Компания Lego постоянно работает над улучшением среды программирования и встроенного программного обеспечения модуля EV3. Поэтому, с появлением новых версий рекомендуется производить обновление программного обеспечения.

Как узнать, что появилось какое-либо обновление? Среда программирования Lego mindstorms может сама при запуске проверять через интернет наличие обновлений и уведомлять пользователя. Необходимо лишь разрешить ей делать это, установив соответствующий флажок в окне, вызываемом командой "Главное меню"-"Справка"-"Проверить наличие обновлений" .

Как только появится обновление - среда программирования вас об этом уведомит. Вам необходимо будет пройти по ссылке, загрузить и установить обновленную версию программного обеспечения. Обновление среды программирования ничем не отличается от первоначальной установки: просто следуйте инструкциям на экране установки программы.

Модуль EV3 конструктора Lego mindstorms является сложным устройством, схожим по конструкции, например, с компьютерами или современными смартфонами. Внутри модуля EV3 в специальной области памяти расположено встроенное программное обеспечение, отвечающее за взаимодействие модуля с датчиками, моторами и выполняющее загруженные в него программы. Это встроенное программное обеспечение часто именуется прошивкой.

В чем особенность обновления встроенного программного обеспечения модуля EV3?

Как вы уже знаете - компания Lego разрабатывает и сопровождает две версии среды программирования: домашнюю и образовательную. Так же существуют и две версии прошивок модуля EV3. Какой версии принадлежит прошивка - понятно из её названия: домашняя версия содержит в названии порядковый номер и литеру H (сокращение от Home) - (EV3 Firmware V1.09H), образовательная - порядковый номер и литеру E (сокращение от Education) - (EV3 Firmware V1.09E). В любой модуль EV3 можно загружать и домашнюю, и образовательную версию встроенного ПО, поэтому в выборе прошивки ориентируйтесь на версию среды программирования, которую вы используете.

Подготовка модуля EV3 и процесс обновления встроенного ПО

Предупреждение: процедура обновления встроенного ПО модуля EV3 полностью стирает все программы во внутренней памяти и восстанавливает первоначальные настройки в модуле, сбрасывая сохраненные подключения!

В первую очередь следует убедиться, что аккумуляторы заряжены или установлены исправные батареи в отсек питания модуля EV3. Далее необходимо включить модуль EV3 и, используя USB-кабель, подключить его к компьютеру.

Затем загружаем среду программирования. Если среда программирования определит, что необходимо обновить прошивку модуля EV3, то выдаст вам соответствующее предупреждение. Вам останется нажать кнопку "Обновить встроенное ПО" и дождаться завершения загрузки прошивки в модуль EV3. По завершению загрузки модуль EV3 будет автоматически перезагружен.

Если же вы желаете самостоятельно выполнить загрузку прошивки, то следует выполнить следующие действия:

Что-то пошло не так...

Если по какой-либо причине модуль EV3 прекратит работу во время обновления встроенного ПО, вы должны будете обновить встроенное ПО вручную, выполнив следующие шаги (для модуля EV3 все равно требуется USB-подключение к компьютеру):
1. Нажмите и удерживайте кнопку "Назад" , центральную кнопку и кнопку "Вправо" на модуле EV3.
2. При перезапуске модуля EV3 отпустите кнопку "Назад" .
3. Когда на экране появится надпись "Updating..." "Вправо" и нажмите кнопку "Обновить встроенное ПО" в инструменте обновления встроенного ПО. Встроенное ПО будет загружено на ваш модуль EV3, который перезапустится самостоятельно.

Принудительный перезапуск модуля EV3

Если ваш модуль EV3, оставаясь во включенном состоянии, внезапно перестает реагировать на любые нажатия кнопок, и завершить его работу в обычном порядке невозможно, вам потребуется принудительно перезапустить модуль EV3. При перезапуске модуля EV3 существующие папки и проекты предыдущих сеансов не стираются из памяти модуля EV3. Файлы и проекты текущего сеанса будут утеряны.
1. Убедитесь, что модуль EV3 включен.
2. Нажмите и удерживайте кнопку «Назад» , центральную кнопку и кнопку «Влево» на вашем модуле EV3.
3. Когда изображение на экране исчезнет, отпустите кнопку «Назад» .
4. Когда на экране появится «Запуск» , отпустите центральную кнопку и кнопку «Влево» .

Республика Саха (Якутия) Муниципальное образование Кобяйский улус

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

СОГЛАСОВАНО

Директор школы Левина О.Д

__________________________

№___ от __________

20___ г

СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора по ВР

Яковлева М.А

________________________

20____ г.

« Ситтинская средняя общеобразовательная школа

имени В.Е.Колмогорова»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Кружка « Робототехника »

Занятость: 2-10 классы Группы- младшая (2-4 классы),средняя (5-7 классы), старшая (8-10 классы)

Срок реализации: 3 год. Возраст учащихся: 8- 16 лет.

Количество часов 306 (по 9 часов в неделю)

Сделал:

Дьяконов Николай Николаевич

Учитель физики и информатики.

Педстаж:20 лет,

I квалификационная категория

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

Современный человек участвует в разработке, создании и потреблении огромного количества артефактов: материальных,энергетических, информационных. Соответственно, он должен ориентироваться в окружающем мире как сознательный субъект, адекватно воспринимающий появление нового, умеющий ориентироваться в окружающем, постоянно изменяющемся мире, готовый непрерывно учиться. Понимание феномена технологии, знание законов техники, позволит младшему школьнику соответствовать запросам времени и найти своё место в современной жизни. Особенно важно не упустить имеющийся у младшего школьника познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам, законам их функционирования, принципам, которые легли в основу их возникновения.

Программа «Робототехника» предназначена для того, чтобы положить начало формированию у учащихся начальной школы целостного представления о мире техники, устройстве конструкций, механизмов и машин, их месте в окружающем мире. Реализация данного курса позволяет стимулировать интерес и любознательность, развивать способности к решению проблемных ситуаций умению исследовать проблему, анализировать имеющиеся ресурсы, выдвигать идеи, планировать решения и реализовывать их, расширить технический и математический словари ученика.

Кроме этого, реализация этого курса в рамках начальной школы помогает развитию коммуникативных навыков учащихся за счет активного взаимодействия детей в ходе групповой проектной деятельности.
Курс разработан для учащихся 2-10 классов групп школы.
Учащиеся, работая по инструкциям и заданиям учителя, испытывают собранные модели и анализируют предложенные конструкции. Далее они выполняют самостоятельную работу по теме, предложенной учителем. Помощь учителя при данной форме работы сводится к определению основных направлений работы и к консультированию учащихся.
Самостоятельная работа выполняется учащимися в форме проектной деятельности, может быть индивидуальной, парной и групповой. Выполнение проектов требует от детей широкого поиска, структурирования и анализирования дополнительной информации по теме.

Занятия направления «Робототехника» представляют уникальную возможность для детей младшего школьного возраста освоить основы робототехники, создав действующие модели роботов Mindstorms WEDO и Mindstorms ev 3 45544 .

Благодаря датчикам поворота и расстояния, созданные конструкции реагируют на окружающих мир. С помощью программирования на персональном компьютере ребенок наделяет интеллектом свои модели и использует их для решения задач, которые, по сути, являются упражнениями из курсов математики, информатики.

Программа «Робототехника» рассчитана на 9 час в неделю на протяжении всего учебного года.

Успешность изучения «Робототехника» обеспечивает результативность обучения начальной школы.

Новизна: заключается в изменении подхода к обучению ребят, а именно – внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий, побуждающих учащихся решать самые разнообразные логические и конструкторские проблемы

Актуальность: в связи с современным глобальным развитием компьютеризации и роботизации данная дополнительная образовательная программа является актуальной.

Основные цели программы:

формирование у учащихся целостного представления об окружающем мире;

ознакомление учащихся с основами конструирования и моделирования,

расширение знаний об основных особенностях конструкций, механизмов и машин;

развитие способности творчески подходить к проблемным ситуациям;

развитие познавательного интереса и мышления учащихся;

ознакомление учащихся основам робототехники.

Таким образом, программа «Робототехника» нацелена на решение следующих задач :

расширение знаний учащихся об окружающем мире, о мире техники;

стимулирование мотивации учащихся к получению знаний, формирование творческое личности ребенка;

развитие интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формирование навыков коллективного труда;

развитие навыка программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развитие алгоритмического мышления;

актуализация имеющихся у учащихся знаний об окружающем мире и их практическое применение;

обучение решению творческих, нестандартных ситуаций на практике при конструировании и моделировании объектов окружающей действительности;

развитие коммуникативных способностей учащихся, умения работать в группе, умения аргументировано представлять результаты своей деятельности, отстаивать свою точку зрения.

создание завершенных проектов с использованием освоенных инструментальных компьютерных сред.

Структура и содержание программы.

В программе «Робототехника» включены содержательные линии:

Аудирование (А) - умение слушать и слышать, т.е. адекватно воспринимать инструкции.

Чтение (Ч) – осознанное самостоятельное чтение языка программирования.

Говорение (Г) – умение участвовать в диалоге, отвечать на заданные вопросы, создавать монолог, высказывать свои впечатления.

Пропедевтика (П) – круг понятий для практического освоения детьми с целью ознакомления с первоначальными представлениями о робототехнике и программирование.

Творческая деятельность (Т) - конструирование, моделирование, проектирование.

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы - «Конструирование» и «Программирование».

Курс носит сугубо практический характер, поэтому центральное место в программе занимают практические умения и навыки конструирования и работы на компьютере.

Изучение каждой темы предполагает выполнение небольших проектных заданий, реализуемых с помощью изучаемых технологий.

Программа предусматривает проведение занятий во внеурочной деятельности с нетрадиционными формами обучения (игровые упражнения, творческие упражнения, создание проектов).

Форма промежуточной аттестации – обобщающий урок рефлексии и защита проектов.

Основные методы обучения , применяемые в прохождении программы в начальной школе:

1. Устный.

2. Проблемный.

3. Частично-поисковый.

4. Исследовательский.

5. Проектный.

Учебно-методическое обеспечение и материальная база:

конструкторы Mindstorms Wedo Mindstorms ev3 45544, ;

программное обеспечение Mindstorms Wedo Mindstorms ev3 45544 ;

видеоматериалы сети Интернет;

Интернет-ресурсы

Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3

Базовый набор оптимизирован для использования в классе и содержит все необходимое для обучения с помощью технологий LEGO® MINDSTORMS®. Он позволяет ученикам конструировать, программировать и тестировать их решения, используя настоящие технологии робототехники. Набор включает в себя мощный микрокомпьютер EV3, контролирующий моторы и собирающий данные с датчиков. Стартовый набор поставляется в коробке, удобной для хранения элементов и использования в классе. Программное обеспечение и зарядное устройство продаются отдельно.

2.1. Компоненты базового набора

В набор входят :

Микрокомпьютер EV3.

Спецификации микрокомпьютера EV3:

процессор типа ARM 9 с Linux-образной операционной системой

4 порта ввода информации с частотой работы до 1 кГц

4 порта вывода для выполнения команд

встроенная память, включающая 16 МБ флеш-памяти и 64 МБ оперативной памяти

слот для чтения карт памяти формата Mini SDHC с поддержкой чтения карт объемом до 32 ГБ

шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки (3 цвета) для индикации режима работы микрокомпьютера

монохромный дисплей с разрешением 178 x 128 пикселей позволит осуществлять детальный просмотр графиков и чтение данных с датчиков

высококачественный встроенный динамик

возможность программирования и регистрации данных с помощью микрокомпьютера, созданные программы и полученные данные могут быть экспортированы в программное обеспечение EV3

поддержка связи с компьютерами через встроенный порт USB или подключаемые приемники WiFi или Bluetooth

режим USB 2.0 хостинга, позволяющий соединять микрокомпьютеры в последовательную цепь

поддержка WiFi и поддержка подключения USB флеш-карт

питание от 6 батарей типа АА или от аккумуляторной батареи постоянного тока EV3 емкостью 2050 мАч

Аккумулятор EV3.

Литий-ионная аккумуляторная батарея постоянного тока EV3 имеет емкость 2050 мАч и специально созданная для работы с новыми микрокомпьютерами EV3

Два больших серво мотора.

максимальные обороты до 160-170 об/мин

максимальный крутящий момент в 40 Нсм

Средний серво мотор.

встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 град

максимальные обороты до 240-250 об/мин

максимальный крутящий момент в 12 Нсм

автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

Ультразвуковой датчик.

измеряет расстояния в пределах от 1 до 250 см

точность измерений составляет +/- 1 см

в режиме прослушивания внешний светодиод постоянно мигает, в режиме излучения светодиод постоянно горит

если ультразвуковой сигнал распознан, датчик возвращает логическое значение "Истина"

автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

Датчик цвета.

измеряет отраженный красный свет и внешнее рассеянное освещение, от полной темноты до яркого солнечного света

фиксирует и определяет 8 цветов

частота опроса до 1 кГц

автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

Гироскопический датчик.

режим измерения углов с точностью до +/- 3 градуса

встроенный гироскоп улавливает вращения с моментом до 440 град/с

частота опроса до 1 кГц

автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

Два датчика касания.

встроенная фронтовая кнопка

автоматическая идентификация программным обеспечением EV3

Сборочные элементы LEGO Technic (541 деталь) и два пластиковых лотка – органайзера для хранения и сортировки деталей.

Система программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3.

Система программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3 поставляется по лицензии либо на 1 персональный компьютер, либо для класса ПК (групповая лицензия). Групповая лицензия позволяет инсталлировать и использовать программное обеспечение EV3 на всех компьютерах, находящихся по адресу организации-покупателя.

Система программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3 основана на программном пакете National Instruments LabVIEW и имеет понятный графический интерфейс. Пользователь формирует программу, перетаскивая иконки, отвечающие за те или иные функции робота.

Функционал регистрации данных, включенный в систему программирования, является мощным инструментом для проведения различной экспериментальной работы. С помощью него можно собирать, анализировать и использовать данные, поступающие с датчиков. Ученики также могут строить интерактивные графики, используя полученные данные.

Встроенный редактор контента позволяет учителям модифицировать имеющиеся учебные курсы и создавать свои собственные. Кроме того, редактор позволяет ученикам фиксировать свои успехи с помощью создания и заполнения электронных тетрадей, которые также являются частью программного окружения EV3. Эта функция упрощает процесс проверки успеваемости и контроля знаний.

Программное обеспечение EV3 поставляется со специальным инструментом по обучению Robot Educator, включающим 48 пошаговых мультимедийных обучающих урока, созданных для помощи ученикам и преподавателям в обучении основам робототехники. Эти уроки также обучают использованию функционала регистрации данных и поясняют свойства аппаратного обеспечения EV3.

После запуска программного обеспечения LEGO MINDSTORMS Education EV3 открывается основное окно программы (лобби).

Это окно содержит меню, позволяющие работать:

с основным и расширенным набором компонентов (описание наборов и инструкции по сборке моделей);

кратким руководством пользователя (теория и базовые примеры программирования);

проектом;

самоучителем.

Основным для работы с моделью является окно проекта. Проект может содержать программы управления роботом. В этом случае открывается окно, показанное ниже:

Кроме этого, проект может подразумевать проведение эксперимента по обработке данных. Тогда открывается следующее окно:

2.3. Основные программные блоки

1. Палитра блоков «Действие»

2. Палитра блоков «Управление операторами»

3. Палитра блоков «Датчик»

Палитра блоков «Операции с данными»

Палитра блоков «Дополнения»

Раздел 3.

(2-4-е классы) (33 часа)

Тема

Кол-во часов

Раздел I. «Первые шаги в робототехнику»

Роботы в нашей жизни. Понятие. Назначение. Что такое робототехника.

Виды роботов, применяемые в современном мире.

Как работать с инструкцией.

Раздел II. «Конструирование»

Конструирование. Основная часть. Датчики.

Устройство роботов.

Обзор библиотеки функций.

Программирование. Программы wedo

Программирование.

ИТОГО

Содержание программы.

Раздел I «Первые шаги в робототехнику» (3 ч).

Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильмов о роботизированных системах. История развития технологий: от механических устройств до современных роботов.

Раздел II «Конструирование» (7ч)

Ознакомление с комплектом деталей Mindstorms Wedo для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах .

Раздел III «Программирование» (21 ч)

Понятие «программа», «алгоритм». Чтение языка программирования. Символы. Термины. Интерфейс программного обеспечения Mindstorms Wedo . Принципы составления программы. Программы «Вперёд», «Назад», «Поворот», «Обнаружить звук», «Определить расстояние», «Ехать по квадрату», «Обнаружить чёрную линию», «Игра в гольф», «Препятствие». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр.

Учебно-тематический план «Робототехника»

(5-7 классы) (124 часа)

Тема

Кол-во часов

Раздел I. «Mindstorms ev 3 45544»

Знакомство с новой моделью робота. Значение.

Как работать с инструкцией.

Раздел II. «Конструирование»

Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Датчики. Устройство роботов.

Раздел III. «Программирование»

Знакомство со средой программирования.

Обзор библиотеки функций.

Программирование. Программы.

Программирование.

Итоговое занятие. Защита проектов.

ИТОГО

124

Содержание программы..

Раздел I «Mindstorms ev3 45544» (5 ч )

Знакомство с новыми моделями робота Mindstorms ev 3 45544 .

Раздел II «Конструирование» (48ч)

Сборка моделей : основная часть, ультразвуковой датчик, датчик света и цвет;: основная часть, датчик ультразвуковой.

Раздел lII «Программирование» (61 ч)

Программирование « Mindstorms ev 3 45544» : Программирование моделей « Mindstorms ev 3 45544» : «Датчик на движение».

Учебно-тематический план «Робототехника»

(8-10-е классы) (31 ч.)

Тема

Кол-во часов

Раздел I«Конструирование»

Знакомство с новой моделью робота

Как работать с инструкцией.

Проектирование моделей-роботов. Символы. Терминология.

Конструирование. Основная часть.

Датчики. Устройство роботов.

Раздел II. «Программирование»

Знакомство со средой программирования.

Обзор библиотеки функций.

Программирование. Программы.

Программирование.

Итоговое занятие. Защита проектов.

ИТОГО

124

Содержание программы.

Раздел I «Конструирование» (53ч)

Конструирование моделей роботов.

Раздел II «Программирование» (61ч)

Программирование. Программы. Создание собственных программ.

Планируемый результат программы «Робототехника»

К концу реализации направления «Робототехника» учащиеся научатся :

правилам безопасной работы;

понимать конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

понимать компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

различать виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

как использовать созданные программы;

самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

создавать реально действующие модели роботов из конструктора ЛЕГО; при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

создавать программы на компьютере для различных роботов;

корректировать программы при необходимости;

демонстрировать технические возможности роботов;

работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы.

Научится применять знания, умения и навыки, полученные при изучении других предметов: математики, физики, информатики, технологии;

Будут развиты конструкторские, инженерные и вычислительные навыки;

формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учетом устойчивых познавательных интересов, а также на основе формирования уважительного отношения к труду, развития опыта участия в социально значимом труде; http://www.prorobot.ru/lego/robototehnika_v_shkole_6-8_klass.php

Принтер hp 1356 mfp

3. Оборудование класса

Ученические одноместныеместные столы

Стулья

Шкафы для хранения материалов и пособий

Самодельный стол для полей

Самодельный лабиринт

Поля « шорт- трек», сумо, « следования по линии» кеглинг

Станок самодельный для соревнования « Харбас харата»

План работы на 2016-2017 у.г

Приобретение новых моделей и полей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Конституция РФ
Закон РФ «Об образовании» № 122-ФЗ в действующей редакции (Консультант плюс)
Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. (Приказ МО от 5 марта 2004 г. № 1089);
Зверева В.И. Образовательная программа школы: структура, содержание, технология разработки/ М., педагогический поиск. Приложение к журналу «Завуч», 2008.
Кружок робототехники, [электронный ресурс]// http :// lego . rkc -74. ru / index . php /- lego -
В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]// http :// lego . rkc -74. ru / index . php /2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2011 г.
ev 3 45544: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя.
Lego Mindstorms Lego Mindstorms ev 3 45544: Создавайте и программируйте роботов по вашему желанию. Руководство пользователя
Методические аспекты изучения темы «Основы робототехники» с использованием Lego Mindstorms,
Программа «Основы робототехники»,

Подготовка к WRO — World Robot Olympiad — Мировой Олимпиаде по Робототехнике Информация к размышлению …

Предисловие

Перевод на русский язык с изменениями и дополнениями:

Петр Петрович

Проектирование и конструирование

Претвори свои творения в к жизни! Virtual Robotics Toolkit имеет возможность импортировать файлы, созданные с помощью ряда бесплатных инструментов 3D-моделирования. Если Вы проектируете и создаете модели роботов с использованием , MLCAD или LDCad , просто импортируйте вашу модель в Virtual Robotics Toolkit и вы будете поражены преобразованием статической модели робота в виртуальную модель почти как настоящую, реальную, собранную из конструктора LEGO ® MINDSTORMS ® и управляемую написанной вами программой.

Программирование

Затем с помощью среды программирования LEGO® Mindstorms® ev3 пишем программы для управления виртуальными роботами, совершенно так же, как Вы бы программировали реального робота LEGO® . Если вы знакомы с программированием Mindstorms® , тогда Вам только нужно узнать как использовать тренажер. Если вы новичок в LEGO® Robotics , не волнуйтесь, наши учебные материалы превратият вас в профи.

Имитационное моделирование (симуляция)

Продвинутый физический движок тренажера Virtual Robotics Toolkit ™ обеспечивает беспрецедентный уровень реализма. Эксперимент с тем, как различные физические силы действуют на робота, изменение сил трения на игровой поверхности, или опыты с силой тяжести, покажут, как ваш робот будет вести себя в условиях невесомости.

Анализ

Тренажер позволяет увидеть, что "видит" ваш робот, то есть визуализировать выходные сигналы датчиков в легко понять направление внесения изменений в конструкцию или программу робота. Virtual Robotics Toolkit предоставляет поддержку для следующих датчиков:

MINDSTORMS EV3 / NXT — Ультразвуковой датчик
MINDSTORMS EV3 / NXT — датчик касания
MINDSTORMS EV3 — ИК-датчик

Тренажер предназначен для использования с LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ и EV3 ™ . Virtual Robotics Toolkit ™ является воплощением физического робота EV3 в программный аналог насколько это позволяет тренажер. Размер пакета программ: 1.3GB. Тренажер идеально подходит для тех, кто хочет испытать эмоциональные взлеты и падения, проектирование и программирование собственного робота без бремени иметь самого робота и пространства для его тестирования. Этот инструмент может быть особенно полезен для тех, кто заинтересован в обучении робототехники, но кто не имеет достаточного количества физических комплектов для каждого обучающегося в своем классе, а также для клубов робототехники, которые ищут отличный инструмент прототипирования, чтобы помочь дать Вам преимущество над конкурентами.

1. Введение

Возможно, наиболее очевидным преимуществом является то, что при использовании моделируемого робота мы можем писать программы для работы с роботом, даже если он физически не доступен. Например, ваш клуб робототехники может иметь только один комплект для сборки MINDSTORMS ® робота, но вся команда может работать и программировать на цифровую версию такого же комплекта MINDSTORMS ® робота в классе или дома.
Когда речь заходит о средах (реальных и виртуальных), моделирование предлагает гораздо большее разнообразие решений, чем это будет возможно физически. Это может быть даже слишком дорогим, чтобы протестировать наш робот в ближайшем невесомом космическом пространстве, в нашем случае мы могли бы легко имитировать его.
С помощью виртуальных робототехники, вы никогда не потеряете детали LEGO ® MINDSTORMS ® , и их всегда легко найти, а кроме того у Вас будет своя библиотека деталей, узлов и готовых роботов и программ к ним.
Работая в полностью цифровом пространстве, мы можем построить Вашу модель один раз, а затем сохранить её навсегда. Что дает нам возможность гораздо легче конкурировать и делиться своим роботами с другими пользователями по всему миру.

Различие между моделированием и видеоигрой не всегда легко заметить, и это играет большую службу в психологии обучения. Появляется так называемое трансовое состояние обучаемого, что приводит к автоматическому усвоению преподаваемого материала. Оба типа программного обеспечения позволяют проектировать, создавать и манипулировать 3D-объектами, и в своей основе представляют собой симуляцию вещей (или систем) и их поведения. А с другой стороны, это просто весело.

2. Установка и настройка

2.1 Минимальные системные требования к компьютеру

Intel Core Duo или лучше
2 Гб оперативной памяти
Windows 7 или выше

Intel ISeries, i3 или лучше
4 Гб оперативной памяти
1,3 Гб свободного пространства на жестком диске
Dedicated видеокарта
Windows 7 или выше

2.3 Поддерживаемые платформы Robotics

2.3.2 LEGO ® MINDSTORMS ® EV3 ™ — (3 — е поколение роботов)

На рисунке (Figure 2.2) приведен список датчиков EV3, которые поддерживаются в тренажере.

2.3.1 LEGO ® MINDSTORMS ® NXT ™ — (2 — е поколение роботов)

На рисунке (Figure 2.1) приведен список датчиков NXT, которые поддерживаются в тренажере.

2.4 Дополнительные ресурсы

2.4.1 LEGO ® среда программирования как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™

Virtual Robotics Toolkit предназначен для работы как с NXT так и с EV3 средами программирования . В среде разработчика LEGO Mindstorms Education (LME) EV3 (Система Графического Программирования для LEGO Учитель/Ученик) будем создавать программы для управления виртуальным роботом в среде Virtual Robotics Toolkit ™.

Рисунок 2.3 Пример кода программы робота в среде программирования ev3 .

Как работать в среде программирования ev3 можно узнать в самой среде, в ней имеется мультимедийная справочная система на русском языке. А также по урокам и лабораторным работам на этом сайте.

2.4.2 Среда моделирования LEGO ® Digital Designer ™ как дополнительный инструмент для работы в Virtual Robotics Toolkit ™

LEGO ® Digital Designer ™ (или LDD , так он обычно называется) является свободно доступным CAD инструментом. Если у Вас есть серьезный интерес в разработке собственных цифровых роботов, то Вам будет полезным рассмотреть вопрос о более близком ознакомлении с этим инструментом проектирования.

Моделирование в LDD довольно просто и легко в сравнение с другими системами CAD , программное обеспечение LDD точно отражает реальный процесс построения робота или любой другой модели LEGO ® . После того как модель построена, LDD отображает все используемые детали, а также последовательность построения робота или модели, то есть инструкцию, которую можно использовать для создания физического робота (например такого как создали Seshan Brothers).

LEGO Digital Designer можно скачать (бесплатно) по ссылке ниже: -> Загрузить и установить графический редактор LEGO® Digitial Designer ® )<- Как работать в графическом редакторы LEGO® Digitial Designer (Система Автоматизированного Проектирования САПР для LEGO® ) можно узнать из статьи: .

LDraw

В дополнение к LEGO Digital Designer , вы можете также рассмотреть вопрос установки LDraw «все-в-одном» библиотеки деталей LEGO ® . LDraw поддерживает многие форматы файлов, поддерживаемых LEGO Digital Designer , и, вероятно, самый популярный формат файлов для создания и совместного использования 3D моделей LEGO между программами САПР .

Virtual Robotics Toolkit содержит мастер импорта, который может быть использован, чтобы импортировать LDraw файлы в тренажер. Правда, нет необходимости устанавливать эту библиотеку, но она предоставит намного больше возможностей для различных типов LEGO ® деталей, которые могут быть приведены в тренажере.

Библиотеку LDraw можно скачать (бесплатно) и установить с официального сайта, указанного в ссылке ниже: https://www.ldraw.org/help/getting-started.html

После установки LDraw «все-в-одном» библиотеки, вы также можете, обновить LEGO Digital Designer , так что вы можете экспортировать свои модели на SIM — карте. Для этого достаточно в меню Virtual Robotics Toolkit нажать на Help и выбрать пункт Patch LEGO Digital Designer .

Рисунок 2.5: Применение заплатки для LEGO Digital Designer

2.4.3 Дополнительные Интернет ресурсы

Установка Virtual Robotics Toolkit

Рисунок 3.1.1 При первом запуске Virtual Robotics Toolkit введите лицензионный ключ если Вы приобрели лицензию или выберите радиокнопку Continue with trial period. (14 days remaining) — продолжить 14 дневную пробную версию — > нажать OK

Рисунок 3.1.2 Вкладка Sim Basics — Базовые Симуляции.

3.1 Проекты

3.1.1 Помощь Справка Virtual Robotics Toolkit

Рисунок 3.2: Вкладка SimBasics (Базовые симуляторы ). Прокрутите справа движок окна вниз и вы увидите 8 проектов виртуальных миров (сред обитания роботов) из них 4 мира спроектированы для LEGO ® EV3

- - Getting Started (Приступая к работе) - пустая комната с роботом. Цель этой свободной среды: изучить основы запуска и остановки тренажера, и как использовать элементы управления клавиатуры и мыши для управления роботом.Вождение робота с помощью клавиш клавиатуры

- Maze (Лабиринт). Это следующий проект, который вы можете практиковать с целью узнать как подключить среду программирования MINDSTORMS ® к Симулятору (Тренажеру). Это позволяет нам используя модель лабиринта, написать свои собственные программы с использованием среды программирования MINDSTORMS ® и загрузить эти программы в существующий виртуальный робот в Симуляторе .

- Clean-up Challenge (Задача для уборки) - является решением задачи конструирования робота "уборщика" задачей в этой тренировочной серии. Используя представленный робот, который предназначен для очистки игровой поверхности, мы можем рассмотреть внедрение LEGO Digital Designer и продемонстрировать, как мы можем использовать мастер импорта LDraw для работы с нашими собственными настроенными роботами.Работа с вложениями Подключение к виртуальному модулю EV3

Apartment (Квартира) - является последним в серии учебных проектов. Здесь мы можем использовать данный робот вместе с различными приложениями, а также использовать свои навыки, чтобы запрограммировать его, чтобы перемещаться по комнате и пылесосить блоки, которые находятся на полу. Импорт моделей из LEGO Digital Designer программирование EV3

Рисунок 3.3 Challenges (Челенджеры ) -вторая вкладка на экране приветствия, представляет шесть дополнительных виртуальных мульти-роботов MINDSTORMS EV3 / NXT

Soccer (Робот футболист) - представляет собой инсценировку версии WRO Всемирной олимпиады роботов - футбольный матч GEN II. Это, пожалуй, самая сложная модель из всех моделей роботов. Роботы игроки должны быть запрограммированы с использованием HiTechnic ® датчиков для обнаружения футбольного мяча и направления его в ворота соперника.

Sumo (Робот сумо) - является цифровой версией популярного робототехнического соревнования, где два робота запрограммированы таким образом, чтобы вытолкать друг друга из круга. Робот который остается в круге - выигрывает.

(Подбор конструкции робота для решения определенной задачи) - представлены два варианта роботов для решения задачи очистки поверхности рободрома. Здесь мы можем либо использовать клавиатуру управления, чтобы виртуозно тренироваться управлять роботом, или в качестве альтернативы изменять конструкцию робота подгоняя её под оптимальное решение задачи стоящей перед роботом, менять навесное оборудование или изменять программу управления модуля EV3 (микрокомпьютер EV3).

Продолжение следует …

Пользователям LEGO MINDSTORMS Education EV3 предлагаем загрузить данное программное обеспечение. В комплект входят материалы для учителя, инструмент документирования и регистрации данных, инструкции по сборке и учебные пособия.

Получите учебные материалы:

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 поможет Вам познать азы информатики, физики, основы законов механики и технического цикла (STEM). Данная программа расчитана на учеников от 10 до 16 лет и соответствуют требованиям ФГОС. В комплект поставки входят учебные пособия для обучающихся, инструкции по сборке моделей и дидактические материалы для педагогов, благодаря которым он может оценить качество усвоенных знаний.

Комплект заданий «Инженерные проекты EV3»

Для работы с этим Комплектом занятий требуется наличие Базового набора LME EV3 и Дополнительного набора "Космические проекты EV3" (арт. 45570). Этот комплект интересен тем, что он состоит из тренировочных заданий, разработанных совместно с учеными - исследователями космоса. Учащиеся смогут заниматься исследовательской работой и создавать свои решения в области освоения космоса. Программа расчитана на 30 академических часов. Для работы данного Комплекта заданий требуется наличие установленной образовательной версии ПО EV3.

Комплект заданий «Физические эксперименты EV3»

Лабораторные работы по физике дают возможность понять многие законы на наглядных примерах. Ребята с удовольствием проводят опыты, сами собирают модели, а потом изучают те или иные законы механики, термодинамики, гегерации энергии, тепла и температуры, а также света. Учащиеся фиксируют и анализируют результаты экспериментов. Комплект включает в себя 14 лабораторных работ по физике из курса 7-9 классов, расчитанный на 28 часов. Для проведения некоторых опытов необходимо наличие Дополнительного набора «Возобновляемые источники энергии» (арт. 9688) и «Датчика температуры NXT» (арт. 9749). Для работы данного Комплекта заданий требуется наличие установленной образовательной версии ПО EV3.

Загрузки программ для Wedo

Перворобот Lego WeDo это базовый набор для начинающих. Набор знакомит детей с основами физики, механики, робототехники. Ребята легко построят и оживят с помощью программного обеспечения модели зверей и наглядно увидят работу механизмов.

Загрузки для наборов серии "Машины и механизмы"

Получите учебные материалы

В этом разделе вы найдете учебные материалы для занятий по предметам STEM используя задания «Машины и механизмы» для начальной и основной школы. Каждый Комплект имеет дидактические материалы для педагога с рекомендациями и разъяснениями, пособия для обучающихся, инструкции по сборке необходимых моделей и инструменты оценки успеваемости. Для получения справочной информации о начале работы перейдите в раздел «Поддержка».

Комплект заданий «Первые механизмы»

Для использования данного Комплекта заданий приобретите набор «Простые механизмы» (арт. 9656). Этот материал расчитан на детей дошкольного возраста. В Комплект входят 16 занятий, в ходе которых ребята узнают что такое зубчатое колесо, рычаг, вал, и как это все взаимодействует друг с другом. Почему колесо крутится, кран опускает и поднимает ковш. Разве любобытные детишки не задают этих вопросов? Данный комплект заданий ответит на все вопросы и ребята наглядно увидят устройство простейших механизмов. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Простые механизмы»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо приобрести набор «Простые механизмы» (арт. 9689). Эти материалы предназначены для учеников начальной школы, всего 20 заданий. Они предназначены для изучения устройства и принципов действия машин и механизмов, которыеокружают нас в повседневной жизни. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Технология и основы механики. Задания базового уровня»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Технология и основы механики» (арт. 9686). 48 уроков познакомят учащихся с принципом действия простых машин и машин с приводным двигателем. Специальные творческие задания научат детей к самостоятельному мышлению, умению сформировать задание и выполнить его. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Технология и основы механики. Задания повышенной сложности»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие набора «Технология и основы механики» (арт. 9686). В этот Комплект заданий состоит из 28 уроков повышенной сложности и творческих заданий. Дети сами смогут проектировать и конструировать собственные модели механизмов. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Возобновляемые источники энергии»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие наборов «Технология и основы механики» (арт. 9686) и «Возобновляемые источники энергии» (арт. 9688). Где и как применяются возобновляемые источники энергии? Ребята смогут познакомится с видами источников энергии и придумывать новые проекты. В комплект входят 20 проектных работ. Комплект включает в себя технологические карты занятий и рабочие листы для обучающихся.

Комплект заданий «Пневматика»

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие наборов «Технология и основы механики» (арт. 9686) и «Пневматика» (арт. 9641). С пневматическими устройствами дети встречаются в повседневной жизни, но не всегда задумываются, как работает тот или иной механизм. У вас есть уникальная возможность помочь им изучить методы использования пневматических устройств в реальной жизни. В комплекте 12 работ, заметки для учителя и рабочие листы для учащихся.

Поддержка по решениям LEGO® Education для дошкольного развития

Комплект занятий «Эмоциональное развитие ребенка» PDF

Это комплект предназначен для работы с набором «Эмоциональное развитие ребенка». Дети не всегда могут выразить свои эмоции и разрешить конфликтные ситуации. Материалы помогут педагогам развить такие навыки у своих обучающихся.

Брошюра для Комплекта «Городская жизнь» PDF

Дети очень любят играть во взрослых и изучать реальную жизнь, которую видят каждый день. Используя материалы с 12 заданиями дети сконструируют свой дом, детский садик, поликлиннику и многое другое. конструктор развивает фантазию, творческую мысль, усидчивость и моторику рук.

Брошюра для Комплекта «Социально-эмоциональное развитие» PDF

12 занятий, входящие в эту брошюру специально разработаны для поддержки социально-эмоционального развития дошкольников по трем направлениям: постижение себя, постижение окружающих и постижение мира, окружающего ребенка.

Брошюра для Комплекта «Логико-математическое развитие у детей дошкольного возраста» PDF

Математиками не становятся при рождении. Детей необходимо приучать логически мыслить. Учебные материалы помогут педагогам спланировать занятия по развитию ранних математических навыков у малышей.

Загрузки для наборов серии StoryStarter "Развитие речи 2.0"

Загрузите базовое программное обеспечение

С помощью простого интерфейса и различных шаблонов, входящих в состав программного обеспечения StoryVisualizer, ученики смогут документировать свои проекты и делиться ими друг с другом.

Получите учебные материалы

Комплекты заданий «Развития речи 2.0» помогут педагогам работать с детьми в области коммуникаций и общения. В каждый Комплект занятий входит полный набор материалов для учителя, планы уроков, пошаговое описание проведения занятий и инструкция с идеями по сборке.

Учебно-методические материалы StoryStarter «Развитие речи 2.0» PDF

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие Базового набора StoryStarter "Развитие речи 2.0" (арт. 45100). За 24 урока дети познакомятся с различными жанрами и стилями речи. Помогут в этом подробные инструкции по проведению занятий для педагога.

Комплект учебных материалов StoryStarter «Развитие речи 2.0. Сказки» PDF

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие Базового набора StoryStarter "Развитие речи 2.0" (арт. 45100) и Дополнительного набора StoryStarter «Развитие речи. Сказки» (арт. 45101). Ребята с удовольствием будут работать с данными материалами, изучать сказки, легенды и мифы, и как они сказывались на развитии культуры того или иного народа. В комплект входят 6 заданий и 8 дополнительных идей. Комплект включает в себя Книгу учителя и Конструктопедию.

Комплект учебных материалов StoryStarter «Развитие речи 2.0. Космос» PDF

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие Базового набора StoryStarter "Развитие речи 2.0" (арт. 45100) и Дополнительного набора StoryStarter «Развитие речи. Космос» (арт. 45102). Эти задания особенно понравятся детям, любящих фантастику и истории о космическом мире. В комплект входят 6 заданий и 7 дополнительных идей, а так же заметки для учителя и Конструктопедию.

Комплект учебных материалов StoryStarter «Развитие речи 2.0. Городская жизнь» PDF

Для использования данного Комплекта заданий необходимо наличие Базового набора StoryStarter "Развитие речи 2.0" (арт. 45100) и Дополнительного набора StoryStarter «Развитие речи. Городская жизнь» (арт. 45103). В комплект входят 6 заданий и 9 дополнительных идей, работая с которыми дети познакомятся со строением общества, культуры и процессом общения. Комплект включает в себя заметки для учителя и Конструктопедию.

Для того чтобы загрузить LEGO MINDSTORMS Education EV3 Programming, следуйте простым инструкциям.

Чтобы загрузка установочного файла началась, нажмите на синюю кнопку «Скачать с сервера» расположенную чуть выше.
После чего, сервер подготовит и проверит установочный файл на наличие вирусов.
Если файл не заражен и с ним все в порядке, появиться серая кнопка «Скачать».
Нажав на кнопку «Скачать» начнется загрузка файла на Ваш компьютер.

Мы не просим Вас проходить нудный процесс регистрации или отправлять какие либо СМС для подтверждения. Просто скачивайте и пользуйтесь на здоровье =)

Как установить LEGO MINDSTORMS Education EV3 Programming для iOS

Для установки программы следуйте простым инструкциям которые применимы к большинству программ.

Запустите загруженный файл, кликнув по нему двойным нажатием.Все установочные файлы взяты с официальных сайтов разработчиков. Последняя дата обновления файла LEGO MINDSTORMS Education EV3 Programming версии 1.8.1 было 10 январь 2017 в 0:14.
В появившемся окне примите лицензионное соглашение.Также ознакомиться с лицензионным соглашением можно и на официальном сайте разработчика программы.
Выберите нужные компоненты которые желаете установить.Уберите галочки которые могут стоять для установки дополнительных программ.
Выберете папку на компьютере куда желаете установить программу. В большинстве случаях программа автоматически выбирает папку, например в Windows это C:\Program Files\
В завершение менеджер установки программы может предложить создать «Ярлык на рабочем столе» или «Папку в меню пуска».
После чего начнется процесс установки.После завершения менеджер установки может попросить перезагрузить компьютер для более корректной работы программы.