Ирина Иванова
Краткосрочный проект «Образовательная робототехника для дошкольников»

муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение

города Новосибирска

«Детский сад № 411 комбинированного вида» , Кировский район

630088, г. Новосибирск ул. Зорге, 23 тел. 342-26-93, 304-57-18 (факс)

E-mail: [email protected]

Краткосрочный проект

«Образовательная робототехника для дошкольников »

Выполнила воспитатель

первой квалификационной категории

Иванова И. С.

г. Новосибирск, 2017 г.

Актуальность

Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения . Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике. Технические объекты окружают нас повсеместно, в виде бытовых приборов и аппаратов, игрушек, транспортных, строительных и других машин. Детям с раннего возраста интересны двигательные игрушки. В дошкольном возрасте они пытаются понимать, как это устроено. Благодаря разработкам компании LEGO на современном этапе появилась возможность уже в дошкольном возрасте знакомить детей с основами строения технических объектов.

Конструкторы ЛЕГО серии Образование (LEGO Education) - это специально разработанные конструкторы, которые спроектированы таким образом , чтобы ребенок в процессе занимательной игры смог получить максимум информации о современной науке и технике и освоить ее. Некоторые наборы содержат простейшие механизмы, для изучения на практике законов физики, математики, информатики.

Робототехника сегодня - одна из самых динамично развивающихся областей промышленности. Сегодня невозможно представить жизнь в современном мире без механических машин, запрограммированных на создание и обработку продуктов питания , пошив одежды, сборку автомобилей, контроль сложных систем управления и т. д.

Робототехника показала высокую эффективность в образовательном процессе , она успешно решает проблему социальной адаптации детей практически всех возрастных групп. Актуальность введения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОУ обусловлена требованиями ФГОС ДО к формированию предметно-пространственной развивающей среде, востребованностью развития широкого кругозора старшего дошкольника и формирования предпосылок универсальных учебных действий.

Путь развития и совершенствования у каждого человека свой, исходя из условий. Задача образования при этом сводится к тому, чтобы создать эти условия и образовательную среду , облегчающие ребёнку раскрыть собственный потенциал, который позволит ему свободно действовать, познавать образовательную среду , а через неё и окружающий мир. Роль педагога состоит в том, чтобы грамотно организовать и умело оборудовать, а также использовать соответствующую образовательную среду , в которой правильно направить ребёнка к познанию.

Основными идеями проекта являются :

Конкретизация принципа интегрированного подхода в образовательной и воспитательной работе с детьми, что соответствует Федеральным государственным образовательным стандартам ;

Внесение новых элементов взаимодействия и сотрудничества между детским садом, школой и родителями;

Отражение принципиально новых идей, которые сводятся к тому, чтобы создать образовательную среду для ребенка , которая облегчит возможность раскрытия его собственного потенциала, и позволит свободно действовать, познавая эту среду, а через неё и окружающий мир.

Конструктивная деятельность занимает значимое место в дошкольном воспитании и является сложным познавательным процессом, в результате которого происходит интеллектуальное развитие детей : ребенок овладевает практическими знаниями, учится выделять существенные признаки, устанавливать отношения и связи между деталями и предметами.

Внедрение лего-технологии в ДОУ происходит посредством интеграции во все образовательные области как в совместной организованной образовательной деятельности , так и в самостоятельной деятельности детей в течение дня. В процессе легоконструирования дошкольники развивают математические способности, пересчитывая детали, блоки, крепления, вычисляя необходимое количество деталей, их форму, цвет, длину. Дети знакомятся с такими пространственными показателями, как симметричность и асимметричность, ориентировкой в пространстве. Лего-конструирование развивает и речевые навыки : дети задают взрослым вопросы о различных явлениях или объектах, что формирует также коммуникативные навыки. На наш взгляд, одна из основных целей в лего-конструировании – научить детей эффективно работать вместе. Сегодня совместное освоение знаний и развитие умений, интерактивный характер взаимодействия востребованы как никогда раньше.

Легоконструирование – эффективное, воспитательное средство, которое помогает объединить усилия педагогов и семьи в решении вопроса воспитания и развития ребенка. В совместной игре с родителями ребенок становится более усидчивым, работоспособным, целеустремленным, эмоционально отзывчивым.

Цели и задачи проекта

Основная цель проекта - создание комплекса условий для развития технического творчества посредством использования легоконструкторов и .

Основные задачи реализации проекта :

1. Создание условий для внедрения легоконструирования и робототехники в образовательный процесс ДОО

2. Разработка системы педагогической работы, направленной на развитие конструктивной деятельности и технического творчества детей старшего дошкольного возраста в условиях дошкольного образовательного учреждения посредством использования образовательной робототехники и легоконструирования.

Механизм реализации проекта :

1 этап подготовительно-проектировочный (сентябрь – октябрь 2017г.)

Изучение технологии образовательного процесса оптимального для дошкольников при изучении основ робототехники и конструирования .

Разработка перспективного планирования и конспектов НОД по робототехнике и легоконструированию.

Создание взаимодействия между педагогами дошкольного образовательного учреждения , родителями, воспитанниками в рамках созданного проекта .

Проведение консультаций и обучение педагогов через обучающие семинары, курсы повышения квалификации по эффективному использованию ИКТ и образовательной робототехнике .

Выявление уровня подготовки детей старшей и подготовительной групп к школе, и намечены необходимые способы оказания помощи дошкольникам при внесении корректировки в образовательный процесс для достижения поставленной цели.

2 этап практический (октябрь 2017 г. – апрель 2018 г.)

Использование ИКТ - оборудования в образовательном процессе : совместной, досуговой, диагностической.

Установление взаимодействия с социальными партнерами

Проводение образовательная деятельность с детьми с использованием Лего-конструирования и роботехники .

Проводение соревнования, конкурсы, фестивали, выставки среди воспитанников старшей и подготовительной групп.

3 этап контрольно-аналитический (апрель – июнь 2018 г.)

Обобщение и распространение опыта внедрения и использования конструирования, робототехники в образовательном пространстве .

Диссеминация педагогического опыта через открытые занятия, мастер-классы между педагогами дошкольного учреждения .

Обобщение опыта работы в методических сборниках.

Для успешной работы по данному направлению необходимо учитывать ряд условий :

Наличие «Центра конструирования» , который должны содержать конструкторы различной модификации (от простых кубиков, до конструкторов с программным обеспечением) .

Организация занятий с обязательным включением различных форм организации обучения, по разработанному алгоритму работы с конструкторским материалом.

Проведение каждого занятия осуществляется строго по алгоритму.

Алгоритм работы с конструктором

Рассматривание образца , схемы, чертежа, рисунка, картинки.

Поиск-выбор необходимых деталей из общего набора.

Сборка частей модели.

Последовательное соединение всех собранных частей в одну целую модель.

Сравнение своей собранной модели с образцом , схемой, чертежом, рисунком, картинкой (или анализ собранной конструкции ) .

Занятия проводятся в соответствии с планированием, которое включает в себя формы организации обучения.

Методы оценки :

Оценка процесса;

Оценка результата;

Использование конструкторов LEGO и ИКТ непосредственно для конструктивно – игровых целей (сюжетно-ролевых играх, играх театрализациях, дидактических играх и упражнениях).

Решение поставленных в проекте задач позволит :

организовать в детском саду условия, способствующие организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO -конструирования и робототехники в образовательном процессе , что позволит заложить на этапе дошкольного детства начальные технические навыки. В результате, создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно- технической направленности;

сформировать выраженную активность родителей в совместной образовательной деятельность с детьми по приобщению к техническому творчеству;

Реализация работы по лего-конструированию и робототехнике в детском саду способствует :

реализации одного из приоритетных направлений образовательной политики ;

обеспечению работы в рамках ФГОС;

формированию имиджа дошкольной образовательной организации ;

удовлетворённости родителей в образовательных услугах детского сада;

повышению профессионального уровня педагогов.

В результате организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO-конструирования и робототехники создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки про ориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно-технической направленности.

С сентября 2015 года МАУ ДО «Центр детского творчества»

реализует образовательный проект

«Развитие образовательной робототехники и инновационного технического творчества в образовательном пространстве Кировградского городского округа на период 2015-2020гг.»

Проект по образовательной робототехнике ЦДТ Кировград

В рамках проекта реализуются реализуется 7 общеобразовательных (общеразвивающих программ) для детей от 7 до 14 лет:

«Лего-конструирование» (7-9 лет);

«Электроники» (9-11 лет)

«Основы робототехники» (10-18 лет)

«Моделирование и конструирование на ПК» (7-18 лет)

«Юный мультипликатор» (9-13 лет)

«Робототехника» (7-17 лет)

«Мастерская идей» (7-14 лет)

В реализации проекта принимают участие:

Елена Викторовна Боброва- педагог дополнительного образования, I квалификационная категория; образование высшее, педагогическое: Нижне- Тагильский государственный педагогический институт (специальность-учитель технологии);

Екатерина Владимировна Лукьянова- внутренний куратор площадки, осуществление взаимодействия с ГАНОУ СО «Дворец молодежи», составление отчетности по реализации проекта, заказы оборудования и необходимых расходных материалов для работы детских объединений технической направленности, а также разработку и проведение массовых мероприятий в рамках реализации проекта. П едагог дополнительного образования, I квалификационная категория, образование высшее, педагогическое: Российский государственный педагогический университет (специальность- Информатика, вычислительная техника);

Мария Владимировна Худякова- педагог дополнительного образования, первая квалификационная категория, образование высшее: Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия», квалификация «Учитель изобразительного искусства» по специальности «Изобразительное искусство», дополнительные квалификации: «Пользователь программ «Macromedia Flash», «Искусство фотографии» в образовательных учреждениях»;

Дмитрий Юрьевич Казаков- оператор станков с ЧПУ, образование высшее: МГТУ им. Н.Э. Баумана, инженер- электроник.

Денис Александрович Гевлич - оператор станков с ЧПУ, образование высшее, УГТУ- УПИ, инженер

Директор совместно с куратором обеспечивает деятельность базовой площадки в соответствии с программой; осуществляет сопровождение деятельности педагогов, обеспечивает консультационное сопровождение по данному направлению руководителей и специалистов; выполняет задания и поручения Ресурсного центра, организует мониторинговые исследования процесса и результатов деятельности базовой площадки, предоставляет информационно-аналитические материалы и результаты деятельности по сопровождению базовой площадки; обеспечивает управление и контроль качества образовательной деятельности; обеспечивает участие педагогов и руководителей в программах повышения квалификации (переподготовки кадров). Организует распределение должностных обязанностей сотрудников. Обеспечивает деятельность учреждения на основе социального партнерства, приобретает расходные материалы необходимые для ведения образовательного процесса. Обеспечивает участие обучающихся в мероприятиях различного уровня .

Педагоги дополнительного образования организуют образовательный процесс в детских объединениях, ежедневно, в две смены для разновозрастных групп детей; реализуют образовательные программы по инновационному развитию детского технического творчества; обеспечивают участие в подготовке победителей и призеров в конкурсно-массовых мероприятий различного уровня; несут ответственность за сохранность оборудования.

Инженер по эксплуатации оборудования обеспечивает разработку перспективных и текущих планов (графиков) различных видов ремонта оборудования, а также мер по улучшению их эксплуатации и обслуживания. Обеспечивает своевременную наладку и ремонт оборудования. Принимает участие в проверке технического состояния оборудования, качества ремонтных работ, а также в приемке вновь поступающего оборудования. Составляет заявки, и спецификации на запасные части, материалы, инструмент, контролирует правильность их расходования. Обеспечивает правильную техническую эксплуатацию, бесперебойную высокопроизводительную работу оборудования.

Для реализации проекта задействованы кабинеты:

Кабинет № 6 - «Технического моделирования и конструирования»;

Кабинет № 7 - «Цифрового программного проектирования и прототипирования»;

Кабинет № 8 - «Компьютерных технологий и робототехники»;

Кабинет № 10 - «Компьютерных технологий и программирования».

В 2016 году, по инициативе Дирекции градообразующих предприятий был разработан проект «Кировградская инженерно техническая школа» , основной целью которого является создание комплекса социальных и управленческих условий устойчивого развития образовательной робототехники и инновационного технического творчества в системе дошкольного, общего и дополнительного образования детей Кировградского городского округа, в интересах личностного, психического и духовного развития детей и школьников, их социальной адаптации и жизненного самоопределения.

Все мероприятия технической направленности, реализуемые МАУ ДО «ЦДТ» , осуществляются в рамках проекта «Кировградская инженерно- техническая школа» . Ежегодно, в МАУ ДО «ЦДТ» проводится несколько больших мероприятий по техническому творчеству детей, которые направлены на формирование предпосылок прединженерного мышления у детей дошкольного возраста, повышение уровня вовлеченности и осведомленности детей в сфере точных наук, моделирования и конструирования; формирование у детей младшего и среднего школьного возраста интереса к инженерным дисциплинам и техническому творчеству, формирование инженерного мышления у детей и подростков, начиная с дошкольного возраста.

Ежегодные мероприятия

- Муниципальный конкурс- выставка технического творчества «Юный техник- изобретатель» (для детей от 7 до 18 лет);

- «Турнир юных изобретателей» (для детей от 10 до 14 лет);

- Муниципальный фестиваль медиапроектов «Точка зрения»

- Муниципальный конкурс- выставка детского технического творчества «Техностарт» (для детей от 5 до 18 лет и взрослых);

- Соревнования по запуску бумажных самолётиков (для детей от 7 до 14 лет);

- Муниципальный фестиваль «Лего- фантазии» (для детей от 5 до 18 лет и взрослых), в рамках которого проводятся:

конкурс- выставка работ по заданным темам;

традиционные соревнования по Лего- конструированию (личное первенство) среди дошкольников, учащихся 1-х, 2-х, 3-х, 4-х классов;

семейные соревнования по Лего- конструированию «Лего-Батл» ;

- Муниципальные состязания «Мир профессий. Я бы…инженером стал, пусть меня научат» (для детей от 5 до 14 лет);

- Муниципальные состязания «Мир профессий. Я бы…металлургом стал, пусть меня научат» (для детей от 5 до 14 лет);

- Конкурс научной, творческой и инновационной деятельности «Интеграция» (для детей от 5 до 18 лет- обучающихся в д\о МАУ ДО «ЦДТ» технической направленности).

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 24 р.п. Юрты

Мастер-класс

Формирование метапредметных результатов через метод проектов с использованием конструктора LEGO

Учитель: Щербелева Полина Владимировна

учитель информатики

р.п. Юрты – 2016 г.

Цель

• продемонстрировать

практические навыки учащихся

школы в робототехническом

направлении;

• развить информационную культуру.

Задачи

1. Привлечение внимания молодого поколения к инженерным профессиям.

2. Развитие интереса детей к научно-техническому творчеству, технике, высоким технологиям, развитие алгоритмического и логического мышления.

3. Выявление талантливой молодежи и дальнейшая их поддержка в области исследовательской работы и технического творчества.

4. Создание условий для мотивации школьников к научной и творческой деятельности по пространственному конструированию, моделированию, автоматическому управлению роботами.

5. Популяризация и развитие робототехники как одного из направлений современных технологий в образовании детей.

6. Развитие способности учащихся творчески подходить к проблемным ситуациям, самостоятельно находить решения.

7. Разработка и внедрение в образовательно-воспитательную среду инновационного содержания в исследовательской, научно-технической, проектно-конструкторской направленности.

Группа младшее звено (первый год обучения)

Проект «Движение робота

по черной линии»

Этапы проекта:

• Изучить блоки движение, звук, экран, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Осуществить движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Объединить раннее составленные программы в одну и осуществить поиск и движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Создание поля для проекта;
• Отладка программы.

Группа среднее звено (первый год обучения)

Проект «Робот - математик»

Этапы проекта

• Сконструировать робота, добавив в него датчик освещённости;
• Научиться осуществлять калибровку датчика освещенности;
• Осуществить обнаружение черты роботом в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, звук, цикл, переключатель, ожидание;
• Осуществить движение робота по линии в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Осуществлять подсчет черных полос и вывод на дисплей ответа в программе MINDSTORMS NXT 2.0;
• Объединить раннее составленные программы в одну и осуществить поиск, движение робота по черной полосе и подсчет результатов в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, счет, цикл, переключатель, ожидание;
• Создание поля для проекта;
• Отладка программы.

Группа среднее звено (второй год обучения)

Проект «Робот – Чертежник»

Этапы проекта

• Изучить блоки движение, экран, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Сконструировать робота;
• Создание поля для демонстрации проекта;
• Разметить при помощи линейки направление движение робота;
• Осуществить движение робота на поле от точки до точки в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Объединить программы в одну и осуществить движение робота по полю в программе MINDSTORMS NXT 2.0 с помощью блоков движение, цикл, переключатель, ожидание;
• Отладка программы.

Проект «Робот на лабораторной работе по физики»

Этапы проекта

• Сконструировали наклонную плоскость;
• Закрепляем динамометр;
• Устанавливаем двигатель для движения динамометра по наклонной плоскости;
• Привешиваем груз на динамометр;
• Изучить блоки движение, цикл, переключатель, ожидание и их настройки;
• Программируем робота;
• Запускаем программу на тестирование;
• Вводим полученные данные в главный компьютер NXT;
• Осуществляем проверку программы вывода данных.

Группа старшее звено (второй год обучения)

Проект «Умное отопление на платформе Arduino»

Этапы проекта

• Изучить набор Arduino старт;
• Сформулировать план проекта
• Схематичное изображение проекта;
• Подготовить детали к сборке;
• Сборка модулей и программирование в среде Arduino на языке java;
• Проверка программы и устранение неисправностей;
• Размещение освещения в кабинете;
• Отладка программы.

Результаты мастер – класса

Регулятивные:

− систематизировали и обобщили знания для успешной реализации алгоритма работы собранного робота;

− научились программировать роботов.

Познавательные:

− создали собственного робота, и сумели его запрограммировать

Коммуникативные :

Развили коммуникативные умения при работе в группе или команде.

Личностные :

Развили память и мышление, получили возможность изучения робототехники на старших курсах.

Проект «Академия робототехники и информационных технологий» направлен на подготовку школьников к взрослой жизни в новой информационной эпохе и их активному участию в научно-техническом творчестве. Именно доступное обучение в этих областях популяризирует научно-техническое направление, способствует росту престижности инженерных профессий, формирует навыки технического мышления и решения практических задач. Проект позволит познакомиться с основами самых востребованных в наше время профессий, даст возможность попробовать себя в этих профессиях через изучение отдельных модулей в информатике (компьютерный дизайн, веб-технологии, 3д-моделирование), в робототехнике и программировании.

Пробудить интерес и выявить склонности и пристрастия учащихся к тем или иным направлениям информатики можно только через организацию современной, постоянно обновляющейся как программной, так и технической базы. Для этого запланировано открытие нового раздела в робототехнике - конструирование беспилотных летательных аппаратов. А изучение веб-дизайна, двухмерной и трехмерной компьютерной графики, создание презентаций и видеороликов требуют модернизации имеющихся компьютеров через приобретение дискретных видеокарт и широкоформатных мониторов.

По итогам обучения планируется провести соревнования по робототехнике и творческий конкурс среди обученных школьников.

Мы уже имеем заявки от городских школ на обучение в Академии, проведенные презентации продемонстрировали имеющийся интерес и желание учиться новому не только у школьников, но и у более взрослого контингента.

Наш проект направлен на помощь школьникам с самоопределением и выбором будущей профессии, чтобы они не тратили свое время и здоровье на online-игры и социальные сети, он позволяет приобщить к современным компьютерным технологиям и продемонстрировать возможности технологий будущего. Грамотный контингент из числа обучившихся станет в будущем движущей силой для развития отечественных информационных и инженерных технологий.

Цели

1. Популяризация инженерно-технических и информационных специальностей среди учащейся молодежи города и создание соответствующих условий.
2. Профессиональная ориентация и начальная подготовка кадров информационной и технической направленности.
3. Обеспечить доступ к обучению передовым технологиям заинтересованных учащихся независимо от финансового положения родителей.

Задачи

1. Разработать образовательные программы и модернизировать имеющееся оборудование, поскольку в пространстве компьютерных технологий и технического творчества требуется постоянное обновление. Провести информационную кампанию и сформировать группы обучающихся с учетом склонностей и интересов.
2. Организовать практические занятия, обучить конструированию и программированию мобильных роботов по заданным функциональным требованиям на базе конструкторов Lego WeDo и Lego EV3.
3. Повысить компьютерные компетенции школьников с целью дальнейшего выбора профессии через изучение различных модулей: программирования, компьютерного дизайна и веб-технологий.

Обоснование социальной значимости

Особую социальную значимость проекту придает назревшая в обществе необходимость сформировать технически грамотное поколение будущих инженерных кадров, развить умение работать в команде, нацеленной на результат. Хотим начать с малого - со школьной скамьи прививать интерес к технике и информатике, выявлять талантливых ребят, помогать делать им правильный выбор.

В настоящее время информатика и робототехника становятся важнейшими направлениями научно-технического прогресса, в которых проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта и виртуальной (дополненной) реальности.
В современном мире роботы активно включаются в нашу повседневную жизнь, технические процессы и даже профессии заменяются роботами. Специалисты, обладающие знаниями в сфере современных информационных технологий, программирования и робототехники, становятся все больше и больше востребованы на рынке труда.

Но самое главное, на что наша организация планирует использовать средства гранта - это обеспечить финансовую доступность занятий в «Академии робототехники и информационных технологий» для всех желающих в условиях закрывающихся угольных предприятий – то есть фактически ликвидации градообразующей отрасли моногорода Инта, при повсеместной невыплате зарплат и отсутствии в школах подобных кружков и факультативов. В этом году только наш город не смог выставить ни одной команды на республиканские соревнования по робототехнике.

I. Введение

«Уже в школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире»

Д.А. Медведев

Я выбрал тему творческого проекта «Робот «Бобби», потому что мне очень нравится конструировать различные модели, а с помощью конструктора Lego Mindstorms я могу не просто создавать модели, а ещё и оживлять их, воплощая в них свои творческие и изобретательские идеи.

Цель проекта: собрать Legoробота способного определить цвет предмета и перевозить его в определённое место.

Задачи:

1. Определить объекты, в которых возможно применить ресурсы робототехники.
2. Создать необходимую конструкцию.
3. Оборудовать робота датчиками.
4. Написать программу.

Робототехника в сегодняшнее время актуальна, поскольку использование роботов в выполнении ряда действий позволяет увеличить безопасность при работе, избежать утомляемости человека.

Лего Майндстормс (LEGO MINDSTORMS NXT) - этоособый конструктор, обладающий практически неограниченными возможностями. С его помощью можно создать настоящего Лего-робота, способного выполнять различные команды.

С помощью датчиковробот Mindstorms понимает окружающую среду: чувствует и реагирует на внешние раздражители, различает цвета и уровень освещенности, измеряет расстояние до объекта и реагирует на движение. Так, Lego Mindstorms способен выполнять заданные команды после прикосновения или хлопка, то есть робот может видеть, слышать и осязать. Mindstorms также может выполнять какую-либо работу, двигаясь в разные стороны, поворачиваясь и пятясь назад.

С помощью среды программирования Mindstorms NXT пишется программа путем перетаскивания блоков, которые описывают различные поведения, например, поворот двигателя. С использованием различных блоков можно контролировать двигатели, определять расстояние до объекта или изменение цвета, а так же воспроизвести звук и выполнить код в зависимости от состояния датчиков и т.д.

Я поставил перед собой задачу: используя конструктор Lego Mindstorms базовый набор (9797)и ресурсный набор (9695) собрать робота, оборудовать его датчиками и написать программу, позволяющее роботу выполнить следующие действия: двигаться вперед, поворачиваться, определять цвета (красный), выполнять захват мяча, говорить привет, пока, реагировать на препятствие.

II. Основная часть

2.1. Историческая справка

Прежде чем приступить к выполнению своего проекта я изучил историю возникновения роботов.

Слово «робот» вошло в речь с легкой руки чешского писателя Карела Чапека. В своей пьесе RUR («Россумские Универсальные Роботы»), опубликованной в 1920 г. Чапек описывает фабрику, производящую «искусственных людей» , которых и называет роботами.

Мне удалось узнать, что первые роботы появились еще в эллинскую эпоху – на маяке острова Форос были установлены фигуры, способные двигаться и издавать звуки, предупреждающие моряков. Конечно, этим простым механическим устройствам далеко до современных аналогов. Постепенно усложняясь и дополняясь, они стали незаменимыми помощниками практически во всех сферах человеческой деятельности.

В конце XIX века русский изобретатель Пафнутий Чебышев представил проект «стопохода» – человекоподобной машины повышенной проходимости. Примерно тогда же другой великий славянин – серб Никола Тесла испытал радиоуправляемое судно (1898), после чего, шествие роботов по миру было уже не остановить.

Среди многочисленных изобретений Леонардо нашлись также чертежи робота, который был запрограммирован имитировать человеческие движения (приподниматься и садиться, двигать руками и шеей) и имел анатомически правильное строение челюсти.

Существует множество легенд о Талосе, послуживших основой для фильма «Ясон и Аргонавты» с потрясающими зрелищными спецэффектами Рэя Харрихаусена. Среди легенд и мифов есть и такие, где бронзовый великан представлен первым известным в древности роботом.

С момента своего появления полвека назад роботы прошли путь от примитивных механизмов до сложных, эффективных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. В ближайшие десятилетия всё более совершенные роботы станут незаменимыми помощниками людей и смогут взять на себя обеспечение большей части потребностей цивилизации.

2.2. Описание и устройство робота

После того, как я познакомился с историей появления роботов, начал собирать своего робота, которому дал имя «Бобби».

Работа над проектом выполнялась поэтапно: сначала я собрал голову для своего робота, придумал причёску. Далее работа велась по созданию рук для робота, необходимо было продумать конструкцию, позволяющую роботу выполнять действие «захват мяча». После чего я приступил к сбору колёс, то есть с помощью чего мой робот будет передвигаться, я решил поставить его на гусеницы. И последним этапом моей работы было соединить все конструкции в одну. Туловищем робота послужил блок NXT. На выполнение моей модели ушло 242 детали, в том числе один блок NXT, три сервомотора, с помощью которых робот выполняет команды движения вперёд, поворачиваться и выполнять действие захват мяча.

Также я использовал датчик касания - с его помощью робот выполняет команду «Hello», при нажатии на датчик; с помощью датчика звука, мой робот реагирует на хлопок и выполняет команду «Goоdbyе»; с помощью датчика расстояния мне удалось реализовать следующее действие: робот видит препятствие и останавливается, датчик цвета я использовал для определения цвета мяча, если робот видит красный мяч, он произносит «Red», если же мяч другого цвета то молчит.

С помощью датчиков мне удалось реализовать все свои идеи.

При выполнении своей конструкции я использовал следующие детали:

Название деталей	Количество
Блок NXT	1 шт.
Сервомотор-тахометр NXT	3 шт.
Сенсор касания NXT	1 шт.
Сенсор расстояния NXT(ультразвуковой сенсор)	1 шт.
Сенсор звука NXT	1 шт.
Сенсор цвета NXT	1 шт.
Длинный штифт	20 шт.
Соединительный штифт	19 шт.
Соединительный штифт крестовой	12 шт.
Соединительный штифт 3-модульный, двойной	2 шт.
Втулка ½ модульная	15 шт.
Втулка	16 шт.
Фиксатор	5 шт.
Балка 3 модульная	6 шт.
Балка 5-модульная	4 шт.
Балка 7 модульная	7 шт.
Балка 9 модульная	12 шт.
Балка 13 модульная	2 шт.
Балка изогнутая 3х2	19 шт.
Зубчатое колесо 4 зубое	4 шт.
Зубчатое колесо 8 зубое	2 шт.
Зубчатое колесо 16 зубое	2 шт.
Ось 4 -модульная	8 шт.
Ось 8 модульная	7 шт.
Ось 5 1 / 2 -модульная	6 шт.
Ступица	4 шт.
Гусеница	2 шт.
Разное	60 шт.
Всего:	242 шт.

2.3. Пошаговая инструкция сбора модели

Голова робота Колеса робота

Правая рука робота Левая рука робота Спина робота

2.4. Программирование робота

После того, как робот был готов, я приступил к самой сложной части своего проекта – это программирование робота и настройка датчиков. Для этого я использовал среду программирования Lego Mindstorms NXT. С помощью специальных блоков я составил программу для своего робота.

III. Заключение

Сегодня наблюдаются стремительные изменения во всем обществе, которые требуют от человека новых качеств. Прежде всего, речь идет о способности к творческому мышлению, самостоятельности в принятии решений, инициативности.

Робототехника является одним из активно развивающихся направлений современного общества. В связи с этим в настоящее время робототехника - это одно из перспективных направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

Человечество остро нуждается в роботах, которые могут без помощи оператора тушить пожары, самостоятельно передвигаться по заранее неизвестной, реальной пересеченной местности, выполнять спасательные операции во время стихийных бедствий, аварий атомных электростанций, в борьбе с терроризмом.

Поэтому я считаю свою работу над проектом робот «Бобби» актуальной. По окончанию проекта мне удалось реализовать поставленные цели: я создал модель, которая способна передвигаться по заданной траектории, перевозит тяжёлый груз, определять красный цвет.

Вот что у меня получилось:

Конструкторы Лего Mindstorms - это неограниченные возможности для творчества!

IV. Список используемой литературы.

1. Энциклопедия ВикипедиЯ.
2. Д.Г. Копосов «Первый шаг в робототехнику» .
3. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT.
4. Интерактивный учебник MS NXT, выпущенный компанией MindStorm.
5. Сайт http://www.prorobot.ru , посвященный лего-роботам (новости, инструкции по сборке, справочная информация)
6. Интернет ресурсы.