Робототехника для 5—9 классов
Учебно-методический курс по гидроэнергетике
Узнаете как использовать энергию воды, разберётесь с устройством ГЭС и гидроагрегатов, научитесь собирать и программировать роботов
Для кого
Учителю
Приглашаем активных педагогов стать проводниками в профессию энергетика и мир инженерных наук:
• собрать команду для робототехнических соревнований,
• помочь формулировать гипотезы,
• вести командную работу над проектом,
• презентовать и защищать инженерные решения.
• собрать команду для робототехнических соревнований,
• помочь формулировать гипотезы,
• вести командную работу над проектом,
• презентовать и защищать инженерные решения.
Ученику
Если вы хотите понять, как работают сложные механизмы, и вас завораживают грандиозные инженерные сооружения, такие как ГЭС — мы ждём вас на курсе:
• научитесь собирать и программировать роботов;
• узнаете, как функционируют гидроэлектростанции;
• поработаете в команде и заведёте новые знакомства.
• научитесь собирать и программировать роботов;
• узнаете, как функционируют гидроэлектростанции;
• поработаете в команде и заведёте новые знакомства.
Возможности
После обучения вы сможете участвовать в ежегодных соревнованиях по робототехнике — от небольших региональных турниров до всероссийских состязаний. Победитель получит путёвку на международный чемпионат от компании Эн+. Соберите команду, организуйте работу над проектом, тренируйтесь и побеждайте.
4
года
133
команды
196
образовательных организаций
Присоединяйтесь, всё получится! ГЭС не сразу строилась.
Программа
Транспортировка грузов
Остановка
Тело цикла
Итерации
Теория
Транспортировать гидроагрегаты — инженерная задача, у которой нет типовых решений.
Транспортировать гидроагрегаты — инженерная задача, у которой нет типовых решений.
Практика
Устройства ввода: ультразвуковой датчик расстояния и датчик цвета.
Устройства ввода: ультразвуковой датчик расстояния и датчик цвета.
Миссия 2
Геодезические исследования
Аргументы
Направления
Скорость
Торможение
Теория
Зачем нужна гидроэнергетика и как устроены ГЭС? С чего начинается строительство?
Зачем нужна гидроэнергетика и как устроены ГЭС? С чего начинается строительство?
Практика
Основные аргументы управления: скорость, направление, расстояние, торможение.
Основные аргументы управления: скорость, направление, расстояние, торможение.
Миссия 1
Транспортировка рабочего колеса гидроагрегата
Захват объекта
Сервомотор
Теория
Принцип работы гидроагрегата. Как меняют его части на гидроэлектростанции?
Принцип работы гидроагрегата. Как меняют его части на гидроэлектростанции?
Практика
Работа со средним сервомотором и модулем захвата.
Работа со средним сервомотором и модулем захвата.
Миссия 3
Судоподъёмник
Мозговой штурм
Проектирование
Презентация
Практика
Придумать и спроектировать рабочую модель судоподъемника, способного в автономном режиме переместить модель грузового судна из нижнего бьефа в верхний.
Придумать и спроектировать рабочую модель судоподъемника, способного в автономном режиме переместить модель грузового судна из нижнего бьефа в верхний.
Финальный проект
Фолкеркское колесо
Затворы камеры
Автономное выполнение
Теория
Беспрепятственное передвижение судов: как инженеры решали задачу, когда шлюзование невозможно из-за перепада высот.
Беспрепятственное передвижение судов: как инженеры решали задачу, когда шлюзование невозможно из-за перепада высот.
Практика
Сконструировать робота с пассивным рабочим органом и запрограммировать уверенную навигацию к обозначенной зоне.
Сконструировать робота с пассивным рабочим органом и запрограммировать уверенную навигацию к обозначенной зоне.
Миссия 11
Шлюзование
Навигация
Пассивный гидрозатвор
Шлюзование судна
Теория
ГЭС на судоходных реках: как инженеры решали задачу беспрепятственного передвижения судов.
ГЭС на судоходных реках: как инженеры решали задачу беспрепятственного передвижения судов.
Практика
Сконструировать робота и создать программу для уверенной навигации к обозначенной зоне
Сконструировать робота и создать программу для уверенной навигации к обозначенной зоне
Миссия 10: открытое решение
Трансформатор
Навигация
Высоковольтный выключатель
Теория
Физический смысл напряжения электропотока и назначение трансформатора, как части энергосистемы.
Физический смысл напряжения электропотока и назначение трансформатора, как части энергосистемы.
Практика
Создать робота, способного стабильно достигать заданных точек на полигоне и производить нужные манипуляции.
Создать робота, способного стабильно достигать заданных точек на полигоне и производить нужные манипуляции.
Миссия 8
Установка гидроагрегата
Мостовой кран
Подъемный механизм
Передвижения платформы
Теория
Принцип работы использования мостовых кранов на примере установки турбины в машинном зале.
Принцип работы использования мостовых кранов на примере установки турбины в машинном зале.
Практика
Программирование и калибровка операций: подъём и захват объекта, его перенос и установка.
Программирование и калибровка операций: подъём и захват объекта, его перенос и установка.
Миссия 6
Гидрологические наблюдения, холостой водосброс
Оператор ветвления
Вращающий механизм
Управление водосбросом
Теория
Для чего нужны гидрологические наблюдения? Принцип работы холостого водосброса.
Для чего нужны гидрологические наблюдения? Принцип работы холостого водосброса.
Практика
Работа с датчиком цвета. Вращающий механизм: сборка, калибровка и управление.
Работа с датчиком цвета. Вращающий механизм: сборка, калибровка и управление.
Миссия 4
Линия электропередачи
Модуль ЛЭП
Гироскоп
Одометрия
Теория
Как инженеры придумали передавать электроэнергию на огромные расстояния.
Как инженеры придумали передавать электроэнергию на огромные расстояния.
Практика
Работа с гироскопическим датчиком: отработка стабильного поворота и точное позиционирование.
Работа с гироскопическим датчиком: отработка стабильного поворота и точное позиционирование.
Миссия 9
Перемещение грузов на плотине
Подъёмный рычаг
Логические переменные
Теория
Какие бывают типы портальных механизмов, какие особенности и предназначение?
Какие бывают типы портальных механизмов, какие особенности и предназначение?
Практика
Работа с дистанционным радиоуправлением моделью портального крана.
Работа с дистанционным радиоуправлением моделью портального крана.
Миссия 5
Управление турбиной
Калибровка рычага
Уровень воды
Управление заслонками
Теория
Принцип работы турбины. Как управляют скоростью вращения и зачем нужны заслонки спиральной камеры.
Принцип работы турбины. Как управляют скоростью вращения и зачем нужны заслонки спиральной камеры.
Практика
Работа с системами управления, использующими аналоговый сигнал в качестве входного параметра.
Работа с системами управления, использующими аналоговый сигнал в качестве входного параметра.
Миссия 7
Материалы курса
Видеоматериалы
для учителя
для учителя
Готовые решения программ
Книга конструктора,
инструкции сборки
инструкции сборки
Видеолекции
и презентации
и презентации
Тематические полигоны
Пособие учителя,
тетрадь ученика
тетрадь ученика
Вы не останетесь с материалами один на один: в группе Telegram всегда можно задать вопрос, спросить совета или поделиться опытом.
Мой путь в робототехнику начался 10 лет назад, когда в 2015 году, когда я прошла обучение на «Робошколе на Байкале от Эн+». И, конечно же, в школе мы одними из первых с коллегами стали преподавать курс «Энергия в каждой капле», где школьники изучают основы гидроэнергетики и используют робототехнические системы для решения практических задач. Этот курс помогает детям увидеть связь между учебой и настоящей жизнью, вдохновляет их на создание полезных проектов. Вдохновившись проектом, три года назад я стала главным экспертом соревнований «Энергия в действии», где юные инженеры создают роботов и реализуют проекты для решения проблем в сфере энергетики.
Ксения Зулина,
главный эксперт направления «Энергия в действии»
Отзывы
С пятого класса я стала заниматься робототехникой, а позже — электроникой и 3D-моделированием. После школы я продолжила свое развитие в любимой сфере, став преподавателем робототехники, прототипирования и руководителем робототехнических команд. Одна из них — «С рук не кормить!», название которой было передано по наследству от моей собственной школьной команды. Наш путь вместе полон напряженных тренировок, проведенных до позднего вечера, выходными и праздничными днями, но итог оправдал все усилия — дважды чемпионы!
Ярослава Караченцева,
тренер команды «С рук не кормить!», Иркутск
Три года моя команда принимала участие в соревнованиях «Энергия в действии», сначала в средней, потом в старшей категории. Три года я могла наблюдать, как растут познания моих подопечных в области робототехники и проектной деятельности благодаря этим соревнованиям.
За годы работы с командой мы нашли практическое применение изученным основам электроники и программированию с применением компьютерного зрения, а экскурсии на ГЭС и встречи с экспертами позволили изучить принципы работы станции и найти проблемы, для которых школьники смогли предложить свои решения. В этом году наш проект был признан лучшим на Всероссийском Чемпионате.
За годы работы с командой мы нашли практическое применение изученным основам электроники и программированию с применением компьютерного зрения, а экскурсии на ГЭС и встречи с экспертами позволили изучить принципы работы станции и найти проблемы, для которых школьники смогли предложить свои решения. В этом году наш проект был признан лучшим на Всероссийском Чемпионате.
Анна Наталевич,
тренер команды «Генераторы», Братск
Новости @znaniaplus
Ждём вас на курсе
Если у вас нет личного профиля на сайте, пройдите регистрацию. Модератор проверит данные и даст доступ к материалам курса.
Почему гидроэнергетика преподаётся через робототехнику?
Это позволяет создавать модели сложных задач на крупных предприятиях и требует полной вовлечённости: способности работать в команде, выдвигать гипотезы, отстаивать решения, требует знания основ программирования и робототехники.
Означает ли, что ученики после курса захотят стать энергетиками?
Не совсем так, это только начало пути. Но если интерес сохранится и ученик захочет углубить свои знания в области энергетики, он может подумать о поступлении в КУИЦ или Институт энергетики. Компания Эн+ стремится популяризировать технические специальности, выявлять талантливых ребят и сотрудничать с ними в будущем.
Могут ли курс преподавать те, у кого раньше не было опыта в программировании и робототехнике?
Отсутствие у педагога необходимых знаний на начальном этапе не является препятствием. Эти знания можно быстро получить. У нас есть группа в Telegram, где можно задавать вопросы по курсу и делиться опытом. Важно, чтобы педагог проявлял инициативу, собрал команду для участия в соревнованиях и сам активно участвовал в них.
Ответы на вопросы
Предоставляете ли вы документы о повышении квалификации?
В рамках курса не предусмотрена выдача сертификатов или свидетельств. Однако, участие в мероприятиях и семинарах, может быть отмечено сертификатами. Например, после участия в образовательном лагере каждый педагог получит удостоверение повышения квалификации государственного образца. По итогам участия в образовательных семинарах для педагогов выдаются сертификаты, подтверждающие прохождение обучения.
Нужно обязательно создавать команду для соревнований?
Нет обязательных условий. Мы лишь хотим подчеркнуть, что курс создан как отправная точка для увлекательного путешествия. Вас ждут соревнования с разным уровнем сложности и подготовки. Практика показывает, что лучше попробовать свои силы и принять участие, чем остаться в стороне.
Какие наборы и программное обеспечение можно использовать?
Курс изначально разработан на базе конструктора LEGO EV3, но сегодня его нет в продаже. Мы адаптируем материалы для конструктора Spike Prime. Это распространенные наборы, можно легко приобрести. Чтобы принять участие в соревнованиях, нет никаких ограничений по игровым наборам. Это сделано для того, чтобы новые команды могли легко присоединиться к соревнованиям.
Предоставляете ли вы робототехнические наборы?
Мы предоставляем только учебные материалы и методические рекомендации. В школах, где есть центр компетенций «Мультилаб», набор для робототехники входит в комплект оборудования. Его используют для преподавания курса и участия в соревнованиях. В остальных случаях необходимо приобрести набор самостоятельно или найти средства на него через участие в грантах и конкурсах. Например, школы могут участвовать в грантовом конкурсе «Города со знаком плюс».
Могут ли дети попасть на экскурсию по ГЭС?
Мы проводим экскурсии только для участников курса или соревнований. Размер группы до 12 человек, возраст от 14 лет. Легче всего попасть на экскурсию школьникам из Иркутска, Братска, Усть-Илимска и Красноярска, так как именно в этих городах находятся ГЭС. Но и для близлежащих городов это возможно. Для организации экскурсии напишите на почту MarinovaAA@enplus-teplo-volga.ru. В письме укажите: количество участников, какую ГЭС хотите посмотреть, удобные будние дни и контакты руководителя группы.
Можно ли писать предложения по улучшению курса?
Конечно! Даже нужно. Если у вас есть идея, как можно улучшить курс и чего в нем не хватает — напишите нам! Мы, совместно с составителями курса, постараемся дополнить и обновить материалы. Почта для связи — MarinovaAA@enplus-teplo-volga.ru
Задать вопросы — edu.enplus@gmail.com
