ПервоРобот lego weDo Выполнила ученица 3Б класса мкоу «Новоозерской сош»
Скачать 117.29 Kb.
|
| ПервоРобот LEGO WeDo Выполнила ученица 3Б класса МКОУ «Новоозерской СОШ» Слюзко Анастасия Руководитель Литовкина Л. Н. учитель математики и информатики МКОУ «Новоозерской СОШ» 2013 год Содержание Введение………………………………………………………………………………………… 3 Глава I. Робототехника: взгляд в прошлое и будущее…………………………...……………4
Глава II Основы конструирования роботов с помощью конструктора ПервоРобот LEGO WeDo……………………………………………………………………………………………...7 2.1 Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo…………………………………………………... 7 2.2 Конструирование моделей…………………………………………………………………..8 Заключение……………………………………………………………………………………...11 Список литературы……………………………………………………………………………..12 Приложение …………………………………………………………………………………….13 Введение. Робототехника представляет собой естественное логическое продолжение техники как явления. Стремление автоматизировать любой труд постепенно вытесняет человека из многих сфер его деятельности. Будучи одной из самых интригующих вечных тем, робототехника с самых ранних времен привлекает к себе интерес философов и писателей. Прогресс в философском осмыслении вопросов создания искусственных думающих машин на текущий момент далеко опережает практические результаты в этой области. Сегодняшним школьникам предстоит работать по профессиям, которых еще нет; решать задачи, о которых можно только догадываться; использовать новейшие технологии и изучать новое. Поэтому в настоящее время образовательная робототехника в школе приобретает все большую значимость и актуальность. Занятия по робототехнике знакомят учащихся с законами реального мира, учат применять теоретические знания на практике, развивают наблюдательность, мышление, сообразительность, креативность. Почему я выбрала эту тему? Во-первых, это интересно и увлекательно. Во-вторых, я уверена, что в самое ближайшее время робототехника совершит качественный и количественный скачок в своём развитии и очень скоро роботы будут неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Они будут трудиться рядом с нами. Сопровождать нас на работу. Помогать нам в различных делах. Цель: Ознакомление с робототехникой с помощью конструктора ПервоРобот LEGO WeDo Задачи
Гипотеза На основе базовых конструкций можно создавать и программировать свои модели. Объект исследования: конструктор ПервоРобот LEGO WeDo. Предмет исследования- связь между робототехникой и конструктором ПервоРобот LEGO WeDo. Глава I. Робототехника: взгляд в прошлое и будущее 1.1. История робототехники. Робототехника — наука о процессе разработки автоматизированных технических систем на базе электроники, механики и программирования. Роботостроение — развитая отрасль промышленности: несколько тысяч роботов работают на различных предприятиях, робототехнические манипуляторы превратились в неотъемлемую часть подводных исследовательских аппаратов, изучение космического пространства уже не обходиться без использования роботов с высоким уровнем интеллекта. Слово «робототехника» было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941г. В основу слова «робототехника» легло слово «робот», придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком для своей научно-фантастической пьесы «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов, которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей. В  прочем, некоторые идеи, положенные позднее в основу робототехники, появились ещё в античную эпоху — задолго до введения перечисленных выше терминов. Так, в «Илиаде» Гомера говорится, что бог Гефест сделал из золота говорящих служанок, придав им разум (т.е. — на современном языке — искусственный интеллект) и силу. Древнегреческому механику и инженеру Архиту Тарентскому приписывают создание механического голубя, способного летать (ок. 400г. до н. э.)Идея искусственных созданий упоминается и в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и запахал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе, который вдохнул жизнь в созданную им статую — Галатею. П  ервый чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота. Первого работающего робота — андроида, играющего на флейте, — создал в 1738 году французский механик и изобретатель Жак де Вокансон. Кукла действительно играла, перебирая пальцами и выдыхая во флейту воздух из мешков. Вокансон также создал механическую утку, покрытую настоящими перьями, которая могла ходить, двигать крыльями, крякать, пить воду, клевать зерно и, перемалывая его маленькой внутренней мельницей, отправлять нужду на пол. Утка состояла из более чем 400 движущихся деталей и была однозначно признана венцом творения мастера. В  создании всех этих чудес Вокансону помогало знание анатомии. Однако очень скоро они ему наскучили, и к 1743 году Вокансон все распродал. Ни одно из творений не дошло до наших дней, будучи поглощенными Великой французской революцией.В настоящее время высока научная активность в области робототехники: каждый год проводится несколько международных конференций по роботам, организуются национальные научно-технические совещания. Все большее число технических специалистов начинает заниматься роботами. Робот бытового назначения быстро выходит из стен лабораторий. В мире насчитывается около тысячи предприятий, производящих подобные устройства. Появляется все больше роботов заменяющих человека на рабочем месте. 1.2 Законы робототехники В фантастических рассказах Айзека Азимова сформулированы три "Закона робототехники":
Азимов в своих произведениях убедительно показывает, что эти законы, будучи заложены в программу-мозг робота в виде обязательных (безусловно исполняемых роботом) законов исключают возможность проявления любых недружественных действий робота по отношению к человеку. Приводятся также примеры негативных последствий, возникающих в случае, когда люди пренебрегая требованиям обязательности трех законов блокируют на этапе программирования робота один из законов (например, вторую часть первого закона). В этом случае робот может найти логически не противоречивое решение, позволяющее ему нарушить 1-й закон и стать опасным для человека. В 1981 году Кензи Урада, рабочий завода Kawasaki стал первой официальной жертвой, погибшей от руки робота. С этого времени число жертв роботов растет, несмотря на внедрение усовершенствованных механизмов безопасности. 1.3 Виды роботов. Робот — механическое устройство, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта. Использование роботов для испытания и контроля. Роботы могут применяться в промышленности для целей испытания и контроля. Такое использование таит в себе серьезное преимущество, поскольку даже при самой бесконечно повторяемой операции «внимательность» робота не ослабеет, ибо робот не знает усталости. Применение роботов в неблагоприятных средах.  Роботов можно применять под водой, в безвоздушном пространстве или в атмосфере, насыщенной отравляющими веществами.Домашние роботы. С  ейчас активно создаются домашние работы, способные выполнять многие функции, свойственные человеку. Уже существуют роботы повара, няньки, уборщики и т.п. В самом центре Харбина стоит ресторан с необычными официантами, поварами и уборщиками. Все они роботы.Робототехнические транспортные средства. На новой линии лондонского метро используются самоуправляемые поезда. В настоящее время надежность автоматического поезда очень высока. Глава II Основы конструирования роботов с помощью конструктора ПервоРобот LEGO WeDo 2.1 Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo Современные технологии настолько стремительно входят в нашу повседневную жизнь, что справиться с компьютером или любой электронной игрушкой для ребенка не проблема. Любой школьник может собрать настоящего интеллектуального робота, используя конструктор от компании LEGO. Компания LEGO была основана в 1932 году. Создателем компании был датчанин Оле Кирк Кристиансен. Первоначально компания выпускала стремянки, гладильные доски и деревянные игрушки. Слово «LEGO», позже ставшее названием компании, появилось в 1934 году, от выражения «leg godt» - «увлекательная игра». Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo используется для построения Лего - моделей. В набор входит 158 элементов, включая USB ЛЕГО - коммутатор, мотор, датчик наклона и датчик расстояния, позволяющие сделать модель более маневренной и «умной». Ч  ерез USB LEGO-коммутатор осуществляется управление датчиками и моторами при помощи программного обеспечения WeDo . Через два разъёма коммутатора подаётся питание на моторы и проводится обмен данными между датчиками и компьютером.Программное обеспечение LEGO WeDo автоматически обнаруживает каждый мотор или датчик. М  ожно запрограммировать направление вращения мотора (по часовой стрелке или против) и его мощность. Питание на мотор (5В) подаётся через USB порт компьютера. К мотору можно подсоединять оси или другие LEGO-элементы. Датчик наклона сообщает о направлении наклона. Он различает шесть положений: «Носом вверх», «Носом вниз», «На левый бок», «На правый бок», «Нет наклона» и «Любой наклон». Датчик расстояния обнаруживает объекты на расстоянии до 15см. Программное обеспечение конструктора WeDo предназначено для создания программ путём перетаскивания Блоков из Палитры на Рабочее поле и их встраивания в цепочку программы. Д  ля управления моторами, датчиками наклона и расстояния, предусмотрены соответствующие Блоки. Кроме них имеются и Блоки для управления клавиатурой и дисплеем компьютера, микрофоном и громкоговорителем. Комплект содержит 12 заданий. 2.2 Конструирование моделей Голодный аллигатор это модель, которая может открывать и захлопывать свою пасть и одновременно издавать различные звуки. Данную модель мы собирали, следуя пошаговым инструкциям. При создании данной модели мы использовали Ремни, Датчик расстояния, Мотор. Программа для модели состоит из следующих блоков: «Датчик расстояния», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Включить мотор на…», «Звук», «Цикл». Энергия передается от устройства, питающего мотор, на корончатую шестерню и под углом 90 градусов к следующей шестерне. Она, в свою очередь, вращает маленький шкив с ремнем, которые находятся с этой шестерней на одной оси. Ремень соединяет маленький шкив с большим, вращение которого как раз разжимает и сжимает челюсть аллигатора. Энергия преобразовывается из электрической (мотор и устройство, питающее его) в механическую (физическое движение шестерней, ремней и механизма челюсти). П  рограмма «Голодный аллигатор» использует контроль с клавиатуры для начала движения. Блок Старт по нажатию клавиши ждет, пока вы нажмете кнопку A на клавиатуре. После этого он начинает вращать мотор против часовой стрелки для того, чтобы сжать челюсть. Затем программа начинает проигрывать звук 17, изображающий хруст. Наконец, мотор вращается по часовой стрелке, разжимая челюсть. При этом он работает всего семь десятых секунды и останавливается. Чтобы изменить кнопку, которую нужно нажать для запуска модели, поместите курсор мыши в блоке и введите другую букву. Вы также можете ввести цифру или одну из четырех курсорных кнопок со стрелками. Исследуя модель аллигатора, мы решили сделать её более умной. Для этого использовали датчик, уже встроенный в модель. Это датчик движения, который, как и мотор, подключается к ЛЕГО-коммутатору. Пасть аллигатора должна широко открываться, когда он ожидает пищу, чтобы датчик движения наблюдал за пищей, а не за собственной челюстью. П  рограмма «Голодный аллигатор» модифицируется: блок Старт по нажатию клавиши заменяется блоком Начало. Также добавляется датчик движения. Если щёлкнуть на блоке Начало, программа запускается и ждет, пока датчик движения не обнаружит какой-либо объект. Тогда программа включает мотор против часовой стрелки, чтобы закрыть челюсти аллигатора и воспроизводит Звук 17, имитирующий хруст. Затем мотор включается по часовой стрелке, чтобы открыть челюсть. Мотор работает семь десятых секунды и выключается. Затем программа повторяется. Для этого на входе задается блок Цикл. (Приложение «Крокодил») Танцующие птицы Мы сконструировали двух механических птиц, которые способны издавать звуки и танцевать, и запрограммировали их поведение. В модели используется система ременных передач. Мы изучили поведение модели за счёт изменения её конструкции и программных блоков. Наша модель изменяла скорость и направление движения. Э  нергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо. Маленькое зубчатое колесо приводит в движение большое зубчатое колесо, установленное на одной оси со шкивом, который поэтому тоже вращается. Сверху на шкиве закреплена птица. На шкив надет ремень. При вращении шкива ремень движется и вращает другой шкив, на который сверху установлена вторая птица. Скорость вращения птиц можно изменять, переставляя ремень с большего шкива на меньший. Чтобы изменить направление вращения птиц, следует перекрестить ремень. (Приложение «Птицы1», «Птицы2»)На базе данной модели мы решили собрать Павлина. Для начала выяснили, что позволяет узнать павлина в животном мире? Что необходимо изменить в готовой модели? Как произвести эти изменения? (Приложение «Павлин»)  На базе моделей обезьяна и великан мы сконструировали медведя. Из головы обезьяны смоделировали голову медведя, а туловище великана переделали под туловище медведя, также использовали Датчик расстояния, Мотор. Создали для него программу. (Приложение «Медведь»)  Заключение Сегодня мы уже не можем себе представить мир без роботов. Они помогают нам везде. С помощью роботов собирают автомобили, исследуют далекие планеты и глубины океанов. И если бы не было роботов, то человек не знал бы, что находится глубоко под водой и в кратерах вулканов, не исследовал бы в космос, не смог бы предсказывать погоду и т. д. Труд на заводах и фабриках был бы очень тяжелым и изматывающим. Если бы не достижения в робототехнике, то технический прогресс оставался бы на уровне позапрошлого века! Итак, роботы нужны и важны для развития человечества. Роботы для игр и развлечений появились не так давно, но уже успели стать популярными и полезными для обучения. ПервоРобот LEGO WeDo - конструктор подходит для начального обучения основам робототехники. Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo позволил мне ощутить себя в качестве юного исследователя, инженера, программиста и математика. Конструктор ПервоРобот LEGO WeDo предоставляет инструментарий и задания для реализации межпредметных проектов. Собирая и программируя модели животных, мне захотелось изучить их повадки, образ жизни в живой природе. В ходе нашей работы мы подтвердили нашу гипотезу. Список литературы
Иллюстрации
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Городской конкурс рефератов Секция: география ладожское озеро: этногеографический... Физико-географическая и этнографическая характеристика Ладожского озера |  | Реферат по теме «Мишка косолапый» Автор: ученица 1 класса мкоу «Чернышевская сош №3» Мирнинского района, Якутия (Саха), Зотова Кристина |
| Реферат. Тема: Марийский народный календарь Выполнила ученица 9 класса Мухина Ольга. Майшанова Ирина Геннадьевна – учитель икн | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Фгос через проектную и исследовательскую деятельность. В методическом объединении приняли участие учителя мкоу хмр сош с. Нялинское,... |
| Реферат по теме Вражда княжеских родов Ольговичей и Мономаховичей в 12 веке Выполнила ученица 8 «А» класса Ионова Екатерина. Руководитель – учитель истории Серкова. Ю. Б | | Рефераты и проектно- исследовательские работы, выполненные учащимися... «Формы и размеры Земли» (реферат). Выполнила Дмитриева Алена ученица 11 класса. 2005 г |
| Исследовательская работа по теме: «Народная этимология в сказе Н.... Выяснить осмысление морфемного состава слова и мотивировку его значения на основе сближения с созвучными словами, отличными от него... | | Работу выполнила ученица 3 класса моу «Сосновская оош» Семенова Анастасия... Закон РФ от 10. 06. 1993 n 5154-1 "О стандартизации" утратил силу в связи с принятием Федерального закона от 27. 12. 2002 n 184-фз... |
| Конференция школьников «в науку первые шаги» Выполнила Яковлева Мария... Работа «Шурави» герои Афганской войны», выполненная Яковлевой Марией, ученицей 8 а класса, посвящается 22 годовщине вывода Советских... | | Мкоу «Парфеньевская сош», выполнила Козырева Е. А., учитель биологии... Подумайте и напишите внутришкольные факторы, негативно влияют на здоровье ребенка в образовательном процессе? |
| Составители: Иванова Вероника – ученица 8 «Б» класса, Якубовская Ольга – ученица 8 «Б» класса Руководители: Акимова Евгения Александровна – учитель информатики, Беляева Ирина Вячеславовна – учитель биологи | | Исследовательская работа «Тайна имени». Выполнила ученица 6 класса... Научно-исследовательская деятельность в Мокрушинской школе Канского района Красноярского края |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В конкурсе приняли участие 4 педагога из трёх общеобразовательных учреждений района: мкоу верх-Каргатская сош (Пастушкова Л. А.)... | | Реферат «паукообразные» Ученица 3 «г» класса моу сош №39 Илюхина Вероника Пахомова О. В |
| Мкоу «Новобурковская средняя общеобразовательная школа» В мкоу «Новобурковская сош» В мкоу «Новобурковская сош» имеется компьютерный класс с подключением к сети Интернет | | Реферат «Способы образования топонимов немецкого языка» (секция лингвистика)... Этимологические изыскания позволяют приблизиться к истокам формирования культурной и языковой картин мира. Поэтому целесообразно... |
