Семестр 1. Азы робототехники

Занятие 1

• Определение робота
• История развития роботов
• Роботы LEGO MINDSTORMS NXT 2.0
• Соревнования роботов: фото и видео о роботах
• Фестивали, олимпиады мобильных роботов
• Знакомство с конструктором
• Интерактивный сервомотор
• Программирование NXT
• Сборка базовой модели
• Алгоритм движения робота.
• Расчёт угла поворота и пройденного пути в базовой модели.

Занятие 2

• Подключение источников питания
• Подключение моторов и датчиков
• Тестирование датчиков и сервомоторов
• Главное меню NXT
• Датчики света и цвета
• Калибровка датчика цвета
• Основные понятия оптики (природа света, отражение, преломление, рассеивание)
• Алгоритм движения робота по линии
• Циклы и условия

Занятие 3

• Подключение NXT к компьютеру через USB-порт
• Интерфейс программного обеспечения
• Палитра программирования
• Передача программ на NXT
• Запись программ в NXT и автономное выполнение
• Алгоритм движения по линии с двумя условиями.
• Алгоритм движения по линии с двумя датчиками цвета.
• Движение с пропорциональным регулятором. Понятие ошибки.

Занятие 4

• Установка и настройка датчика ультразвука.
• Основные понятия звука (волновая природа звука, распространения звуковых вон в средах, эхолокация)
• Разработка и настройка робота «Исследователь»
• Разработка алгоритма, написание программы
• Тестирование и корректирование программы
• Разработка алгоритма движения робота вокруг препятствия.
• Тестирование и корректирование программы

Занятие 5

• Постановка задачи для разработки алгоритма «прохождения лабиринта»
• Правила прохождения лабиринта
• Виды и история лабиринтов
• Разработка алгоритма с одним датчиком ультразвука, написание программы
• Тестирование и корректирование программы
• Соревнование на скорость прохождения лабиринта среди учащихся

Занятие 6

• Установка и настройка робота с датчиком касания.
• Работа с переменными.
• Разработка алгоритма подсчета количества нажатий
• Разработка алгоритма прохождения лабиринта с датчиком касания и датчиком ультразвука
• Тестирование алгоритма и программы

Занятие 7

• Постановка задачи для разработки алгоритма «соревнование Кегельринг»
• Сборка робота согласно регламенту, установка датчиков света и ультразвука.
• Разработка алгоритма и программы «кегельринг» для сбивания кеглей без учета их цвета
• Корректировка алгоритма и программы

Занятие 8

• Разработка алгоритма и программы «кегельринг» для сбивания кеглей нужного цвета
• Разработка алгоритма «кегельринг» с использованием энкодера мотора
• Корректировка алгоритма и программы
• Соревнование согласно регламенту соревнований среди учащихся

Занятие 9

• Понятие механической передачи
• Расчет механической передачи по количеству зубцов в шестеренках
• Виды передачи, понятие редуктора, мультипликатора
• Изготовление волчков с пусковым механизмом с различным передаточным отношением
• Исследование зависимости параметров движения(времени, скорости) от системы запуска и передаточного отношения
• Возвратно – поступательное движение, маятник Капицы, кривошипно – шатунный механизм.
• Сборка и настройка самодельного отбойного молотка

Занятие 10

• Постановка задачи для сборки шагающего робота
• Сборка одномоторного шагающего робота
• Настройка алгоритма движения шагающего робота.
• Улучшение базовой модели шагающего одномоторного робота за счет изменения механической передачи
• Корректировка алгоритма и программы
• Сборка трехмоторного шагающего робота и сравнение характеристик движения с одномоторным.

Занятие 11

• Постановка задачи для разработки алгоритма «транспортировка предметов»
• Виды захватов на основе моторов  NXT
• Сборка робота с захватом и датчиком цвета
• Разработка алгоритма для движения по линии
• Корректировка алгоритма и программы
• Разработка алгоритма робота очистителя (прочесывание местности в заданном квадрате)
• Корректировка алгоритма и программы

Занятие 12

• Постановка задачи для разработки алгоритма «робот сумоист»
• Сборка робота согласно регламенту, установка датчиков света и ультразвука.
• Корректировка алгоритма и программы
• Первый тур соревнования роботов
• Подведение итогов
• Корректировка алгоритма и программы

Занятие 13

• Второй тур (Полуфинал) соревнования роботов
• Подведение итогов
• Третий тур (Финал) соревнования роботов
• Подведение итогов
• Теоретический экзамен по курсу (расчет угла поворота и пути по диаметру колеса, законы оптики и распространения света, типы передачи, расчет передаточного отношения, блок – схема алгоритма движения одной из задач по курсу)
• Разборка роботов
• Заполнение электронной анкеты (оценка курса и самооценка)