Сборка и программирование робота-пятиминутки в среде LEGO Mindstorms Education EV3.

Мастер-класс «Сборка и программирование робота-пятиминутки в среде LEGO Mindstorms Education EV3».

Разработала: учитель математики МБОУ Болгуринская СОШ  Малыгина С.И.

Цели: формирование профориентации у школьников в процессе конструирования и программирования роботов

Задачи:

1. Познакомить с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования.

2. Собрать и запрограммировать робота на ПК.

3. Загрузка программы в робота

4. Демонстрация работы робота

Вид: практическая работа.

Оборудование: ноутбуки, наборы конструкторов Lego Mindstorms EV3, среда программирования Lego Mindstorms Education EV3, видео инструкция по сборке робота, инструкции по программированию робота, сборке ультразвукового датчика, подключения моторов и датчика к блоку.

Ход мастер-класса

Вводная часть

Само слово «робот» является существительным, обозначающим

неодушевленный предмет. Но роботы очаровательны. Идея неживой материи, которая самостоятельно выполняет сложные задания, просто поразительна! С тех пор как роботы стали такими технологически сложными и современными, можно было бы подумать, что для их конструирования и программирования необходимы большие знания и навыки. Однако серия конструкторов Lego Mindstorms EV3 делает робототехнику легкой и увлекательной как для взрослых, так и для детей. Эти наборы открывают робототехнику для всех возрастов. Это образовательная версия роботов.

Образовательная робототехника объединяет классические подходы к изучению основ техники и современные направления: информационное моделирование, программирование, информационно- коммуникационные технологии. Лего-конструирование знакомит с системой управления роботами: аппаратной частью, простым, но мощным программированием Лего-моделей. В настоящее время такая наука как робототехника приобретает все большее значение, опираясь на информатику, математику, физику, биологию и другие фундаментальные науки.

В состав набора LEGO Mindstorms EV3 входит 541 деталь.

Детали образуют 5 больших групп:

1. Электронные компоненты:

- EV3 микрокомпьютер с батарейным блоком.

-Датчики (ультразвуковой датчик, датчик касания, датчик цвета/ освещенности, гироскопический датчик).

- Сервоприводы (моторы ) и соединительные кабели.

2. Шестеренки, колеса и оси.

3. Соединительные элементы.

4. Конструкционные элементы.

5. Детали для украшения.

Основная часть.

Сегодня мы с вами создадим простейшего робота "Пятиминутку" на основе конструктора Lego Mindstorms EV3 и запрограммируем его. Это робот-тележка, его мы будем собирать с помощью приложения 1. В видео-ресурсе нет описания сборки ультразвукового датчика и подключения моторов и датчику к блоку с помощью кабелей. Поэтому датчик будем собирать, используя приложение 2. Подключать моторы и датчик будем с помощью приложения 3.Для этого нам понадобятся соединительные кабели: 3 по 25см.

Программирование в стандартной среде программирования Lego Mindstorms EV3 представляет собой перетаскивание блоков с определенными действиями. Задавая параметры для датчиков, подстраиваем робота к выполнению определенных действий.

Робот, которого мы сегодня создадим, довольно простой, чтобы сделать что-то серьезное необходимо гораздо больше времени.

Наш робот будет выполнять всего четыре действия:

1. Движение вперед

2.Остановка, когда доедет до препятствия

3.Говорит «Stop» (используя звуковые файлы)

4.Движение назад (3 оборота)

Практическая работа

Вам предстоит сконструировать по видео инструкции робота и запрограммировать его. Открываем видео, собираем робота. Далее собираем ультразвуковой датчик (приложение 2). Ну и осталось подключить датчики и моторы к блоку EV3 (приложение 3). Используя приложение 4, составим программу движения робота.

Заключительная часть

На данном мастер-классе вы познакомились с конструктором Lego Mindstorms EV3 и средой программирования. Современный мир уже невозможно представить себе без применения высоких технологий и роботов. Занятия по робототехнике помогают идти в ногу со стремительно развивающимся прогрессом и дают уникальную возможность для участия в улучшении качества жизни. Благодарность всем участникам мастер – класса.

Рефлексия

Предлагаю выразить свое мнение, обсудить полученные результаты.

(Оценивают, что получилось успешно, что вызвало наибольшее затруднения)

Я смог(ла)…

Какие трудности у меня были…

Я понял(а), что…

Было особенно интересно …

Использованные источники

1.Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. – М: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.

2. С. А. Филиппов Робототехника для детей и родителей. Санкт-Петербург «Наука» , 2013

3. https://learningapps.org/display?v=pqtij535a18

4. https://robot-help.ru/lessons/lesson-4.html

5. https://www.youtube.com/watch?v=9uv7LrzJRQM

Приложения

Приложение 1

Ссылка на видео инструкцию https://www.youtube.com/watch?v=9uv7LrzJRQM

Приложение 2

Сборка ультразвукового датчика

Приложение 3

Подключение сервомоторов, ультразвукового датчика к блоку EV3 с помощью кабелей. Возьмем два соединительных кабеля длиной 25 см, левый мотор подключим к порту B, а правый - к порту C. Именно это подключение выбрано по умолчанию в блоке "Рулевое управление". Ультразвуковой датчик подключим к порту 4.

​​​​​​​Приложение 4

Инструкция по составлению и выполнению программы

1.Открыть на ноутбуке программу LEGO MINDSTORMS Education EV3.

2.Создать новый проект (значок+).

3. Составить программу:

        1. Движение вперед

        2.Остановка, когда доедет до препятствия

        3.Говорит «Stop» (используя звуковые файлы в папке «Информация»)

        4.Движение назад (3 оборота)

4.Соединить робота с ноутбуком с помощью кабеля.

5. Включить микрокомпьютер на роботе, удерживая центральную кнопку (загорится зеленый цвет).

6. Загрузить программу в робота.

7. Отсоединить кабель от робота.

8. Запустить робота на выполнение программы. Выбрать папку «Project», файл «Program» , нажать на центральную кнопку микрокомпьютера.