Как сделать луноход своими руками из лего

Обновлено: 28.04.2024

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.

На этом уроке lego робототехники дети соберут первую самостоятельную модель робота, которая за счет датчиков будет руководить собственным движением. Лего луноход вернет учеников в прошлое и напомнит о великой стране и ученных работающих не ради денег, а ради мечты и идеи. И так начнем!

История Лунохода

Первым успешным планетоходом был аппарат Луноход — 1. Разработанное в СССР устройство впервые приземлилось на поверхность Луны в 1970 году. Планетоход собрал много полезной информации, хоть и проработал всего 11 лунных дней. За это время он преодолел около 10 000 километров. Интересным фактом является выход на связь устройства спустя 40 лет молчания на Луне. В 2000 годах аппарат Луноход — 1 самостоятельно связался с Центром Управления Полетов в городе Королев!

Описание урока по сборке Лего Лунохода

Теперь мы знаем каким был первый полноценный робот и кто первым в Мире создал подобный аппарат. На сегодняшнем уроке по робототехнике мы с вами соберем миниатюрную копию данного устройства и запрограммируем всего один датчик. На настоящем Луноходе таких датчиков было более 200. Чтобы Лего луноход мог самостоятельно принимать решения о движении воспользуемся датчиком расстояния и запрограммируем его:

Дети, теперь вы получили все инструкции и готовы приступить к сборке, так давайте же приступим к уроку:

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!

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)

    
    
    
    
    
    

    Селеноход – это луноход, созданный российской командой для участия в конкурсе Google Lunar X PRIZE. В настоящий момент проект закрыт, но интересная конструкция с не менее интересной системой передвижения по лунной поверхности остались. С помощью стартового образовательного набора LEGO MINDSTORMS Education EV3 (45544) возможно собрать модель Селенохода, который будет передвигаться по такому же принципу и так же поднимать и опускать «голову».

    
    

    Моделька создавалась на основе этого видео: youtu.be/dc18qH9Lhu8. При создании модели я не ставил цель создать средство передвижения с хорошей проходимостью. При ходьбе корпус Селенохода поднимается не слишком высоко, но этого достаточно, чтобы двигаться по ровным поверхностям. Для имитации солнечной батареи я использовал крышку от батарейного отсека модуля EV3.

    Для демонстрации Селенохода написана простая программа:

    1. После включения мигает красная светодиодная подсветка. В это время нужно установить лыжи Селенохода сверху, нажимая верхнюю или нижнюю кнопки. После установки лыж или, если установка лыж не требуется, можно нажать на центральную кнопку, чтобы робот сложил «голову» и принял исходное положение.
    2. После того как «голова» легла, начинает мигать оранжевая подсветка. Это значит, что Селеноход готов к «исследованию Луны». Нужно нажать центральную кнопку на модуле EV3, чтобы его разбудить. Обратите внимание на то, что центральную кнопку можно нажать, не поднимая «головы» Селенохода: нажимать можно прямо на «солнечную батарею» робота.
    3. Во время «исследования лунной поверхности» Селеноход идёт вперёд, пока не обнаружит препятствие. Если ему попалось препятствие, он оступает назад, поворачивается на произвольный угол и продолжает своё путешествие. Периодически робот опускает «голову» как бы исследуя лунную поверхность.
    4. Остановить Селеноход можно нажав на центральную кнопку модуля EV3. После этого он доделает текущее движение до конца, затем сложит голову и завершит выполнение программы.

    Как работает демонстрационная программа можно посмотреть на видео:

    Селеноходом также получится управлять со смартфона с помощью программы LEGO Mindstorms Commander. Вот видео:

    Для каждого мотора я использовал три отдельные кнопки FRWRD/BACK TILT и LEFT/RIGHT TILT для управления с помощью наклонов.

    
    
    
    
    

    Инструкция для сборки Селенохода и демонстрационная программа ниже:

    Инструкция для сборки Селенохода (Selenokhod) из базового набора конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 (45544).

    Демонстрационная программа для Селенохода (Selenokhod) собранного из базового набора конструктора LEGO Mindstorms Education EV3 (45544).

    Для запуска программы требуется ПО LEGO Mindstorms Education EV3 версии 1.1.1 или выше.

    Ещё один способ управления сееноходом показан на этом видео:

    Комментарии

    Я попробовал открыть файл selenokhod.ev3 на другом компьютере (пункт меню "Файл -> Открыть проект. "): проект открылся без ошибок и все блоки на месте, см. картинку.

    
    

    Проверьте версию программы LEGO Mindstorms EV3 (пункт меню "Справка -> Информация о LEGO MINDSTORMS EV3"). У меня версия 1.0.1, установленная для учителя, см. картинку.

    
    

    В свойствах то да, все в порядке. В палитре пусто и в самой программе. Скрин отправила Вам на почту.

    
    

    Прикрепил ваш скриншот к комментарию. Теперь понятно, что не так. У меня тоже пусто в версии 1.0.1. Обновите LEGO Mindstorms EV3 до версии 1.1.1 и всё откроется, см. картинку ниже.

    Цель: Развитие способностей детей к наглядному моделированию, создание и запуск рабочей модели – луноход.

    Задачи: 1. Развивать мелкую моторику рук, элементы логического мышления, внимание, конструкторские навыки.

    2. Привить навыки работы с ЛЕГО конструктором, закреплять умение детей действовать по схематической модели, расширять словарный запас детей.

    3. Воспитывать интерес к конструированию из ЛЕГО. Воспитывать взаимопонимание, доброжелательность, инициативность, ответственность, желание помогать друг другу, работая в парах.

    Материал и оборудование: конструктор LEGO Education WeDo 2.0», ноутбук, проектор, экран, презентация.

    Подготовительная работа: чтение книг и энциклопедии о космосе, рассматривание картин и альбомов о космической технике.

    Ход занятия:

    Организационный момент:

    Он сиреневый такой,

    Машет весело рукой.

    Он свалился к нам с луны –

    Знают, любят малыши. (Лунтик)

    Ответы детей.

    Педагог: Вот такая интересная Родина у Лунтика. Ребята, что вы нового узнали о Луне. (спутник Земли, меньше чем Земля, нет воды и воздуха, вращается вокруг земли, фазы Луны)

    Ответы детей.

    Педагог: Робот-луноход – это транспортное средство, которое самостоятельно может передвигаться по поверхности Луны. Робот может исследовать интересные особенности поверхности и территорию.

    Ребята, из чего можно построить робота? (Из блоков, кубиков, металла, конструктора).

    Какой конструктор можно использовать для создания робота-лунохода, который может передвигаться? (конструктор Лего Wedo 2,0.)

    Педагог: Работать с конструктором мы умеем. На столе стоит робот, которого я заранее собрала. Ребята, что нужно для того, что бы робот-луноход ожил и отправился в путь? (Создать программу, запрограммировать робота.)

    Педагог: Перед серьёзной работой давайте сделаем разминку для пальцев.

    Физкультминутка «Робот».

    Робот делает зарядку

    И считает по порядку.

    Раз – контакты не искрят, (движение руками в сторону)

    Два – суставы не скрипят, (движение руками вверх)

    Три – прозрачен объектив (движение руками вниз)

    И исправен и красив (опускают руки вдоль туловища.)

    Практическая работа.

    Дети собирают луноход, потом педагог устанавливает соединение ноутбука с моделью конструктора, программирует робота, комментируя свои действия.

    Педагог: Сейчас проверим, всё ли мы сделали правильно, и если это так, то наш луноход оживёт. Ура! Луноход Майло ожил, а это значит, что ошибок нет! Молодцы! Мы с вами сегодня сделали большое, доброе дело – помогли Лунтику.

    
    

    Фотоотчет о познавательно-творческой деятельности в подготовительной группе с использованием LEGO-конструктора Наши ребята очень любят игры с LEGO-конструктором. В начале совместной деятельности с детьми включаются серии свободных игр с использованием.

    Исследовательская работа на тему «Польза конструктора LEGO» Цель проекта: Выяснить, что детский конструктор LEGO полезен в развитии детей. Задачи: 1. Провести анкетирование. 2. Узнать историю создания.

    Конспект НОД по конструированию с использованием конструктора LEGO WeDo в подготовительной к школе группе Тема: «КРОКОДИЛ» Цель: закрепить представления детей о животном мире Африки. Расширить и активизировать словарь по теме. Развить у детей.

    Конспект занятия по робототехнике, конструирование из Lego Education WeDO 2 Тема: «Симулятор землетрясения». Цель: ознакомление детей подготовительной группы с робототехникой с помощью конструктора LEGO Education.

    
    

    Музыкальный досуг для детей средней группы с использованием конструктора LEGO Цель – создание условий для овладения дошкольникам способностей к техническому творчеству посредством LEGO конструирования в музыкально-игровой.

    Новые возможности изучения робототехники с конструктором LEGO education «Технология и физика» Калинина Елена Дмитриевна, педагог дополнительного образования МКУ ДО - СЮТ Новые возможности изучения робототехники с конструктором LEGO.

    Открытое занятие по конструированию с применением конструктора «LEGO EDUCATION WEDO 2.0» тема «Транспорт» Цели и задачи: 1. Сформировать представление о различных машинах. 2. Формировать умение рассматривать образец, выделять в нем части, определить.

    Педагогический проект «Возможности использования конструктора lego для обогащения математических представлений детей» Педагогический проект «Возможности использования конструктора lego для обогащения математических представлений детей» Шиманова Татьяна Владимировна,.

    Презентация «Проект «Домашние животные» использованием конструктора LEGO DUPLO «Ферма» Все дети любят что-то конструировать, а конструкторы LEGO занимают у детей своё, особое место. Игры ЛЕГО — не просто помогают, как следует.

    Читайте также:

      
    • Конструктор еды что это
      
    • Конструктор lego friends 41038
      
    • Лего писать письмо деду морозу
      
    • Вайлдберриз конструктор для девочек
      
    • Lego super car 8880