Робототехника и 3D печать: Как создать своего робота для соревнований | Сергиенко Роман Николаевич. Работа №349540
Аннотация. Современные технологии открывают новые горизонты для образовательного процесса, и в этом контексте робототехника и 3D печать занимают центральное место. В данной статье рассматривается процесс создания робота для соревнований с использованием 3D печати. Мы обсудим ключевые этапы проектирования и моделирования, выбор комплектующих, а также советы по участию в соревнованиях. Статья ориентирована на педагогов дополнительного образования, стремящихся внедрить инновационные технологии в свои учебные программы.
Ключевые слова: робототехника, 3D печать, образовательные технологии, соревнования, проектирование, моделирование, STEM-образование.
РОБОТОТЕХНИКА И 3D ПЕЧАТЬ: КАК СОЗДАТЬ СВОЕГО РОБОТА ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ
Сергиенко Роман Николаевич, педагог дополнительного образования
МАОУ СОШ №11 имени С.П. Медведева станицы Новоплатнировской муниципального образования Ленинградский район
Аннотация. Современные технологии открывают новые горизонты для образовательного процесса, и в этом контексте робототехника и 3D печать занимают центральное место. В данной статье рассматривается процесс создания робота для соревнований с использованием 3D печати. Мы обсудим ключевые этапы проектирования и моделирования, выбор комплектующих, а также советы по участию в соревнованиях. Статья ориентирована на педагогов дополнительного образования, стремящихся внедрить инновационные технологии в свои учебные программы.
Ключевые слова: робототехника, 3D печать, образовательные технологии, соревнования, проектирование, моделирование, STEM-образование.
Робототехника и 3D печать являются важными направлениями в образовательных технологиях, которые обеспечивают практические навыки и опыт в решении реальных задач. Участие в соревнованиях по робототехнике не только стимулирует интерес учащихся к STEAM-дисциплинам, но и формирует командный дух, критическое мышление и креативность. В данной статье мы рассмотрим, как педагоги могут организовать процесс создания робота для соревнований, используя 3D печать в качестве основы.
Этап 1: Определение цели и требований
Перед началом проектирования робота важно определить его предназначение и требования соревнований. Некоторые из ключевых вопросов, которые следует задать:
Какова основная функция робота? Это может быть транспортировка объектов, выполнение манипуляций, участие в боях или решение конкретных задач.
Какие ограничения накладывает соревнование? Важно изучить правила, чтобы понять размеры, вес и используемые технологии.
Этап 2: Проектирование
На этом этапе начинается работа над концепцией робота. Выбор подходящей платформы и проектирование элементов - ключевые задачи:
Создание чертежа и схемы робота. Учащиеся могут использовать программы для 3D моделирования, такие как Tinkercad, Fusion 360 или SolidWorks для визуализации конструкции.
Выбор материалов. Для 3D печати следует выбрать подходящий материал, например, PLA или ABS, в зависимости от требований механической прочности и веса.
Определение комплектующих. Необходимо решить, какие электрические и механические компоненты (моторы, сенсоры, плата управления) будут использоваться.
Этап 3: Моделирование и 3D печать
После завершения проектирования можно приступать к созданию 3D моделей:
Моделирование в CAD. Учащиеся должны создать 3D модели всех компонентов робота. Отдельные части, такие как шасси, руки, или колеса, можно создавать как отдельные элементы.
Печать деталей. Используя 3D принтер, можно напечатать все элементы. Этот процесс лучше всего контролировать, обучая учащихся основам настройки принтера и последующей обработке напечатанных деталей.
Сборка робота. После печати деталей ребята должны соединить их, используя крепежные элементы и проверки на совместимость всех комплектующих.
Этап 4: Программирование
Нельзя забывать и о программной части:
Выбор платформы для программирования. В зависимости от используемой аппаратной платформы это может быть Arduino, Raspberry Pi или другие.
Разработка алгоритмов. Учащимся необходимо разработать программу, которая будет отвечать за управление роботом. Это включает в себя обработку сигналов от сенсоров, управление моторами и реализацию алгоритмов.
Тестирование и отладка. Перед соревнованиями важно провести тестирование робота в различных условиях, чтобы убедиться в его функциональности.
Этап 5: Подготовка к соревнованиям
Обучение и подготовка команды. Участники должны быть обучены не только техническим навыкам, но и там, как работать в команде, делиться обязанностями и решать проблемы.
Участие в тренировочных соревнованиях. Это позволит группе адаптироваться к условиям соревнований и выявить слабые места в работе робота.
Создание робота для соревнований с использованием 3D печати — это увлекательный и познавательный процесс, который может значительно обогатить образовательный опыт учащихся. Внедрение робототехники и 3D печати в образовательные программы способствует развитию навыков XXI века, таких как критическое мышление, креативность и способность к сотрудничеству. Важно помнить, что участие в таком проекте может вдохновить новое поколение инженеров, дизайнеров и программистов, и обеспечить им необходимые инструменты для успешного будущего.
Список литературы
Сенюшкин Н. С. Изучение робототехники в школе - путь интеграции в инженерное образование // Актуальные проблемы авиации и космонавтики.
2014. №10. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie-robototehniki-v-shkole-put-integratsii-v-inzhenernoe-obrazovanie
Фаритов Анатолий
Тависович
К вопросу применения 3D-прототипирования во внеурочной деятельности учащихся // Современное образование.
2019. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-primeneniya-3d-prototipirovaniya-vo-vneurochnoy-deyatelnosti-uchaschihsya
Шабалин Кирилл Владимирович Формирование креативных способностей школьников при выполнении проектов на базе платформы
Arduino
// Педагогическое образование в России.
2020. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-kreativnyh-sposobnostey-shkolnikov-pri-vypolnenii-proektov-na-baze-platformy-arduino
