Lego mindstorms nxt сумо программа

Обновлено: 07.05.2024

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.

Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.

Столичный центр образовательных технологий г. Москва

Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца

от 3 170 руб. 1900 руб.

Количество часов 300 ч. / 600 ч.

Успеть записаться со скидкой

Форма обучения дистанционная

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Гимназия имени Подольских курсантов»

Г.о. Подольск мкр. Климовск

Директор МБОУ «Гимназия

имени Подольских курсантов»

___________Квашенникова Н.А.

№_______от «____»_______2018 г.

Рабочая программа по роботехнике

для 5-6 классов

(базовый уровень)

Составитель: Воронежский А.В.

Учитель технологии

Задатки творческих способностей присущи каждому ребенку,

любому нормальному человеку.

Нужно только суметь раскрыть их и развивать.

Первый человекоподобный рыцарь был предложен Леонардо да Винчи в 1495 г., в 1738 г. французский механик Жак де Вакансон создал первого андроида, а в 1921 году чешский писатель Карел Чапек придумал слово «робот».

Бурными темпами робототехника вошла в мир в середине XX века. Это было одно из самых передовых, престижных, дорогостоящих направлений машиностроения. Основой робототехники были техническая физика, электроника, измерительная техника и многие другие технические и научные дисциплины. В начале XXI века робототехника является одним из приоритетных направлений в сфере экономики, машиностроения, здравоохранения, военного дела и других направлений деятельности человека. Специалисты, обладающие знаниями в этой области, востребованы. В России существует такая проблема: недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Поэтому необходимо вести популяризацию профессии инженера, ведь использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами. Как этого достичь? С чего начинать? Школа – это первая ступень, где можно закладывать начальные знания и навыки в области робототехники, прививать интерес учащихся к робототехнике и автоматизированным системам.

LEGO® MINDSTORMS® Education – новое поколение образовательной робототехники, позволяющей изучать естественные науки (информатику, физику, химию, математику и др.) а также технологии (научно – технические достижения) в процессе увлекательных практических занятий.

Используя образовательную технологию LEGO MINDSTORMS в сочетании с конструкторами LEGO, учащиеся разрабатывают, конструируют, программируют и испытывают роботов. В совместной работе дети развивают свои индивидуальные творческие способности, коллективно преодолевают творческие проблемы, получают важные фундаментальные и технические знания. Они становятся более коммуникабельными, развивают навыки организации и проведения исследований, что безусловно способствует их успехам в дальнейшем школьном образовании, в будущей работе.

Основным содержанием данного курса являются занятия по техническому моделированию, сборке и программирования роботов.

Актуальность курса заключается в том, что он направлен на формирование творческой личности, живущей в современном мире. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств.

На занятиях используются конструкторы наборов серии LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 с программным обеспечением ПервоРобот ( CD - R диск с визуальной средой программирования Lab Veiw ).

Используя персональный компьютер или ноутбук с программным обеспечением, элементы из конструктора, ученики могут конструировать управляемые модели роботов. Загружая управляющую программу в специальный микрокомпьютер NXT , и присоединяя его к модели робота, учащиеся изучают и наблюдают функциональные возможности различных моделей роботов. Робот NXT работает независимо от настольного компьютера, на котором была написана управляющая программа. Получая информацию от различных датчиков и обрабатывая ее, NXT управляет работой моторов.

Итоги изученных тем подводятся созданием учениками собственных автоматизированных моделей, с написанием программ, используемых в своих проектах, и защитой этих проектов.

Рабочая программа кружка « Lego робототехника» ориентирован f на учащихся 6 - 9 классов. Рабочая программа рассчитана на один год обучения, 35 часов. Занятия проводятся 1 раз в неделю, согласно учебному расписанию.

· заложить основы алгоритмизации и программирования с использованием робота LEGO Mindstorms N XT ;

· научить использовать средства информационных технологий, чтобы проводить исследования и решать задачи в межпредметной деятельности.

Задачи :

· научить конструировать роботов на базе микропроцессора NXT ;

· научить работать в среде программирования Mindstorms NXT ;

· научить составлять программы управления Лего - роботами;

· развивать творческие способности и логическое мышление учащихся;

· развивать умение выстраивать гипотезу и сопоставлять с полученным результатом;

· развивать образное, техническое мышление и умение выразить свой замысел;

· развивать умения работать по предложенным инструкциям по сборке моделей;

· развивать умения творчески подходить к решению задачи;

· развивать применение знаний из различных областей знаний;

· развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

· получать навыки проведения физического эксперимента.

· получить опыт работы в творческих группах.

Концепция программы кружка « Lego робототехника» основана на необходимости разработки учебно-методического комплекса для изучения робототехники, максимально совместимого с базовым курсом ИКТ в основной школе. Изучения робототехники имеет политехническую направленность – дети конструируют механизмы, решающие конкретные задачи.

Учащиеся 5 - 6 классов обычно изучают на уроках информатики программирование, опираясь на концепцию исполнителя – Черепаху, Робота, Чертежика и т.д. Эти исполнители позволяют ребенку освоить достаточно сложные понятия – алгоритм, цикл, ветвление, переменная. Робот, собранный из конструктора Лего, может стать одним из таких исполнителей. Программирование робота некой стандартной и универсальной конструкции, отвечающей всем поставленным перед учащимися задачам, снижает порог вхождения в робототехнику, позволяя учителю достигать в рамках курса тех же целей, что и на традиционных уроках информатики.
По сравнению с программированием виртуального исполнителя, Лего - робот вносит в решение задач элементы исследования и эксперимента, повышает мотивацию учащихся, что будет положительно оценено учителем.

Методы обучения

· Познавательный (восприятие, осмысление и запоминание учащимися нового материала с привлечением наблюдения готовых примеров, моделирования, изучения иллюстраций, восприятия, анализа и обобщения демонстрируемых материалов);

· Метод проектов (при усвоении и творческом применении навыков и умений в процессе разработки собственных моделей)

· Систематизирующий (беседа по теме, составление систематизирующих таблиц, графиков, схем и т.д.)

· Контрольный метод (при выявлении качества усвоения знаний, навыков и умений и их коррекция в процессе выполнения практических заданий)

· Групповая работа (используется при совместной сборке моделей, а также при разработке проектов)

Требования к знаниям и умениям учащихся.

В результате обучения учащиеся должны

· правила безопасной работы;

· основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

· конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

· компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

· виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

· конструктивные особенности различных роботов;

· как передавать программы;

· как использовать созданные программы;

· самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

· создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

· создавать программы на компьютере для различных роботов;

· корректировать программы при необходимости;

· демонстрировать технические возможности роботов;

· работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

Сумо - одно из самых увлекательных соревнований роботов Лего Ev3. В данном соревновании робот должен вытолкнуть робота противника за круг при этом самому не выехать за границу круга.

В самом начале соревнования роботы ставятся в центр круга, после страта программы запускаются и роботы должны подождать 3 секунды, после этого роботы должны доехать до границы круга и только потом они имеют возможность атаковать противника.

Опишем алгоритм и программу Сумо для робота EV3

Робот ждёт 3 секунды, отъезжаем от центра круга до границы, едем вперёд, крутимся, ищем врага, едем до врага, если едем от границы то отъезжаем назад.

Ставим ожидание на 3 секунды.

2 Действие. Отъезжаем назад, до границы.

3 действие. После того как робот отъехал до границы он должен выдвинуться вперед. Движение вперёд.

4 Действие. Ставим бесконечный цикл. Робот будет атаковать врага, пока его не вытолкнет или пока не закончится время соревнования.

в него ставим цикл вращение c ультразвуковым датчиком. (можно использовать и инфракрасный датчик)

5 Действие. Едем вперёд до тех пор, пока датчик цвета не увидит чёрную линию, границу круга.

6 . Действие После того как увидели границу мы отъезжаем назад.

Напишите отъезд назад сами, используя урок 1.Движение и повороты EV3

МСК: НУЦ «Робототехника » и каф. РК10 при МГТУ им. Баумана

Напоминаю Вам, что сначала необходимо собрать универсальную платформу по ссылке Мультибот платформа, а уже потом переходить к сборке аксесуаров.

Пошаговая инструкция

Мультибот "Танк - Сумоист" может легко быть модернизированным, путём добавления линейного датчика для создания простого робота сумо. Собранный робот сумо с датчиком и корректно работающей программой может участвовать в соревнованиях LEGO WRO и FIST. Так что экспериментируйте!

Программа и объяснение для робота - сумоиста представлена по этой ссылке. Посмотрите, тут всё понятно.

В Китае создан первый робот-прислуга » Робототехнические помощники

Робот-помощник от Honda » Человекоподобные роботы

Пахомов Максим Семенович, учитель математики и информатики

МБОУ « АМ Саха-Бельгийская гимназия », с.Ке птени , Усть-Алданский райо н , Республики Саха(Якутия)

Программирование робота «Сумо» конструктора LEGO на базе MINDSTORMSEV 3

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.

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.

В частности мы рассмотрим программу, составленную для соревнования лего робота к категории «Сумо».

Цель: Научить учащихся к самостоятельному программированию робота сумоиста, с минимальным применением датчиков: датчика света и инфракрасного датчика для дальнейшего участия в конкурсе «Робото-Сумо».

Задача работы: Ознакомить учащихся с самым простым способом программирования робота сумо.

Новизна: По новым требованиям ФГОС нового поколения введены новые направления в дополнительном образовании. Направление «Робототехника» представляет собой конструирование и программирование робота, т.е. развивает малую моторику, технические навыки у учащихся, а также укрепляет межпредметную связь.

Данная работа представляет собой краткую инструкцию программирования робота. В соревнованиях побеждает тот, кто выталкивает робота соперника за черный круг. Конструирование данного робота ссылается на сборку стандартного гусеничного робота по инструкции LEGOMINDSTORMSEV 3 с дополнительным применением датчика света, для определения границы поля, и инфракрасного датчика, для определения цели и направления движения.

По регламенту соревнования роботы должны находиться внутри круга с диаметром 100 см с черной границей в 2 см, в середине круга расположены две линии старта, после сигнала они должны стоять на линии в течение 5 секунд, только потом начинать движения, поэтому необходимо использовать оператор времени, настроив его на время.

Неопределенность этого соревнования заключается в том, что направления робота определяется судьей.

Во избежание того, что робот пройдет мимо (в случае, когда используется прямое движение) используем оператор «цикл» с использованием независимое управления моторами для поворота на месте.

Настроим его так, чтобы двигатель A двигался c максимальной скоростью вперед, а двигатель B c максимальной скоростью назад. Тем самым независимое управление моторами даст роботу поворачиваться на одной оси.

Во избежание того, что робот будет стоять и кружиться на одном месте в операторе цикл используем инфракрасный датчик для определения цели, настроив егок порту 1 на «Приближение» меньше или равно 50 см, так как роботы будут стоять в центре круга с диаметром 1м.

Таким образом, максимальная расстояние между нами не будет превышать 100 см, так как линия старта будет в середине поля, то расстояние между роботами будет меньше 50 см.

Прямое движение робота рано или поздно приведет его к черной линии, во избежание выхода из границы (поля сражения) используем датчик цвета. Настроим датчик для определения черного цвета к порту 2.

Для этого настраиваем его на определение черного цвета, как только датчик дойдет до черной линии включается мотор с движением назад (настроим независимые двигатели движения назад в течение 1 секунды) и автоматически останавливается.

После того как настроим все порты к моторам и к датчикам наша программа для соревнования сумо-роботов целиком будет иметь следующий вид с применением 2 моторов и датчика света с инфракрасным датчиком

Список использованной литературы:

1. Инструкция по сборке робота TRACK 3 R 01 Прицельное измельщение С.1-17.

Столичный центр образовательных технологий г. Москва

Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца

от 3 170 руб. 1900 руб.

Количество часов 300 ч. / 600 ч.

Успеть записаться со скидкой

Форма обучения дистанционная

Программирование, подготовка и комплектация борца-робота «СУМО» на базе конструктора Mindstorms LEGO EV 3.

Мы живем в веке информационных технологий, поэтому робототехника становится неотъемлемой частью учебного процесса. И если в рамках стандартной школьной программы мы изучаем теоретические основы программирования, то с помощью лего-роботов мы можем наглядно показать как выполняются те или иные функции.

В данной статье, мы рассмотрим программирование, подготовку и комплектацию борца-робота «СУМО». По данному направлению в любом регионе России и в мире в целом постоянно проводятся всевозможные мероприятия.

Цель: Научить учащихся к самостоятельному программированию робота сумоиста, с применением датчиков: 2 датчика цвета, ультразвукового датчика и датчика касания для дальнейшего участия в соревнованиях борцов-роботов «СУМО».

Задача работы: Познакомить учащихся со способом программирования робота сумо.

Данная работа представляет собой инструкцию программирования робота с пояснениями.

· Роботы устанавливаются в центре круга (на линии старта) в любом направлении (кроме как внутрь круга)

· После включения программы робот ожидает 3 секунды и начинает выполнять программу

· Робот должен доехать до края площадки (белая или черная линия)

· Коснувшись линии робот приступает к поиску соперника

· В соревнованиях побеждает тот, кто выталкивает робота соперника за черный круг.

Конструкция данного робота будет наглядно приведена (изображения) в приложении к данной работе.

Рис. 1 Программа СУМО робота

По регламенту соревнования роботы должны находиться внутри круга с диаметром 122 см с черной или белой границей в 4 см, в середине круга расположены две линии старта, после сигнала они должны стоять на линии в течение 3 секунд, только потом начинать движения, поэтому необходимо использовать оператор времени, настроив его на время.

Рис. 2

Далее робот движется до белой или черной линии (границы круга)

Рис. 3

Коснувшись линии, робот приступает к поиску соперника. То есть начинаем кружиться вокруг. Это можно сделать с помощью блока независимого управления моторами, который так же будет действовать в цикле с постусловием. Но здесь мы будем использовать показания другого датчика в качестве условия. Ультразвуковой датчик отправляет ультразвуковой сигнал и замеряет скорость, за какой промежуток времени сигнал приходит обратно. Таким образом этот датчик в состоянии определить расстояние до объекта. Поскольку наше поле диаметром 122 см, наш робот продолжит выполнять программу после того, как обнаружит объект на расстоянии меньшем или равном 90 см.

Рис. 4

Далее, как только датчик расстояния заметит перед собой цель, программа переключается на независимое управление моторами, движением вперед моторамиA и B. Для этого просто включим оператор управления с независимыми моторами, присоединённых к порту A и B, на движение вперед. Тем самым обеспечив роботу движение вперед. Но не стоит забывать, что робот соперника, может совершить маневр, и мы проедем мимо него. Или попытавшись вытолкнуть соперника, наш робот сам может покинуть пределы площадки. Чтобы избежать этого нам помогут датчики цвета. В нашем роботе используется 2 датчика. Так как на практике столкнулись с ситуацией. Когда датчик, расположенный с одной стороны просто не успевает среагировать, когда робота выталкивают с площадки другой стороной. И это будет одной из самых сложных частей программы, так как для считывания информации параллельно с обоих датчиков, придется использовать логическую операцию и работу датчиков цвета разбирать во вложенном цикле. Потребуется логическая операция ИЛИ, известная каждому школьнику, и значение истинности одного из условий. После того, как один из датчиков цвета обнаружил линию черного или белого цвета ему необходимо отъехать назад от края площадки и вновь приступить к поиску противника.

Для того, чтобы нашего робота было не так просто вытолкнуть за пределы поля, если он не успел развернуться и увидеть робота, или если проехал мимо и оказался в невыгодном положении, когда робот соперника находится сзади и уже выталкивает с поля, мы используем датчик касания. Его работа будет выполняться в параллельном цикле, который начнет свое действие только тогда, когда будет произведено нажатие. И остановит выполнение основного цикла. После нажатия датчика робот совершит маневр разворота с радиусом, чтобы избежать своего соперника, при этом учитывая данные показаний датчиков цвета, чтобы не покинуть пределы площадки.

После чего мы начинаем выполнение основной программы. Таким образом получается следующее:

Читайте также: