Принципы программирования первороботов

Материалы заседания районного методического объединения учителей информатики в форме научно-практического семинара по теме: «Первый шаг в ЛЕГО».
Учитель информатики МОУ СОШ №1 Переверзева Е. Г.

На занятиях с образовательными конструкторами LEGO Education серии "ПервоРобот" дети строят действующие модели реальных механизмов, живых организмов и машин, проводят естественнонаучные эксперименты, осваивают основы информатики, алгоритмики и робототехники, попутно укрепляя свои знания по математике и физике и приобретая навыки работы в творческом коллективе.

 

ПервоРобот NXT – робототехнический конструктор нового поколения. По сравнению с предыдущими версиями, конструктор обладает более широкими возможностями и проще в использовании – благодаря интеллектуальному блоку управления NXT, разнообразным датчикам, интерактивным сервомоторам, беспроводной технологии Bluetooth® и мощному графическому программному обеспечению.

 

В новой версии программного обеспечения ПервоРобот NXT 2.0 - появился модуль для записи и анализа показаний датчиков. (только памяти не хватает)Теперь Лего- конструктор ПервоРобот NXT стал цифровой лабораторией.

 

«Конструктор ПервоРобот NXT поможет в курсе технологии средней школы освоить основы робототехники, в курсе физики – провести автоматизированный эксперимент, в курсе информатики –  наглядно реализовать сложные алгоритмы, а в начальном профессиональном образовании – рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией производственных процессов и процессов управления, систем безопасности»

Российские образовательные учреждения активно работают с этим оборудованием, используя его в преподавании основ современной технологии и информатики.

 

    Микрокомпьютер NXT  «Мозг» ПервоРобота – это микрокомпьютер LEGO® NXT, снабженный входными портами для датчиков и выходными портами для исполнительных устройств, делающий робота программируемым, интеллектуальным, способным принимать решения.

В микрокомпьютер NXT можно загружать программу, созданную с помощью программного обеспечения для настольного компьютера ПервоРобот NXT, а можно обойтись и без помощи компьютера – используя меню NXT Program (Программы NXT), например, запрограммировать робота таким образом, чтобы он двигался вперёд и назад при нажатии кнопки датчика касания.

 

Для обмена данными между персональным компьютером и микрокомпьютером NXT можно воспользоваться USB портом. А можно установить беспроводное соединение между NXT и другими устройствами, поддерживающими Bluetooth-связь, например, с другими NXT, с мобильными телефонами или с компьютерами.

 

NXT снабжен тремя разъёмами для подключения электромоторов и лампочек, четырьмя разъёмами для датчиков, встроенным динамиком для воспроизведения звука.

 

    3 интерактивных сервомотора (на рис. - 2)

    Три интерактивных сервомотора оснащены встроенными датчиками оборотов, которые управляют мощностью моторов, измеряют и задают различную скорость вращения, обеспечивая высокую точность движений робота. Код 9842

 

          Набор датчиков:

 

    Ультразвуковой датчик расстояния (на рис. - 3) Помогает роботу измерять расстояние до окружающих предметов, избегать препятствий и реагировать на движение других объектов. Код 9846

    Датчик света (на рис. - 4) Позволяет роботу реагировать на изменение освещённости и цвета поверхности. Код 9844

 

    Датчик звука (на рис. - 5) Позволяет роботу реагировать на звуки

    различной громкости – можно запрограммировать робота так, чтобы его действия зависели от показаний датчика звука. Код 9845

    Два датчика касания (на рис. - 6) Дают роботу возможность «ощущать» окружающие его препятствия. Можно запрограммировать датчик касания так, чтобы действия робота зависели от того, нажата кнопка датчика или отпущена. Код 9843

 

"Мозгом" модели является ЛЕГО-микрокомпьютер (сначала RCX, сейчас его сменил NXT). К портам этого микрокомпьютера подсоединяются датчики и исполнительные механизмы. Поведение робота задается программой, которую можно создавать как при помощи кнопок самого микрокомпьютера, так и при помощи специального ПО на настольном компьютере. Интерфейс этого ПО относится к типу сред "образного программирования", в котором вместо текстовых команд используются картинки.

 

Конструктор  LEGO WeDo адресован детям младшего возраста (дошкольникам и младшим школьникам), а ПервоРобот NTX  - может использоваться в основной и старшей школе, а также в начальном профтехобразовании.

 

На сайте Школы информатизации Центра информационных технологий и учебного оборудования (пройдя предварительную регистрацию, или войдя гостем) Вы можете посмотреть дистанционный курс "LEGO Mindstorms NXT: основы конструирования и программирования роботов">>  

 

Начиная с 2002 года при поддержке ИНТ в России проводятся состязания ЛЕГО-роботов. Подробнее >>

 

Всероссийский этап 2010 года завершился победой команды Челябинской области, в школах которой особый подход к занятиям по лего-конструированию >>

 

Материалы, посвященные образовательным конструкторам LEGO Mindstorm® и состязаниям роботов, смотрите на сайте Российской Ассоциации Образовательной Робототехники >>

 

Датчик «Касание»

Разветвляющиеся алгоритмы

Если коснулся, то движение назад, иначе движение вперед

 

Цикл

Если коснулся, то движение назад, иначе движение вперед до тех пор, пока не коснется.

 

Датчик «Звук»

Разветвляющиеся алгоритмы

Если звук меньше заданного значения, то движение назад, иначе движение вперед.

Цикл

Если звука нет, то движение назад, до тех пор, пока не появится звук, иначе движение вперед до тех пор, пока не перестанет звучать.

Презентация к выступлению в прикрепленном файле