Методическое пособие по теме: "Создание робота-дзюдоиста"

Создание робота для соревнований «Дзюдо» на базе платформы «LEGO NXT»

В ряду новых возможностей, которые предоставляет нам сеть, компьютеры и другие способы связи и технические новинки, Lego Education выделяется тем, что позволяет организовать не только интериоризацию знаний, а именно получение новой информации из поведения реальных объектов, при этом объекты можно изменять, конструировать по-новому и вновь экспериментировать.

Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование, т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.

В педагогической целесообразности этой темы не приходиться сомневаться, т.к. учащиеся научатся объединять реальный мир с виртуальным. В процессе конструирования и программирования они получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Перед тем, как работать с конструкцией - ее надо собрать, увидеть и понять “изнутри” способы ее работы.

Сегодня мы с вами познакомимся с исполнителем ЛЕГО-робот NXT. Составим для него алгоритм решения поставленной задачи и удостоверимся в том, что ЛЕГО-робот NXT ее решит.

У робота имеется «мозг», устройство которое обрабатывает информацию и посылает команды – это сам компьютер NXT (или микрокомпьютер).

Используя навыки в составлении алгоритмов, четкой постановки цели и знания задач, мы с группой учащихся приступили к научному творчеству, а именно, к проектировке и сборке робота. Так как известной схемы не существовало, нам пришлось задействовать смекалку, проявить терпение и находчивость, что очень мотивировало ребят. У нас имеется базовый блок, состоящий из микроконтроллера с размещенными на нем сервомоторами. К базовому блоку крепятся датчик освещенности для обнаружения черной линии на белом поле и датчик расстояния (локатор). В результате совместной работы мы получили довольно сложный алгоритм.

да

нет

да

Поворот на N грудусов

Едем назад на Q оборотов

Едем вперед на Q оборотов

Видит противника?

начало

Едем назад на Q оборотов

да

нет

да

нет

Поворот на N грудусов

Поворот на N грудусов

Едем назад на Q оборотов

нет

Сработал датчик касания?

Видит черную линию?

Видит черную линию?

Взяв за основу полученный алгоритм, мы создали программу, которую впоследствии загрузили в микрокомпьютер NXT. Благодаря циклическому алгоритму и определенному набору датчиков наш робот получил возможность ориентироваться в пространстве: видеть и даже чувствовать! Это позволило наделить робота «искусственным интеллектом», способным анализировать и реагировать на изменения в окружающей обстановке. Наш робот выступил на межрегиональных соревнованиях РОБОАРТ -2015, которые состоялись в Воронеже на базе ВГУ, где наши счастливые участники стали лауреатами.

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. Робот не ставит оценок и не дает домашних заданий, но заставляет работать умственно и творчески.