"ПРОМРОБОквантум. Промышленная робототехника "

Актуальность программы.

Промышленная робототехника — это инженерная дисциплина, посвящённая созданию и изучению роботов для автоматиза­ции производственных процессов. Всё больше наблюдается рост зависимости жизни современ­ного человека от достижений научно-технического прогресса. Востребованность инженерно-технических кадров становит­ся как никогда актуальной проблемой современного общества и государства. В связи с этим предпринимаются различные по­пытки развития научно-технического потенциала инженерных кадров с помощью внедрения принципиально новых подходов к организации образовательного процесса. От образователь­ного процесса требуется, с одной стороны, формирование личностных и межличностных компетенций ребёнка, таких как критическое мышление, коммуникабельность, командность креативность и т. д.; с другой стороны, формирование базовых технических и инженерных навыков, знаний и умений. Боль­шинство способов организации образовательного процесса, формирующего личностные и межличностные компетенции, основываются на деятельностном подходе и проектных мето­дах. Одним из путей развития инженерно-технических навы­ков обучающихся является применение робототехники в об­разовательном процессе в качестве прикладной дисциплины, комплексно сочетающей в себе ряд основных инженерных специальностей. К тому же на данный момент робототехника является одной из наиболее востребованных и развивающих­ся специальностей: большинство её аспектов включено в раз­личные направления Национальной технической инициативы (НТИ); разработана дорожная карта развития данных направ­лений до 2035 года.

Педагогическая целесообразность заключается не только в развитии технических способностей и возможностей средствами конструктивно-технологического подхода, гармонизации отношений ребенка и окружающего мира, но и в развитии созидательных способностей, устойчивого противостояния любым негативным социальным и социотехническим проявлениям.

В основе предлагаемой программы лежит идея использования в обучении собственной активности учащихся. Концепция данной программы - теория развивающего обучения   критического мышления. В основе сознательного акта учения в системе развивающего обучения лежит способность к продуктивному творческому воображению и мышлению. Более того, без высокого уровня развитие этих процессов вообще невозможно ни успешное обучение, ни самообучение. Именно они определяют развитие творческого потенциала человека. Готовность к творчеству формируется на основе таких качеств как внимание и наблюдательность, воображение и фантазия, смелость и находчивость, умение ориентироваться в окружающем мире, произвольная память и др. Использование программы позволяет стимулировать способность детей к образному и свободному восприятию окружающего мира (людей, природы, культурных ценностей), его анализу и  конструктивному синтезу.

Педагоги

Намсараев Чингис Аюржанаевич ,Педагог дополнительного образования

Ринчинов Номто Владимиорович,Педагог дополнительного образования

Булхаров Ринчин Валерьевич,Педагог дополнительного образования

Ульзетуев Сергей Амарович, Педагог дополнительного образования

Содержание программы

Модуль стартовый

1. Тема Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности

Теория. Основные правила и требования техники безопасности и противопожарной безопасности при работе в компьютерном классе. Структура образовательной программы, её цель и задачи, содержание обучения. Ознакомление с робототехникой. Демонстрация видео и фильмов, моделей, по робототехники.

Модуль  Базовый .Конструирование

 2.1.Тема Современная робототехника

Теория: Понятие «робототехника». Три закона (правила) робототехники. Современная робототехника: производство и использование роботов.

Программирование, язык программирования. Визуальное программирование в

робототехнике. Основные команды. Контекстная справка.

Взаимодействие пользователя с роботом. Достоинство графического интерфейса. Ошибки в работе Робота и их исправление. Память робота.

2.2.Тема . Занятие по командообразованию

Командная игра «Снежный ком».

2.3 Тема. Основные компоненты роботов

Познакомить  с конструктором по робототехнике. Научить собирать базовые конструкции роботов, программировать их под определенные задачи, разобрать с вами базовые решения наиболее распространенных задач-соревнований.

2.4.Тема. Изучение простых механизмов и конструкции.

Способы соединения деталей и устройств. Шарнирное соединение.

Рычажный механизм. Зубчатые передачи: зубчатые колеса, реечная передача.

Шкивы и ремни. Снижение и увеличение скорости.

Использование простых механизмов в конструкции робота.

2.5. Тема Конструирование сложных механизмов систем, использованием наборов «Пневматика» Учащиеся познакомятся с конструированием более сложных наборов робототехники.

2.6. Тема Система привода и датчиков

Урок посвящен знакомству с конструкциями манипуляторов промышленных роботов, захватных устройств и приводов и датчиков.

2.7. Тема  Моделирование

Урок посвящен составление алгоритмов и программ для контроллеров, различных датчиков.

Модуль.  Продвинутый .Программирование.

 

3.1.Тема Обзор ПО, среды Arduino IDE, makeblock ultimate 10-in-1robot-kit

Теория. Знакомство со средой  Arduino IDE, makeblock ultimate 10-in-1robot-kit

Изучение базовых знаний и навыки.

3.2.Тема Алгоритм сборки робота и цикл

Практика. Работа с детьми для построение алгоритма сборки робота в среде   makeblock ultimate 10-in-1robot-kit.Усвоение понятий циклический алгоритм, цикл с параметром, цикл с предусловием, цикл с постусловием, дать представление об использовании циклических алгоритмов для решения практических задач в робототехнике;

дать понятие о блок-схемах, изображающих различные циклы.

3.3.Тема Переменные и константы, многозадачность

Теория. Знакомство с вычислительными возможностями робота ... В отличие от программного блока "Константа" - в блоке "Переменная", многозадачностью, основными навыками работы в среде программирования Arduino IDE .

3.4. Тема Основы программирования

Теория. Знакомство с миром программирования.

Практика. Программирования в среде Arduino IDE.

3.5.Тема Операция с данными

Теория. Основные настройки данных. Настройки Arduino IDE . Базовые принципы работы с материалами.

Практика. Применение программы в среде Arduino IDE на компьютере.

3.6. Тема Разработка и программирование модели

Теория. Учащиеся познакомиться с представлением архитектуры системы управления робототехническим устройством в виде взаимодействующих программно-аппаратных блоков и модулей с разделением на уровни по степени абстракции от конкретных технических решений. С назначением современных робототехнических комплексов, их основными компонентами и способами организации управления.Выяснят основные требования к исполнительным механизмам в робототехнической системе. У учащихся сформируется интуитивный уровень понимания методов использования обратной связи для управления двигателем по различным величинам (положение, скорость, момент) и эффектов взаимовлияния приводов при работе в одной кинематической цепи.

4.Тема  Конкурс творческих проектов

Практика.      Защита обучающимися       собственных творческих    проектов на   внутреннем Конкурсе.

Цели программы

Вовлечение обучающихся в процесс изучения промышленной робототехники за счёт формирования интереса и мотивации через проектную организацию образовательного процесса.

Результат программы

По итогам освоения Программы произойдет повышение уровня знаний обучающихся о современных ме­тодах применения промышленных роботов в производстве. Развитие навыков программирования, конструирования и инженерного проектирования. Формирование интереса об­учающихся инженерно-технического профиля к повышению уровня знаний в сфере роботизации промышленности. Фор­мирование начального уровня компетентности в сфере про­мышленной робототехники.

К числу планируемых результатов освоения образовательной программы детского технопарка «Кванториум» относятся:

- предметные (предпрофессиональные инженерные) компетенции (hardskills),

- метапредметные компетенции (softskills) -воспитание и развитие личностных качеств и ценностных отношений обучающихся.

Профессиональные компетенции (Hard Skills) по программе:

 • понимание терминов «автоматизация» и «роботизация», «система управления», «объект управления», «управляющий сигнал»;

• знание и понимание состава и структуры типовых конструкций промышленных роботов;

• знание и понимание состава и структуры приводов для промышленных роботов;

• способность расчёта требуемой рабочей области манипулятора при выполнении технологической операции;

• способность подбора необходимого рабочего органа и оснастки для выполнения простейших технологический операций;

• способность запрограммировать робота с использованием пульта управления;

• навык получения программы перемещений робота для выполнения технологических операций с использованием CAM-пакетов;

 • навык калибровки нового рабочего инструмента манипулятора;

 • навык калибровки новой базы;

• навык работы в CAD-системах для проектирования новой оснастки промышленного манипулятора.

Личностные и межличностные компетенции (Soft Skills) по программе:

• работа в команде: работа в общем ритме, эффективное распределение задач и др.;

 • развитие познавательных интересов обучающихся, умение ориентироваться в информационном пространстве, продуктивно использовать техническую литературу для поиска сложных решений;

• навыки ведения проекта, проявление компетенции в вопросах, связанных с темой проекта, выбор наиболее эффективных решений задач в зависимости от конкретных условий;

• развитие критического мышления;

• проявление технического мышления, познавательной деятельности, творческой инициативы, самостоятельности;

• способность творчески решать технические задачи;

• готовность и способность применения теоретических знаний по физике, информатике для решения задач в реальном мире;

• способность правильно организовывать рабочее место и время для достижения поставленных целей.

Особые условия проведения

нет

Материально-техническая база

Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Ноутбук 15" Dell Vostro 3590: Intel®

Core™ i5-10210U, ОЗУ 8Gb, SSD 256GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: AMD Radeon 610 2Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager / Китай
12 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Набор Tinker Kit базовый/Китай
7 шт.
Набор Tinker Kit ресурсный/Китай
7 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.
Паяльная станция myPovos 8588D
1 шт.
Оловоотсос ProsKit 908-366A 00058196
1 шт.
Кабель HDMI
1 шт.
Коврик для пайки S-140
1 шт.
Набор пинцетов Sparta 914845 (в наборе 4 шт.)
1 шт.
Припой Felder Pb60Sn40
3 шт.
Флипчарт ecoPopchart TF01 ECO/Польша
1 шт.
Комплект письменных принадлежностей для маркерной доски/Австрия (в комплекте 4 шт.)
1 шт.
Флипчарт ecoPopchart TF01 ECO/Польша
1 шт.
Комплект письменных принадлежностей для маркерной доски/Австрия (в комплекте 4 шт.)
1 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Набор Tinker Kit базовый/Китай
7 шт.
Набор Tinker Kit ресурсный/Китай
7 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.
Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3/Дания
8 шт.
Ресурсный набор LEGO MINDSTORMS Education EV3/Дания
4 шт.
Набор инструментов для электроники ProsKit PK 2090BM
1 шт.
Кабель HDMI
1 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Набор Tinker Kit базовый/Китай
7 шт.
Набор Tinker Kit ресурсный/Китай
7 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.
Ноутбук 15" Dell Vostro 3590: Intel®

Core™ i5-10210U, ОЗУ 8Gb, SSD 256GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: AMD Radeon 610 2Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager / Китай
12 шт.
Кабель HDMI
1 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.
Ноутбук 15" Dell Vostro 3590: Intel®

Core™ i5-10210U, ОЗУ 8Gb, SSD 256GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: AMD Radeon 610 2Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager / Китай
12 шт.
Кабель HDMI
1 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Набор Tinker Kit базовый/Китай
7 шт.
Набор Tinker Kit ресурсный/Китай
7 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.
Ноутбук 15" Dell Vostro 3590: Intel®

Core™ i5-10210U, ОЗУ 8Gb, SSD 256GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: AMD Radeon 610 2Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager / Китай
12 шт.
Кабель HDMI
1 шт.
Проектор ACER H651/Китай
1 шт.
Экран CACTUS Triscreen CS-PST-124x221/Китай
1 шт.
Ноутбук Dell G3 15 3590 / G315-3379 / Intel® Core™ i5-9300H 2,4GHz, ОЗУ 8Gb, SSD 512GB, экран 15.6", Web-Camera, WiFi, Bluetooth, Графика: NVIDIA GeForce GTX1650 4Gb, Предустановленная ОС MS Win 10/ ПО IT Infrastructure Manager /Китай
1 шт.
Набор Tinker Kit базовый/Китай
7 шт.
Набор Tinker Kit ресурсный/Китай
7 шт.
Знаток Arduino BASIC 5541547/Россия
13 шт.