Роботы на службе человека (9-10 кл.)

"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:

1. расширение кругозора учащихся и приобретение дополнительных знаний через знакомство с историей развития робототехники;

2. развитие интереса к изучению механики и вычислительной техники;

3. развитие творческих способностей учащихся;

4. подготовка учащихся к самостоятельной научной и практической работе для достижения поставленной цели;

5. оказание помощи в выборе будущей профессии;

6. 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:

1. Не счесть у робота профессий: пер. с англ./Под ред. В.С. Гурфинкеля - М.: Мир, 1987. - 182 с.

2. Е.П. Попов, Г.В. Письменный. Основы робототехники. Введение в специальность. - М.: Высш. шк., 1990. - 224 с.

3. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. В 9 кл./Под ред. И.М.Макарова, М.,1986 г.

4. Робототехника/Под ред. Е.П.Попова и Е.И.Юревича, М., 1984. - 288 с

5. http:\\www.robot.bmstu.ru