Мастер-класс «Диалог с роботом». Материалы

Для обучения детей робототехнике существует множество интересных методик, но практически все они включают в себя программирование и устройство, которое будет выполнять команды. Симбиоз, простота и продуманность этих двух сущностей позволят начать преподавание робототехники детям младшего возраста и не потеряют актуальность за счет фундаментальности программы.

Одно из таких устройств – РОББО Робоплатформа, которая работает со специальным визуальным языком программирования – Robbo Scratch 3. Визуальный язык интересен тем, что при обучении программированию дети уделяют внимание только логике программы, а не её синтаксису, порог вхождения ниже, и это сглаживает переход к более «взрослым» языкам программирования. А РОББО Робоплатформа обладает специальным микроконтроллером, который понимает этот язык.

Понимание базируется на исполнении команд и интерпретации данных, которые приходят с датчиков робота. Датчики вставляют в отдельные слоты, и вы можете выбирать для своих занятий тот набор, который необходим для конкретного урока.

Например, датчик света позволит получить информацию об интенсивности света, который падает на РОББО Робоплатформу. Получая значения от 0 до 100, можно задать РОББО Робоплатформе поведение, исходя из этих значений.

Кейс: Робот-солнечная батарея.

При высокой интенсивности света РОББО Робоплатформа стоит на месте, при падении интенсивности света РОББО Робоплатформа начинает выполнять алгоритм поиска света и движется, пока показания интенсивности не станут снова высокими.

Также на примере этого кейса можно рассказать о работе датчика света, о фотоэффекте, о том, какие приборы в современной жизни используют датчик света. Таким образом робототехника совмещается с физикой или другим предметом.

Помимо датчика света робот может быть оснащен датчиком касания, который можно использовать в кейсах для «парковки» РОББО Робоплатформы. Есть датчик линии и датчик приближения. Оба этих датчика основаны на инфракрасном излучении. Принципы работы датчиков раскрываются через физические законы, а кейсы с этими датчиками, такие, как проезд по черной линии, уже являются классикой робототехнических соревнований.

Кейс: Защита от падения.

Датчик линии меняет свои показания в зависимости от того, насколько далеко от него препятствие и от того, насколько хорошо отражает это препятствие инфракрасное излучение. Нужно получить значения этого датчика в момент, когда он «смотрит» на стол и когда он «смотрит» со стола на пол. После этого запрограммировать движение робота, если значения датчика соответствуют показателям «стол», и остановку, если показатели датчика соответствуют показаниям «пол». 

На этом примере можно рассказать о защитных системах, которые позволяют роботам не врезаться в препятствия и успешно следовать своему маршруту или выполнять любую другую задачу, требующую перемещения в пространстве.

Все программируется на простом и понятном языке визуального программирования, который наглядно демонстрирует логику работы «мозга» РОББО Робоплатформы. Это позволяет детям с малых лет понимать принципы робототехники, изучать программирование, 3D моделирование и многие другие полезные области, как в робототехнике, так и в жизни.

Конференция «Технологии Индустрии 4.0 на основе открытой аппаратной платформы» организована в рамках международного проекта «Практико-ориентированное детское образование в сфере Индустрии 4.0 на базе единой открытой образовательной аппаратной платформы» (POETA) Программы приграничного сотрудничества «Россия – Юго-Восточная Финляндия 2014-2020» с совместным финансированием Европейского Союза, Российской Федерации и Республики Финляндия. Участниками проектного консорциума являются Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), компания «РОББО», Лаппеенранта-Лахти университет технологий и Департамент образования г. Лаппеенранты. Проект POETA нацелен на продвижение технологий Индустрии 4.0 среди школьников Южной Карелии, Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Проект предусматривает проведение фестивалей, семинаров, конференций для детей и взрослых на русском, английском и финском языках, разработку методических материалов для преподавателей робототехники и обучающих программно-аппаратных комплексов для учеников.

Материал создан в рамках проекта POETA. Проект поддержан Программой приграничного сотрудничества «Россия – Юго-Восточная Финляндия 2014-2020» с совместным финансированием со стороны Евросоюза, России и Финляндии (KS1950, POETA, 2020-2022 гг.)