Календарно-тематическое планирование по курсу Робототехника (2 год обучения)

Календарно-тематическое планирование по курсу «Робототехника»
Второй год обучения - «Основы робототехники»

№
занятия
Дата по плану
Дата по факту

Тема занятия
Кол-
во
часов

Содержание

Практическая работа


Введение. Общие представления о робототехнике (4 часа).

1


Введение в робототехнику
2
Цели и задачи курса. Основные понятия робототехники. Что такое роботы. История робототехники. Конструкторы и «самодельные» роботы. Спортивная робототехника: Евробот, фестиваль мобильных роботов, «РобоФест», «РобоМир», олимпиады роботов.



2


Обзор образовательных конструкторов LEGO Mindstorms NXT и Eva-3.
2
Конструкторы компании ЛЕГО. Общие представления об образовательном конструкторе: LEGO Mindstorms NXT, Ev3. Сравнительная характеристика конструкций основных деталей (датчиков, блока NXT, сервомотора).

Комплектование деталей конструкторов Lego.


Основы конструирования машин и механизмов (14 часов).

2.1 Передаточные механизмы

3


Червячная передача.
Кинематическая схема механизма.
2
Виды, элементы червячной передачи. Конструкционные требования к передаточному механизму. Практическое применение, характеристика. Варианты конструкций, креплений основных элементов механизма из Lego деталей. Конструирование электропривода. Изображение механизма на кинематических схемах.

Разработка червячного редуктора. Проектирование электропривода к червячной передаче. Сборка вариантов червячной передачи (см. приложение Toranomaki стр.23, 24, 25, 31, 45, 210, 213)

4-5


Творческая работа по теме «Передаточные механизмы».
4
Трелёвочный механизм: назначение, виды, основные детали, принцип действия. Разработка конструкции программно управляемого трелёвочного механизма с электроприводом.
Изготовление программно управляемого трелёвочного механизма с электроприводом.


2.2 Конструирование сложных механизмов со смещённым центром вращения

6


Кулачковый механизм.
2
Кулачковый механизм: определение, устройство, принцип действия, практическое применение. Варианты конструкций. Конструирование электропривода.
Разработка кулачкового механизма. Проектирование электропривода. Сборка конструкционных вариантов кулачкового механизма (см. приложение Toranomaki стр. 34, 66, 67, 68)

7


Кривошипно-шатунный механизм.
2
Кривошипно-шатунный механизм: определение, устройство, принцип действия, практическое применение. Варианты конструкций. Конструирование электропривода.
Разработка кривошипно-шатунного механизма. Проектирование электропривода. Сборка конструкционных вариантов кривошипно-шатунного механизма (см. приложение Toranomaki стр. 33, 66, 67, 69, 70, 198, 211).


8


Кулисный механизм.
2
Кулисный механизм: определение, устройство, принцип действия, практическое применение. Варианты конструкций. Конструирование электропривода.
Разработка кулисного механизма. Проектирование электропривода. Сборка конструкционных вариантов кулисного механизма (см. приложение Toranomaki стр. 33).


9


Творческая работа по теме «Передаточные механизмы».
2
Двигательный механизм (см. приложение 6): назначение, основные детали, принцип действия. Разработка конструкции программно управляемого двигательного механизма с электроприводом.
Изготовление программно управляемого двигательного механизма с электроприводом.



Шагающие системы передвижения роботов (14 часов).

10


Робот с 2-я конечностями.
2
Шагающие роботы: принцип движения. Механизмы шагающего робота с 2-я конечностями. Разработка конструкции робота с опорой на приложение Toranomaki стр. 90, 91, 92; Шагающие механизмы.

Изготовление шагающего механизма с 2-я конечностями.

11


Робот с 4-я конечностями.
2
Механизмы шагающего робота с 4-я конечностями. Варианты движения. Разработка конструкции робота с опорой на приложения: Toranomaki стр. 86, 87, 88, 89; видеоролик № 1-7; Шагающие механизмы.

Изготовление шагающего механизма с 4-я конечностями.

12


Робот с 6-ю конечностями.
2
Механизмы шагающего робота с 6-ю конечностями. Варианты движения. Разработка конструкции робота с опорой на приложения: Toranomaki стр. 93; видеоролик №8; Шагающие механизмы.

Изготовление шагающего механизма с 6-ю конечностями.


13-14



Творческая работа по теме.
«Шагающие роботы».

8
Подготовка к соревнованиям WRO свободная категория: «Гонка шагающих роботов», «Сумо шагающих роботов». Положение соревнований, требования к роботу. Разработка программно управляемого механизма.

Изготовление робота к соревнованию: «Гонка шагающих роботов».










15-16





Изготовление робота к соревнованию: «Сумо шагающих роботов».










Манипуляционные системы. (18 часов).

17


Промышленные роботы
2
Структура и составные элементы промышленного робота. Манипулятор: назначение, промышленное использование, виды, типы с опорой на приложения: Toranomaki стр. 18-21, 43, 45, 62, 95; «Механизмы».
Конструирование механического манипулятора (захват) с использованием зубчатых передач.

18


Рабочие органы манипуляторов.
2
Основная часть манипуляторов - пространственные механизмы со многими степенями свободы. Рабочие органы манипуляторов.
Конструирование механического манипулятора с одной, двумя и тремя степенями свободы (стационарные, телескопические, складные).

19


Электромеханические манипуляторы.
2
Программно управляемые манипуляторы: конструктивные особенности, практическое применение. Конструирование электропривода с опорой на приложение Toranomaki стр. 43, 45.
Разработка многофункционального программно управляемого манипулятора с 2-3 степенями свободы.

20


Манипуляторы с пневматическим приводом.
2
Пневматический привод: особенности конструкции, основные детали, принцип действия, практическое применение. Разработка манипулятора с пневматическим электроприводом с опорой на приложения: Toranomaki стр. 186 – 190.; карточки задания учебного конструктора «Пневматика».
Конструирование программно управляемого механизма пневматического манипулятора.

21


Сенсорные устройства, применяемые в манипуляционных системах.
2
Сенсорные устройства, применяемые в манипуляторах для выполнения различных технологических операциях. Функциональная значимость сенсорных устройств, устанавливаемых на манипуляторах. Варианты крепления датчиков.
Конструирование рабочего органа манипулятора с датчиками: световым, касания, ультразвуковым «Стационарный манипулятор».



22-25


Творческая работа по теме «Манипуляторы»
.

8
Подготовка к соревнованиям WRO. Свободная категория «Биатлон»: положение соревнования, требования к роботу. Разработка конструкции робота автомобильной группы для участия в соревнованиях старшего уровня.
Сборка робота для участия в соревнованиях старшего уровня свободной категории WRO «Биатлон».






WRO основная категория: обзор, анализ конструкций роботов с манипуляционными системами. Разработка робота для участия в соревнованиях младшего уровня 2015г.
Сборка робота для участия в соревнованиях младшего уровня основной категория WRO 2015.


Разработка проекта ( Игры роботов, направление FLL.) 18 часов.

Введение в проектную деятельность.

26


Требования к проекту.
2
Знакомство с положением соревнований FLL – 2015. Видео презентация игрового поля. Положение по этапам соревнования. Определение задач по этапам-проектам. Обсуждение возможных источников информации, вопросов по защите авторских прав. Выбор стиля презентации.
Сборка объектов игрового поля.

5.2 Работа над проектной конструкцией робота.

27-28



Функциональные требования к конструкции робота на играх FLL.

4

Анализ функциональных задач будущей модели робота. Разработка базовой модели робота с использованием графической программы LEGO Digital Designer.
Моделирование, сборка базовой модели робота.

29-31



Конструирование
6
Распределение обязанностей по сборке, съёмных механизмов робота согласно положению соревнования, выбранному этапу Разработка конструкций по назначению.

Конструирование съёмных механизмов, приспособлений для базовой модели робота.

32-33


Регулировка работы механизмов.
4
Программирование модели робота в NXT-G.
Пробные заезды роботов. Выявление конструкционных неисправностей. Этапы модернизации.

Регулировка, модернизация механизмов и приспособлений робота при тестировании на игровом поле.

5.3 Защита проекта

34


Защита проекта.
2
Порядок презентации своей работы: проекта, модели.
Обсуждение результатов работы.
Показательные заезды роботов.

Контроль качества знаний (2 часа).

35


Подведение итогов.
4
Контрольное тестирование (20 мин.)
Анализ собранных моделей.
Комплектование конструкторов.


†ђЗаголовок 115