“Роботы на службе человека ”
Пояснительная записка
Программа имеет научно-техническую направленность. Новизна, актуальность и педагогическая ценность программы состоит в том, что робототехника уже многие десятилетие является неотъемлемой составляющей научно-технического прогресса, олицетворяет коренные перемены в сфере промышленного производства, происходящие в конце XX и начале XXI веков - перемены, которые оказывают влияние не только на производство, но и на многие стороны жизни человечества. Важная роль роботов обусловлена еще и тем, что они внедряются в другие, не связанные с промышленным производством сферы человеческой деятельности: ликвидация аварии и природных катаклизмов, борьба с терроризмом, освоение космоса и глубин океанов. По мере технического совершенствования роботы обретают свойства, которые действительно делают их всё более похожими на людей. Так, многие современные роботы обладают «осязанием» и способны «видеть», хотя и не очень зорко.
Метод обучения школьников через науку и научные исследования позволяет выявить и отобрать из большого числа учащихся самых увлеченных и работоспособных. А создание необходимых условий и мотиваций для овладения ими методологий творческой деятельности позволяет осуществить школьникам их научно-технические замыслы.
Программа рассчитана на небольшую группу учащихся 9-11 классов с интенсивным изучением физики, где каждый активно задействован в процессе изучения теоретического и практического материала. Программ учитывает интересы учащихся и уровень знаний полученных ими в школе.
Цель программы: дать знания из истории развития робототехники, показать этапы развития робототехники от ее истоков до ближайших перспектив.
Задачи программы:
расширение кругозора учащихся и приобретение дополнительных знаний через знакомство с историей развития робототехники;
развитие интереса к изучению механики и вычислительной техники;
развитие творческих способностей учащихся;
подготовка учащихся к самостоятельной научной и практической работе для достижения поставленной цели;
оказание помощи в выборе будущей профессии;
обучение методам моделирования и конструирования и проведения экспериментов.
Отличительной особенностью программы является то, что учащиеся, прошедшие курс обучения, могут подготовить проект (презентацию) и принять участие на НПК и НИР.
Программа рассчитана на 34 часа
Учебно-тематический план занятий
№
Наименование темы
Количество часов
всего
теория
практика
1
Введение в робототехнику
3
1
2
2
Источники энергии и приводы роботов
3
1
2
3
Конструкции и структурные особенности манипуляционных роботов
3
1
2
4
Движущиеся и мобильные роботы с «Лего» конструктором, программирование
8
1
7
5
Роботы в космосе
3
1
2
6
Роботы в военном деле
3
1
2
7
Экология и роботы
5
1
4
8
Роботы в гидродинамике
2
1
1
9
Роботы в медицине
2
1
1
10
Консультации по научно-исследовательским работам и работы с «Лего» конструктором
2
-
2
Итого
34
9
25
Содержание программы:
Введение в робототехнику.
Робот – друг или враг.
Родословная роботов.
Управление производственным оборудованием.
Источники энергии и приводы роботов.
Чем занимается робот?
Пути прогресса.
Конструкции и структурные особенности манипуляционных роботов.
Структурные формулы по определению числа местной подвижности.
Копирующие манипуляторы.
Промышленные роботы, работающие по жёсткой программе.
Движущиеся и мобильные роботы.
Движущиеся роботы на производстве.
Шагающие машины.
Мобильные роботы на службе человека.
Роботы в космосе.
Дистанционно-управляемые системы.
Роботы на космической станции.
Маневрирующий орбитальный аппарат (МОА).
Роботы и экология
Роботы-чистильщики, эко-роботы
Роботы в медицине
Нанороботы в медицине, роботы-пауки
Роботы в гидродинамике
Рыба-робот, снабженная химическими датчиками, для исследования загрязненности подводного мира и передачи данных в исследовательский центр.
Консультации по научно-исследовательским работам
Выбор темы предлагаемого исследования.
Подбор литературных источников.
Работа с «Лего» конструктором.
Ожидаемые результаты:
Учащиеся должны приобрести в конце цикла обучения:
-умение работать с «Лего»
- умение выбрать тему НИР;
- навыки работы с литературой и поиска необходимой информации;
- опыт выступления на конференции с презентацией НИР.
Методическое обеспечение программы: занятия проводятся в форме лекций, лабораторной работы и практических занятий с «Лего» конструктором. Форма подведения итогов – сдача зачёта и подготовка презентации по теме исследования.
Формы занятий:
- теоретические занятия в форме лекций;
- лабораторная работа;
- просмотр и обсуждение видеофильмов;
- самостоятельная работа;
- консультации по темам презентаций и рефератов.
Литература:
Не счесть у робота профессий: пер. с англ./Под ред. В.С. Гурфинкеля – М.: Мир, 1987. – 182 с.
Е.П. Попов, Г.В. Письменный. Основы робототехники. Введение в специальность. – М.: Высш. шк., 1990. – 224 с.
Робототехника и гибкие автоматизированные производства. В 9 кл./Под ред. И.М.Макарова, М.,1986 г.
Робототехника/Под ред. Е.П.Попова и Е.И.Юревича, М., 1984. – 288 с
http:\\www.robot.bmstu.ru
