вставить Видеофрагмент
• https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=PC2hsu0jTbo

• ASIMO
• Асимо

• NAO (Нао)

• Вставить Видеофрагмент
• https://www.youtube.com/watch?v=Bmglbk_Op64

• NAO (Нао)

• Вставить Видеофрагмент
• https://www.youtube.com/watch?v=1W4LoQow_3o

• Приводы - это «мышцы» роботов. В настоящее время самыми популярными двигателями в приводах являются электрические, но применяются и другие, использующие химические вещества или сжатый воздух.

• Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
• Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
• Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам.

• Айзек Азимов, 1965

• В 1986 году в романе Роботы и Империя (англ. Robots and Empire) Азимов предложил Нулевой Закон:
• 0. Робот не может причинить вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред.
• 0. Робот не может причинить вреда человеку, если только он не докажет, что в конечном счёте это будет полезно для всего человечества.

• Материал взят из учебника - Е.И. Юревич, Основы робототехники.
• http://www.prorobot.ru/slovarik/robotics-zakon.php
• Фон презентации - http://sch1498.mskobr.ru/images/Kartinki/2.jpg
• Фото Карла Чапека - http://static.ozone.ru/multimedia/books_covers/1007573981.jpg
• Фото показа пьесы - http://1.bp.blogspot.com/-o_TRaM0uze8/U_xYIx3d-FI/AAAAAAAAAfA/4QxDeeX9ICc/s1600/chapek-rur-4ital.ru.jpg
• Фото NAO, колесного и гусеничного роботов – авторские
• Манипуляционные роботы - http://training-site.narod.ru/images/robot6.jpg, http://toolmonger.com/wp-content/uploads/2007/10/450_1002031%20kopia.jpg
• Плавающие роботы - https://images.cdn.stuff.tv/sites/stuff.tv/files/news/robot-water-snake_0.jpg
• Шагающий робот - http://weas-robotics.ru/wp-content/uploads/2013/09/mantis.jpg
• Робот-повар - http://bigpicture.ru/wp-content/uploads/2009/08/r12_1931.jpg
• Робот-скрипач - https://imzunnu.files.wordpress.com/2010/04/toyotaviolinplayingrobot.jpg
• Фото Айзека Азимова - https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0d01/000256f0-8256e822/3/hello_html_382bf8c1.jpg
• Приводы роботов - https://gizmod.ru/uploads/posts/2000/14172/image.jpg, http://www.servodroid.ru/_nw/0/62696.jpg
• Робот-лесоруб - http://www.strangedangers.com/images/content/136345.jpg
• Фото Aibo - http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/9/105/393/105393992_large_5361707_h_sAibo_img_0807.jpg
• Фото Asimo - https://everipedia-storage.s3.amazonaws.com/NewlinkFiles/1149050/4690442.jpg

Программа «Лего робот» для обучающихся начальной школы « Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире » Д. А. Медведев Выступление Зав. ОДОД, педагога дополнительного образования Вагеник И.Ю. ГБОУ лицей 144Калининского района г. Санкт-Петербург, 2013

Конструирование роботов - что же это такое? Еще одно веяние моды или требование времени? Чем занимаются школьники в кружках лего - конструирования: играют или учатся? Для изучения технологии и информатики Для повышения мотивации к изучении указанных предметов, а так же механики, физики, математики, а так же развития познавательной, исследовательской деятельности учеников.

Lego позволяет обучающимся: совместно обучаться в рамках одной группы; распределять обязанности в своей группе; проявлять повышенное внимание культуре и этике общения; проявлять творческий подход к решению поставленной задачи; создавать модели реальных объектов и процессов; видеть реальный результат своей работы.

ЧТО МЫ ДЕЛАЛИ НА ЗАНЯТИЯХ Одно занятие - это два урока по 45 минут. Обычно команда из двух человек работает с одним конструкторским набором и одним ноутбуком. По инструкции собираем модель, составляем для неё программу, проводим испытания. Модели очень оригинальные, самим такие не придумать! С некоторыми моделями можно провести эксперименты, а с некоторыми – игры. Для каждой модели можно написать несколько вариантов программ, добавить звуковое и графическое сопровождение.

А ЕЩЁ? Собрать модель по инструкции легко. Важно разобраться, какие механизмы позволяют ей двигаться. Мы изучили принципы действия мотора, вращающего ось, рычага, кулачка. Познакомились с зубчатой и ременной передачами. Узнали, что такое шкив и червячное колесо. Теперь в новых моделях мы сможем использовать эти механизмы.

Опыт и перспективы развития объединения «Робототехническое конструирование»

Педагог дополнительного образования

ГАОУ ДПО ВО ВИРО

« Владимирский институт повышения квалификации работников образования имени Л.И. Новиковой»

Калитина Алла Николаевна

Методика преподавания курса

• Занятия объединения «Робототехническое конструирование» представляют воспитанникам технологии XXI века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал.

Особенности объединения «Робототехническое конструирование»

• Наиболее современное направление;
• Объединение различных областей технических знаний и наук;
• Необходимость изучения программирования и алгоритмизации;
• Необходимость изучения электротехники;
• Попутное изучение владения компьютером и компьютерными программами;
• Высокий интерес со стороны общественности.

Материально-техническое оснащение

• Компьютерный класс (проектор, интернет); Робототехнические наборы;
• Андроидные роботы;
• Радио-детали;
• Инструмент, паяльники;
• Помещения для тренировок;
• Поля для состязаний.

Роботы Lego Mindstorms

Инструменты Lego

Lego Digital Designer – среда виртуального проектирования роботов

NXT-G - среда программирования

Дополнительное оборудование

Продукция HiTechnic

Наборы TETRIX и MATRIX

• Пневматика
• Возобновляемые источники энергии
• Технология и физика
• Простые механизмы

Серия микроконтроллерных устройств, распространяемых по схеме openHardware – спецификации и схемы плат полностью открыты для использования, копирования и изменения.

• Максимально приближена к электротехнике и электронике;
• Две среды программирования: для начинающих и профессионалов;
• Возможность сочетать как с робототехническими конструкторами (в том числе и с Lego Mindstorms), так и с полностью самодельными проектами;
• Широкий набор плат расширения и коммутации;
• Развитая аудитория пользователей, профессиональная поддержка и информационное освещение.

Одноплатный компьютер

Вычислительные мощности соответствуют современному телефону:

• процессор ARM9
• 256 Мб ОЗУ
• карты памяти
• Ethernet (LAN)
• Audio Jack
• ОС – Linux, Android, Windows

Применение:

• Встраиваемые системы
• Управляющие комплексы
• Системы «Умный дом»
• Распознавание образов: видео и аудио
• Мобильные роботы в изменяющейся внешней среде

Андроидные роботы

Моделирующие человека и других живых существ

Программа «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России» реализуется с 2008 года по инициативе Фонда Олега Дерипаска «Вольное Дело» и Федерального агентства по делам молодежи (Росмолодежь).

Задачи Программы:

• Вовлечение детей и молодежи в научно-техническое творчество, ранняя профориентация;
• Обеспечение равного доступа детей и молодежи к освоению передовых технологий, получению практических навыков их применения;
• Выявление, обучение, отбор, сопровождение талантливой молодежи;
• Продвижение и обеспечение реализации профессионального потенциала и лидерских качеств.

Направления:

ИНЖЕНЕРНЫЙ ПРОЕКТ

МОБИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Компьютерная грамотность

Знания в области механики, программировании, электроники

Способность к самообучению

Необходимость проходить курсы и тренинги

Личная активность

Креативность,

нестандартное мышление

Отслеживание актуальных проблем

[email protected] www.RostovRobor.RU

Учащиеся

Требования :

• Старше 10 лет
• Интерес к технике
• Интерес к информационным технологиям

Знают и умеют :

• Основы построения и расчета математических моделей
• Основы конструирования механических систем
• Составление алгоритмов и программ
• Умение решать актуальные задачи
• Знание компьютера

Наша досуговая деятельность

• 1 . Экскурсия по историческим местам города Владимир(«Театральная площадь», Золотые ворота – древнейший памятник фортификационной архитектуры в России, Красная Троицкая старообрядческая церковь и здание драматического театра, « Соборная площадь», памятники архитектуры XII века – Успенский. Дмитриевский соборы, свято- успенский женский Княгинин монастырь.
• 2. Экскурсионная поезда в Лесотехнический техникум п. « Муромцево» Судогодского района Владимирской области.

Обучающая презентация «Что умеют роботы» для детей старшего дошкольного возраста

Цель: познакомить детей с областями применения робототехники.

Задачи презентации

1. Стимулировать мотивацию детей к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка;
2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков;
3. Развивать научно-технический и творческий потенциал личности дошкольника.

Ход презентации

Слайд 2.

Человек всегда стремился к новым открытиям и изобретениям. Раньше у людей не было одежды, они не умели строить дома, не было электричества и разного транспорта. Пищу готовили на огне и камнях, потому что не было посуды. Представьте, как бы сейчас жили люди, если бы не изобрели компьютеры и телефоны?

Слайд 3.

Каждый день учёные во всём мире совершают открытия, изобретают космические корабли, лекарства и роботов. А кто из вас знает, что умеют делать роботы? Первые роботы появились в конце XIX века — русский инженер Пафнутий Чебышёв придумал механизм — стопоход, обладающий высокой проходимостью.

Слайд 4.

Первую стопоходящую машину, созданную самим Чебышёвым, сегодня можно увидеть в Политехническом музее в Москве.

Слайд 5.

Современные роботы используются во всех отраслях — в освоении космоса, здравоохранении, общественной безопасности, развлекательных целях, обороне и многом другом. В некоторых областях роботы полностью заменили людей. Давайте познакомимся с ними поближе.

Слайд 6.

Роботы помогают людям с ограниченными возможностями здоровья вести обычный образ жизни. Учёные разработали бионические протезы (конечности, которыми можно управлять с помощью мышц и мозга.

Слайд 7.

Для одиноких пожилых людей учёные придумали роботов — внуков, с которыми можно поговорить, поиграть и даже сходить на прогулку.

Слайд 8.

В Японии роботы работаю официантами в кафе. Они принимают заказы, подают блюда и улыбаются клиентам.

Слайд 9.

Роботов используют для развлечения людей, создания лазерных шоу.

Слайд 10.

Робот — огнедышащий дракон развлекает детей и взрослых в национальном парке.

Слайд 11.

Но их основная задача — прийти на помощь в трудной ситауции. Роботов используют в местах повышенной опасности, чтобы избежать человеческих жертв. Вот, например робот-щит для полицейских.

Слайд 12.

Робот, который умеет тушить пожары управляется человеком, который находится далеко от опасного места и не пострадает от огня.

Слайд 13.

Роботов используют при расчистке завалов, в тех местах, куда человек не может попасть.

Слайд 14.

Роботы помогают вести видеосъёмку с высоты, из космоса.

Слайд 15.

На помощь военным так же приходят роботы. С ними можно тренироваться, отрабатывать боевые приёмы.

Слайд 16.

Роботы помогают людям совершать новые научные открытия. Их можно отправить даже на другую планету. Робот-рука помогает при стыковке космических аппаратов.

Слайд 17.

А такой робот на дне океана анализирует уровень загрязнения воды, количество кислорода и других элементов. Свою информацию он передаёт на поверхность и учёные планируют свою работу.

Слайд 18.

Роботы не боятся сильных морозов и могут работать там, где человек замёрзнет. Этот робот исследует поверхность в самых труднодоступных местах.

Слайд 19.

Роботы умеют делать почти всё, что и человек: перекладывать предметы, различать эмоции, дружить…

Слайд 20.

И даже выглядеть, как человек.

Слайд 21.

Роботы уже давно соседствуют с нами и делают жизнь человека интересной, полной новых знаний и открытий.

Робототехника и Легоконструирование

• Робототехника быстро становится неотъемлемой частью учебного процесса, потому что она легко вписывается в школьную программу обучения по техническим предметам. Ключевые опыты в физике и математике можно наглядно показать с помощью лего роботов.
• Робототехника поощряет детей мыслить творчески, анализировать ситуацию и применять критическое мышление для решения реальных проблем. Работа в команде и сотрудничество укрепляет коллектив, а соперничество на соревнованиях дает стимул к учебе. Возможность делать и исправлять ошибки в работе самостоятельно заставляет школьников находить решения без потери уважения среди сверстников. Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и постоянно.

• Играть с роботами можно заниматься весело и процесс усвоения знаний идет быстрее. Робототехника в школе приучает детей смотреть на проблемы шире и решать их в комплексе. Созданная модель всегда находит аналог в реальном мире. Задачи, которые ученики ставят роботу предельно конкретны, но в процессе создания машины обнаруживаются ранее непредсказуемые свойства аппарата или открываются новые возможности его использования.
• Различные языки программирования графическими элементами помогают школьникам мыслить логически и рассматривать вариантность действия робота. Обработка информации с помощью датчиков и настройка датчиков дают школьникам представление о различных вариантах понимания и восприятия мира живыми системами.

• Данная презентация знакомит с конструктором Перво Робот LEGOWeDo
• Данный конструктор позволяет учащимся работать в качестве юных исследователей, инженеров, математиков и даже писателей, предоставляя им инструкции, инструментарий и задания для межпредметных проектов. Учащиеся собирают и программируют действующие модели, а затем используют их для выполнения задач, по сути являющихся упражнениями из курсов естественных наук, технологии, математики, развития речи.

• Конструирование роботов-что же это такое?
• Еще одно веяние моды или требование времени?
• Чем занимаются учащиеся на занятиях лего- конструирования: играют или учатся?

• Развитие у детей интереса к техническому творчеству и обучение их конструирования через создание простейших моделей, управление готовыми моделями с помощью простейших компьютерных программ.

• совместно обучаться в рамках одной группы;
• распределять обязанности в своей группе;
• проявлять повышенное внимание культуре и этике общения;
• проявлять творческий подход к решению поставленной задачи;
• создавать модели реальных объектов и процессов;
• видеть реальный результат своей работы.

• В конструкторе 158 элементов, из которых можно сконструировать базовых 12 моделей.
• Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo, предназначен в первую очередь для начальной школы (2 – 4 классы). Его вполне можно использовать и для работы со старшими классами. Работая индивидуально, парами, или в командах, учащиеся любых возрастов могут учиться, создавая и программируя модели, проводя исследования, составляя отчёты и обсуждая идеи, возникающие во время работы с этими моделями.

• Одно занятие - это два урока по30 минут. Обычно команда из двух человек работает с одним конструкторским набором и одним ноутбуком.
• По инструкции собираем модель, составляем для неё программу, проводим испытания.
• Модели очень оригинальные, самим такие не придумать! С некоторыми моделями можно провести эксперименты, а с некоторыми – игры.
• Для каждой модели можно написать несколько вариантов программ, добавить звуковое и графическое сопровождение

• внеурочная деятельность на базе 2-3 –х классов. Занимаются 12 учеников. Из них 8 мальчиков и 4 девочки. Моей главной целью было вовлечь деятельность этих ребят.

• Постановка задачи
• Способы ее решения логическим путем и определение какие именно команды должен выполнить робот
• Конструирование робота с необходимыми блоками, моторами и сенсорами
• Программирование
• Отработка
• Размышление что можно улучшить или изменить в конструкции робота или программе для более качественного решения поставленной задачи.
• При подготовке к выставкам и соревнованиям разбор правил проведения мероприятия и технических характеристик необходимых роботов.

• Собрать модель по инструкции легко. Важно разобраться, какие механизмы позволяют ей двигаться. Мы изучили принципы действия мотора, вращающего ось, рычага, кулачка. Познакомились с зубчатой и ременной передачами. Узнали, что такое шкив и червячное колесо. Теперь в новых моделях мы сможем использовать эти механизмы.

• Мы изучаем основы алгоритмизации.
• Строим блок-схемы, сравниваем способы программирования

• ПервоРобот WeDo предоставляет учителям средства для достижения целого комплекса образовательных целей:
• * Развитие словарного запаса и навыков общения при объяснении работы модели.
• *Установление причинно-следственных связей.
• * Анализ результатов и поиск новых решений.
• * Коллективная выработка идей, упорство при реализации некоторых из них.
• * Экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных факторов.
• * Проведение систематических наблюдений и измерений.
• * Использование таблиц для отображения и анализа данных.
• * Логическое мышление и программирование заданного поведения модели.

• Поводя итог можно сказать, что внедрение курса «Образовательная робототехника в начальной школе» только началось. Предстоит доработка методических и дидактических материалов. Но я понимаю, что направление образовательная робототехника имеет большие перспективы развития. Оно может быть внедрено не только во внеурочную деятельность, но и в такие учебные предметы как технология, окружающий мир в начальной школе. То есть со временем нужен системный подход школы к встраиванию робототехники в образовательное пространство школы.