Как сделать из лего космическую базу

Обновлено: 04.05.2024

Тягач доставил ракету «Ангара» на стартовый стол и установил ее в горизонтальном положении. Специальный кран-подъемник соединил ее с мачтой обслуживания и привел в положение для взлета. Лунный модуль был выведен на лунную орбиту и состыкован с кораблем «Федерация». Затем их посадили на поверхность спутника Земли. А кратер неподалеку на всякий случай исследовали на наличие льда.

Это не завязка отечественного блокбастера. Это сценарии проектов для учебного комплекта «Лунная Одиссея», который знакомит учеников 5-9 классов с российской программой покорения ближнего космоса. Причем знакомит не как детишек в песочнице, а через программирование и полную автоматизацию с помощью MINDSTORMS EV3 и кастомных элементов.

В комплект «Лунная Одиссея» входят базовые наборы LEGO MINDSTORMS Education EV3 с зарядными устройствами, тематический и тренировочный маты для проведения проектов, методические пособия с 8 тематическими и 12 учебными миссиями, а также дополнительный набор из 1334 деталей — с его помощью собирается ракета-носитель «Ангара», стартовая площадка для её запуска, корабль «Федерация», луноход, лунный модуль, антенны и даже кратер.

Собрали всю комплектацию на одной из стадий работы. Слева в коробке — MINDSTORMS EV3, в середине собранная ракета «Ангара» и несобранные дополнительные элементы пособия. Справа частично собранная стартовая площадка. В белой коробке много дополнительных деталей, рядом — лунный кратер. Завершает композицию тубус с картами.

Разложили черную коробку. На фото один из модулей EV3 с кучей всего интересного.

Одна из двух карт для проектов

На основе «Лунной Одиссеи» разработан учебный план из 12 миссий и 8 тематических проектов, рассчитанный на 72 академических часа. По ссылкам даны полные версии материалов. В них входят инструкции, интересные исторические, технические описания и даже небольшие тесты — так что на одной сборке все не заканчивается, обучение получается всесторонним. Практически у каждой миссии есть несколько решений — конструктор позволит нескольким командам школьников самостоятельно придумать свой вариант.

Или же можно подключить двигатель, предназначенный для движения колеса робота, напрямую к стартовой площадке и выполнить ту же самую манипуляцию другим способом.

Большинство задач решаются на двух тренировочных картах. Одна из них предназначена для работы с цветовыми полями и моделирования полёта искусственного спутника Земли. На поле размером 120 х 120 см нанесено изображение нашей планеты и градусная шкала.

«Лунная Одиссея» знакомит с историей первого искусственного спутника Земли, первого человека (и вообще живого существа) в космосе, рассказывает о круговой и эллиптической орбите, о спутниковой навигации. В первой учебной миссии нужно будет собрать луноход на основе MINDSTORMS EV3. О нем чуть ниже. Кроме этого, можно собрать еще один, олдскульный луноход — он хорошо позирует на фоне кратеров.

На этом этапе строительства по материалам «Лунной Одиссеи» ученикам рассказывают о значении манипуляторов. Зачем они вообще нужны, чем помогают в космосе, как их использует луноход. Программирование MINDSTORMS EV3 начинается не сразу, но все равно занимает большую часть курса.

«Федерация» — многоразовый пилотируемый космический корабль, который придет на смену «Союзам» и «Прогрессам». По одному из сценариев его нужно будет выводить на орбиту

Основная модель, выполняющая роль лунохода, основана на программируемом модуле MINDSTORMS EV3. Восемь портов позволяют подключить к нему двигатели и разные датчики. Цель первого этапа — собрать луноход: робота, который опирается на два колеса с независимыми моторами и металлический шарик. Такая схема опоры обеспечивает большую мобильность — помимо поворотов и движения, этот луноход может крутиться на месте.

В набор деталей также входят разные сенсоры — гироскоп, сенсор цвета, расстояния и так далее. Они позволяют программировать работу робота по сценариям, зависящим от условий внешней среды. Например, в углах одного тренировочного поля есть цветные квадраты: робота можно запрограммировать на выполнение действий после попадания на каждый из этих квадратов. Датчик определяет зеленый цвет под роботом — робот говорит «Green» — поворачивает направо — едет вперед на три оборота колеса — берет манипулятором кубик LEGO — возвращается на три оборота колеса назад — кладет кубик. Так мы смоделировали орбитальный перелет и вывод на орбиту некоего модуля.

Внешне более замысловатая модель — это стартовая площадка для «Ангары». Вполне собирается за час. Главное — сразу разложить все детали по цветам и типам, чтобы потом не перебирать их в поисках «вот такой вот маленькой синей втулки с крестовиной с одной стороны».

В комплект «Лунная Одиссея» входит множество шестеренок разного размера. С ними можно сделать разные манипуляторы для нашего робота. Причем для разных нагрузок — от нескольких кубиков LEGO до ракеты-носителя «Ангара». Простейший вариант манипулятора собирается за пару минут, но можно изучить тему подробнее и сделать манипулятор с разной силой и скоростью движения.

Все блоки LEGO MINDSTORMS EV3 программируются через стандартную среду. Некоторые этапы программирования проверяются с помощью тестовых вопросов в материалах для учеников.

Комплект «Лунная Одиссея» разработан в сотрудничестве с группой московских педагогов, корпорацией «Роскосмос» и ОРКК (Объединенной ракетно-космической корпорацией). Он не только знакомит с российской космической программой и основами робототехники, но также помогает закрепить навыки исследовательской деятельности и работы в команде. И, как мы надеемся, возбуждает у школьников интерес к космосу и робототехнике.

Лего позволяет строить все, что угодно, от маленьких машинок и домов до огромных кораблей и баз. Дети в основном строят военные базы, ведь это огромные и интересные сооружения с которыми интересно играть и просто собирать из блоков. Но и здесь свою роль играет фантазия и фантастика. Многих увлекают игры и фильмы про зомби апокалипсис и лего не исключение. У создателей этого удивительного конструктора тоже есть наборы на эту тему.

Для вас мы нашли видео, которые помогут вам в создании собственной лего базы. Это может быть, как просто военная база, так и база от зомби апокалипсиса.

Военная база

В данном видео показана одна из самодельных военных баз. Автор детально рассказывает и показывает из чего состоит его самоделка. Возможно, именно вам она приглянется, и вы захотите сделать нечто похожее. Внимательно изучите постройку и возьмите конструктор лего в свои руки.

База выживших от зомби

Зомби апокалипсис, скорее всего, самое страшное что может быть на свете. Только представьте, как живые мертвяки расхаживают по земле. Дабы выжить в таком ужасе, нужна хорошо защищенная база, где выжившие смогут жить. Хорошо, что реальном мире зомби апокалипсиса нет и не будет, но если вам захочется окунуться в эту фантастику, то конструктор лего непременно поможет вам. В данном видео рассказывают о собственной базе выживших на этот случай. Внимательно изучив ее, вы сможете построить нечто такое же и вдоволь наиграться с ней.

Lego zombie military base

Предыдущие постройки не были слишком большими, а как насчет чего-то более масштабного? Например, база с высокими прочными стенами, укрепленными зданиями и большим запасом различного оружия будет еще интереснее. В данном видео автор показывает свою базу, которая непременно выстоит против армии зомби. Возможно, эта постройка придется вам по вкусу, и вы решите построить нечто похожее.

Нам так же интересно узнать, какие базы строите вы. Поделитесь с нами об этом в комментариях.

Спроектируйте робота, способного собрать лунную базу.

1. Подготовка

( 15-30 минут )

• Ознакомьтесь с текстом проекта и соответствующими материалами в помощь учителю.
• Выберите способ представления вводной информации о проекте. Можно использовать предлагающееся к проекту видео или собственный материал.
• Определите конечный результат проекта. Например, определите параметры презентаций учеников и конкретные элементы, которые ученикам следует включить в свои отчеты.

2. Этап исследования

( 10-45 минут )

PLAY

Луна — естественный спутник Земли и ближайший объект в космосе, на который мы можем попасть. Человек начал задумываться о возможности обустройства базы на Луне, Марсе или другой планете. Люди побывали на Луне, соответственно, некоторые решения уже найдены. Над решением других задач еще предстоит поработать, прежде чем мы сможем достичь цели. Одна из таких задач — наши возможности по перемещению объектов в пространстве.

Вопросы для группового обсуждения

Грузы можно отправлять на Луну и другие объекты при помощи ракет.
2. Как спустить груз на поверхность Луны?
Для безопасного спуска контейнеров придумано много различных способов, например, парашюты, воздушные шары и ракеты. Атмосфера Луны очень разреженная, поэтому парашюты — неэффективное решение. В этом случае обычно применяют ракеты.
3. Как лучше всего построить базу на Луне?
Если какие-либо задачи слишком опасны для людей, для их выполнения нередко используют роботов.

3. Этап конструирования и тестирования

( 40-60 минут )

Конструирование и программирование
Ученики должны сделать робота, способного ездить и поворачивать, и запрограммировать его для движения на поверхности.

Они могут собирать маленькие модули или изготовить собственные конструкции, которые необходимо собрать.

Эта программа позволит вашим ученикам понять разобраться, как управлять роботом. Дайте им немного времени для экспериментов, чтобы они смогли познакомиться с особенностями движения робота.

Чтобы запрограммировать движения робота, нужно понимать взаимосвязь между мощностью мотора и временем его работы. К примеру, если время работу не изменилось, то робот проедет дальше, если при это мощность мотора будет увеличена с 4 до 10.

Некоторые моменты, на которые ученикам следует обратить внимание при сборке данной модели:

• передние шины больше задних шин;
• провод мотора не должен попасть в механизм привода;
• шины должны быть правильно установлены на ступицах.

Вариант командной сборки
Если у вас есть дополнительные планшеты или компьютеры, можно сократить время сборки данной модели, дав каждому из учеников задание собрать часть робота их команды:

• ученик A выполняет этапы сборки 1-23;
• ученик B выполняет этапы сборки 24-41.

Планирование и реализация решения:

• Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь первого модуля базы.
• Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог добраться до первого модуля базы.

Тестирование и улучшение решения:

• Ученики должны определить путь робота, чтобы он смог достичь сначала первого модуля базы, а затем второго.
• Ученики должны продумать (и зафиксировать) путь робота, чтобы он смог достичь финальной точки своего маршрута.
• Ученики должны запрограммировать робота таким образом, чтобы он смог выполнить поставленный план действий.

4. Объяснение и презентация решений

( 45+ минут )

Ученики должны обобщить информацию, собранную в ходе проекта.

В зависимости от того, на какие навыки вы хотите сделать упор, можете попросить каждую команду или ученика предоставить один или несколько элементов из списка ниже в качестве отчета о проделанной работе:

• схема работы над проектом (декомпозиция);
• видео, на котором робот команды собирает модули лунной базы (оценка работ);
• видео, на котором ученики объясняют свое решение (абстрагирование);
• изображение экрана с программной последовательностью команды (алгоритмическое мышление);
• объяснение составленной программы (алгоритмическое мышление);
• изображения и пояснения к некоторым тестам, выполненным в ходе проекта (оценка работ).

Организуйте занятие, на котором каждая команда сможет продемонстрировать одно или несколько решений.

5. Дифференцированные задачи

Сложность проекта можно повысить, добавив одно или несколько следующих требований:

• задействовать более двух модулей;
• маршрут должен быть пройден за одну минуту;
• при движении по маршруту робот может поворачивать только на 90 градусов вправо.

Также можно сформулировать две задачи, связанные с математикой:

Два модуля приземлились на Луну идеально. Два других модуля приземлились на прямой, параллельной оси расположения первых двух модулей. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

Два модуля приземлились на расстоянии 20 см друг от друга. Два других модуля приземлились таким образом, что все четыре модуля образуют прямоугольник с периметром менее 60 см. Покажите, куда могли приземлиться эти модули, и запрограммируйте робота таким образом, чтобы он их забрал.

Четыре модуля должны забрать два разных робота, но на базу их необходимо доставить в одно время.

Попросите учеников изготовить собственные модули и разработать собственную миссию по строительству базы на Луне.

Каждый учитель робототехники начинает свои занятия по конструированию и программированию в среде Lego с классических инструкций входящих в комплект WeDo. На детских уроках по робототехнике в городе Балашиха я ушел от этой практики. Даже для пробного занятия я стараюсь использовать необычные и интересные проекты на базе WeDo 9580 и 9585. Девчонки и мальчишки начинают осваивать основы lego робототехники с интересной программы по изучению Космоса. На уроках по робототехнике я рекомендую не только заниматься сборкой проектов из Lego и изучением механической части, но и охватить смежные с роботостроением направления. Чтобы разнообразить занятия и заинтересовать детвору робототехникой. Ну а что может быть интереснее для ребят, чем создание космических lego кораблей, роботов первопроходцев и прочих железяк. Через определенный интервал времени ученики группы проходят обязательное тестирование по ориентированию в интерфейсе программы LEGO Education WeDo Software v1.2. Задания тестов я обязательно выложу на сайте. Если будет время, то подготовлю программу онлайн тестирования остаточных знаний по изучению Lego и смежных по роботостроению направлений.

Инструкция по проведению первого урока по Lego WeDo.
Искусственный спутник Земли.

На первом занятие по робототехнике дети будут собирать искусственный спутник земли и знакомится с первыми шагами человечества в Космосе. По механической части урока ребята познакомятся с шестеренками, червяком и червячной передачей. Будет разобрана суть этого типа передачи и для достижения какой цели она применяется.

В космической части урока дети узнают о строение космоса, видах спутников, названии планет и познакомятся с некоторыми особенностями космических тел.

1. Вступительный текст учителя робототехники (программа по Космосу рассчитана для занятий начинающихся в сентябре или октябре):
   Первый цикл робототехнике на базе WeDo 1.0 будет посвящен изучению Космоса, ведь именно в этой сфере применение роботов наиболее перспективно. И именно отсюда пошло развитие робототехники. На нашем первом занятие по робототехнике Lego мы будем создавать искусственные спутники Земли. Но перед началом урока давайте посмотрим небольшой мультфильм про освоение Космоса. 4 октября 1957 года силами ученных СССР был запушен первый искусственный спутник в Мире. Наши любимые Смешарики расскажут об интересных фактах связанных со спутниками и некоторыми другими космическими объектами.
2. Включаем познавательный мультик СмешарикиПинкод (пока дети смотрят мультфильм, педагог по Lego готовит рабочие места для ребят):
   

Проект этот вовсе не рекламный, но от финансовой поддержки я бы не отказался! Достаточно перевести любую ненапряжную для вас сумму на карту СберБанка по номеру телефона!

Полученные знания на первом уроке по Lego WeDo 1.0

На пером занятие по конструированию и программированию в WeDo 9580 ребенок в игровой форме получил большой перечень знаний, половину из которых он забудет уже к следующему занятию :))) Поэтому в каждой части программы по робототехнике с изучением Космоса будет проходить повтор старой информации и добавление новых знаний. Так чему же учитель по Lego научит на первом занятии:

• Механические элементы в Lego
  • Подключение мотора к хабу управления
  • Знакомство с винтом, червячным и зубчатыми колесам

  
  

  Во время урока обязательно сообщите детям особенность червячной передачи!
  Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса. Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк.
  

  
  

  Наибольшее распространение получили червячные передачи в приводах электротранспорта, подъемно транспортных механизмах, лебедках любых типов, кинематических приводах делительных механизмов станков и механизмов.

  • Знакомство со средой разработки LEGO Education
  • Понятие Цикл
  • Работа с датчиком расстояния (движения)
  • Получение и передача информации через экран компьютера
  • Сколько планет в Солнечной системе
  • Какие бывают спутники
  • Когда и кем был запущен первый спутник земли
  • Для чего требуются спутники людям

  На этом описание первого урока и все инструкции по обучению детей начальным знаниями по роботостроению завершен. Заходите периодически на сайт и проверяйте ресурс на появление новых проектов и уроков. Посмотрите раздел по детскому программированию в среде Scratch и написанию приложений в App Inventor.

  Интересные видео по робототехнике

  Ссылки на другие уроке по робототехнике в Lego WeDo 1.0

  • Программа по изучению Lego — Космоса:
    • Урок № 1. Искусственный спутник Земли (текущая статья)
    • Урок № 1. В стадии подготовки …

    Комментарии к статье:

    (записи других туристов возможно будет увидеть если вы зайдете на соседней странице браузера в соц. сеть ВКонтакте)

    Сегодня практически не встретить человека, ничего не знающего о конструкторе «Лего». Эта игрушка увлекает и забавляет не только детей, но и подростков, и даже взрослых. Зайдя в гости в семью, в которой есть дети, можно увидеть картину: на полу разбросаны разные детальки, а папа с семилетним сыном горячо спорят, как сделать из «Лего» базу для звездных войн, и что-то увлеченно собирают. Причем папа увлечен даже гораздо больше сынишки.

    Что можно сотворить из конструктора

    Основой игрушки является кирпичик с шипами, благодаря которым, детали можно соединять друг с другом в любом порядке и последовательности. Конструктор позволяет собирать модели самолетов, ракет, механизмов и роботов, выстраивать целые города и сказочные домики, а также базы для летательных и военных комплексов. Практические рекомендации, как сделать из «Лего» базу, в частности военную, будут рассмотрены позднее. Это поможет весело и с пользой провести свободное время всей семье.

    Как сделать из «Лего» базу? Собираем основу для дальнейших игр

    База - основной компонент большинства дальнейших построек. Строительство ее не составит большого труда, если у вас имеются большие наборы конструктора.

    
    

    1. Сначала определяемся с какой целью строим базу - для постройки нового великого города или для военных кораблей. От этого зависит материал и детали, из которых база будет сделана, а также ее цвет.
    2. Чтобы основа не развалилась в руках по пути ее следования от стола к полу, и наоборот, лучше для строительства выбрать уже готовые фундаментальные плиты или базы-сетки. Первые специально предназначены для объемных построек и значительно сокращают время сборки. Базы-сетки помогут в том случае, если не хватает нужного цвета для покрытия фундаментальных плит или необходимо создать разные уровни строения.
    3. Основу, в зависимости от выбранной постройки, можно создать рельефной. Для этого подбираем плиточки нужного размера и цвета и соединяем между собой в той последовательности, которая необходима выбранному ландшафту. Края ее могут быть неровными, округлыми и выпуклыми. Включаем фантазию.

    Как сделать «Лего» – военную базу своими руками?

    • Мини-фигурки из большого набора конструктора. Сделайте для них одинаковую униформу и головные уборы. Выберите одно время военных действий: или у вас будет современная армия или военные отряды из прошлых веков. Армия почти готова!
    • Оружие-"лего". Снарядите каждого солдата и командира оружием. Следите за эпохой, в которой разворачиваются военные действия.
    • Декорации для битвы, животные – по желанию.
    • "Лего"-кирпичики, автомобили, техника. Какая же война без средств передвижения?

    Из кирпичей, путем состыковки деталей, выстройте окопы, блиндажи и укрытия. Поместите туда солдат и офицеров.

    
    

    Можете начинать игру! Выстройте стратегию и тактику военных действий. Военный совет для скорейшей победы: постарайтесь создать свою армию приличного размера с хорошей системой командования, в которой 40% состоит из пехоты, 16% из офицеров и 10% составляет артиллерия и транспорт.

    А теперь – хвастаемся!

    Заливаем ролик с инструкцией по строительству и лучшими битвами и играми на свой канал в YouTube, и смотреть, как сделать "лего"-базу, будут тысячи благодарных пользователей вашего канала.

    
    

    И последнее, информация любознательным.

    Детальки, выпущенные в 1960 году, легко состыковываются с наборами 2010 года. Несмотря на измененный дизайн, кирпичики стыкуются одинаково более 50 лет. Поэтому вопрос о том, как сделать из «Лего» базу из остатков конструктора, доставшегося от старшего брата, и набора, купленного в прошлом месяце, не повиснет в воздухе, сборка не составит большого труда.

    Читайте также:

      
    • Lego technic 42050 инструкция
      
    • После великой отечественной войны конструктор
      
    • Краткий справочник конструктора рэа варламов
      
    • Лего 129 полицейский участок
      
    • Конструктор картины на холсте