Курсы по направлению
РОБОТОТЕХНИКА
Начинающие
Курсы рассчитаны на начинающих учеников, у которых не было достаточного опыта занятий по робототехнике.
Цель программы: развитие у детей интереса к инженерному направлению, обучение конструированию и программированию через создание простейших моделей и управления ими с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.
Примерная программа курса:
1. Что такое роботы и робототехника. Техника безопасности.
2. Знакомство с конструктором ZMROBO Defender WiseKit. Элементы набора.
3. Изучение основ конструирования - соединение деталей, прочность, надежность, устойчивость.
4. Изучение простых механизмов: маятниковый, храповой, рычажный, кулачковый, кривошипно-шатунный
5. Изучение механических передач
7. Программирование в графической среде ZMROBO 3.0
8. Конструирование и программирование моделей по поставленным задачам (или по предложенным схемам)
9. Индивидуальная проектная деятельность: разработка, сборка и программирование собственных моделей
Аппаратная платформа: ZMROBO Defender WiseKit
Программная среда: ZMROBO 3.0 (на базе Scratch 3.0)
Продолжительность 1 занятия: 1 час 20 минут
Цель программы: развитие у детей интереса к инженерному направлению, обучение конструированию и программированию через создание простейших моделей и управления ими с помощью простейших компьютерных программ. Вырабатывается навык работы в группе.
Примерная программа курса:
1. Что такое роботы и робототехника. Техника безопасности.
2. Знакомство с конструктором ZMROBO Defender WiseKit. Элементы набора.
3. Изучение основ конструирования - соединение деталей, прочность, надежность, устойчивость.
4. Изучение простых механизмов: маятниковый, храповой, рычажный, кулачковый, кривошипно-шатунный
5. Изучение механических передач
- Зубчатые передачи (зубчатые колеса, червяк).
- Ременные передачи (шкивы и ремни)
7. Программирование в графической среде ZMROBO 3.0
8. Конструирование и программирование моделей по поставленным задачам (или по предложенным схемам)
9. Индивидуальная проектная деятельность: разработка, сборка и программирование собственных моделей
Аппаратная платформа: ZMROBO Defender WiseKit
Программная среда: ZMROBO 3.0 (на базе Scratch 3.0)
Продолжительность 1 занятия: 1 час 20 минут
ПРОДОЛЖАЮЩИЕ
Курс является продолжением "Начинающего" уровня.
Примерная программа курса:
- Введение в робототехнику. Знакомство с набором ZMROBO Intelligence Storm.
- Механические конструкции. Устойчивость. Прочность.
- Простейшие модели тележек (ботов)
- Датчики: Принципы работы. Режимы. Применимость в реальности.
Датчики касания, расстояния (ультразвуковой), датчик цвета, энкодеры. - Механические передачи. Расчет передаточного числа.
- Шагающие роботы.
- Знакомство с ПО ZMROBO 3.0 (на базе Scratch 3.0)
- Алгоритмы. Команды. Блоки.
- Алгоритмы движения: по линии, по перекресткам, вдоль стены.
- Переменные, массивы.
- Регуляторы
Возможность участия в соревнованиях РобоФест, Робофинист, WRO и других соревнованиях различного уровня
Аппаратная платформа: ZMROBO, Трик
Программная среда: ZMROBO 3.0, TRIK-Studio
Продолжительность 1 занятия: 1 час 20 минут
ПРОДВИНУТЫЕ
Курс является продолжением "Продолжающего" уровня.
Примерная программа курса:
- Введение в робототехнику. Знакомство с набором ZMROBO Intelligence Storm.
- Инженерный подход к решению задач с помощью робототехники различного уровня сложности
- Применение искусственного интеллекта (видео и аудио) для выполнения задач
- Обучение модуля с искусственным интеллектом новым образам
- Использование дополнительных модулей (матричный дисплей, сканер штрих-кодов и QR-кодов) для комплексных задач
- Управление работой двух роботов
- Использование голосовых команд для управления робототехническими системами
- Создание простых манипуляторов (2х звенных с 2 степенями свободы)
- Программирование управления роботами в Python (текстовый язык программирования)
"Внутренние" соревнования для закрепления пройденного материала.
Возможность участия в соревнованиях РобоФест, Робофинист, RoboCup, WRO и других соревнованиях различного уровня
Аппаратная платформа: ZMROBO
Программная среда: Python в ZMROBO 3.0
Продолжительность 1 занятия: 1 час 20 минут
Спортивная робототехника
Спортивная группа по робототехнике предназначена для увлеченных и опытных робототехников, которые готовы соревноваться по знаниям и умениям со сверстниками из России. Ребят ждет разработка роботов для соревнований, углубленное программирование и решение олимпиадных заданий по робототехнике .
Уровни соревнований: городские, областные, федеральные и международные.
Предварительная подготовка: наличие базовых знаний по программированию и конструированию роботов EV3, успешное прохождение курса "Основы робототехники, 1 год" или собеседование с преподавателем спортивной группы. Готовность дополнительно выезжать на робототехнические соревнования.
Работая в команде, и участвуя в соревнованиях, ребята приобретут настоящих друзей и бесценный опыт.
Краткая программа по соревновательной робототехнике:
Младшая группа (10-12 лет)
Пропорциональное регулирование и движение по линии. Движение по линии с двумя и четырьмя датчиками на пропорциональном регуляторе. Использование коэффициентов. Линейное и нелинейное пропорциональное регулирование. Различные виды регуляторов: кубический, П- и ПД-регуляторы.
Движение по линии с перекрестками. Прохождение Т-образных перекрестков. Подсчет перекрестков. Прохождение инверсии, прерывистой линии и штрих-кода. Слалом по линии. Объезд препятствий при движении по линии. Использование цветовых меток для ориентирования.
Робо-сумо. Конструирование и программирование усложненных конструкций роботов-сумоистов. Алгоритм преследования.
Лабиринт. Правило правой и левой руки. Классический алгоритм для прохождения лабиринта. Защита от застревания, способы выравнивания. Прохождение лабиринта с использованием гироскопического датчика.
Подготовка к номинациям: кегельринг, робо-сумо, лабиринт, шорт-трек, траектория-квест, чертежник.
Выступление на соревнованиях: РобоФест: категория Hello,Robot! WRO: мл. возрастная группа, также возможно участие в JuniorSkills - мобильная робототехника и Робофинист.
Старшая группа (13-16 лет)
Манипуляторы. Алгоритмы сортировки грузов. Определение размера предмета. Захват и переноска объекта.
Движение по линии. PID-регулятор.
Одномерные массивы. Лабиринт туда и обратно. Алгоритм оптимального обратного прохождения лабиринта с использованием массивов.
Решение олимпиадных задач повышенной сложности.
Выступление на соревнованиях: РобоФест: Робо-карусель, HelloRobot! WRO основная категория, Робофинист и других.
Аппаратная платформа: Lego Education EV3, Трик (возможны занятия со своим набором!)
Программная среда: EV3-G, EV3Basic, Python, TRIK-Studio
Продолжительность 1 занятия: 2 часа
Уровни соревнований: городские, областные, федеральные и международные.
Предварительная подготовка: наличие базовых знаний по программированию и конструированию роботов EV3, успешное прохождение курса "Основы робототехники, 1 год" или собеседование с преподавателем спортивной группы. Готовность дополнительно выезжать на робототехнические соревнования.
Работая в команде, и участвуя в соревнованиях, ребята приобретут настоящих друзей и бесценный опыт.
Краткая программа по соревновательной робототехнике:
Младшая группа (10-12 лет)
Пропорциональное регулирование и движение по линии. Движение по линии с двумя и четырьмя датчиками на пропорциональном регуляторе. Использование коэффициентов. Линейное и нелинейное пропорциональное регулирование. Различные виды регуляторов: кубический, П- и ПД-регуляторы.
Движение по линии с перекрестками. Прохождение Т-образных перекрестков. Подсчет перекрестков. Прохождение инверсии, прерывистой линии и штрих-кода. Слалом по линии. Объезд препятствий при движении по линии. Использование цветовых меток для ориентирования.
Робо-сумо. Конструирование и программирование усложненных конструкций роботов-сумоистов. Алгоритм преследования.
Лабиринт. Правило правой и левой руки. Классический алгоритм для прохождения лабиринта. Защита от застревания, способы выравнивания. Прохождение лабиринта с использованием гироскопического датчика.
Подготовка к номинациям: кегельринг, робо-сумо, лабиринт, шорт-трек, траектория-квест, чертежник.
Выступление на соревнованиях: РобоФест: категория Hello,Robot! WRO: мл. возрастная группа, также возможно участие в JuniorSkills - мобильная робототехника и Робофинист.
Старшая группа (13-16 лет)
Манипуляторы. Алгоритмы сортировки грузов. Определение размера предмета. Захват и переноска объекта.
Движение по линии. PID-регулятор.
Одномерные массивы. Лабиринт туда и обратно. Алгоритм оптимального обратного прохождения лабиринта с использованием массивов.
Решение олимпиадных задач повышенной сложности.
Выступление на соревнованиях: РобоФест: Робо-карусель, HelloRobot! WRO основная категория, Робофинист и других.
Аппаратная платформа: Lego Education EV3, Трик (возможны занятия со своим набором!)
Программная среда: EV3-G, EV3Basic, Python, TRIK-Studio
Продолжительность 1 занятия: 2 часа
Олимпиада НТИ, профиль ИРС
ФИНАЛ ОЛИМПИАДЫ НТИ СЕЗОНА 2020-2021
Наша команда заняла 3 место в общекомандном зачете в профиле "Интеллектуальные робототехнические системы".
Двое наших участников (Евсей А. и Арсений В.) стали призерами финала!
Финальный этап проходил в онлайн-формате в симуляторе Gazebo на ROS. Организаторы - Университет Иннополис.
PS.
Евсей поступил в Университет Иннополис (БВИ),
Арсений поступил в ИТМО (БВИ)
Наша команда заняла 3 место в общекомандном зачете в профиле "Интеллектуальные робототехнические системы".
Двое наших участников (Евсей А. и Арсений В.) стали призерами финала!
Финальный этап проходил в онлайн-формате в симуляторе Gazebo на ROS. Организаторы - Университет Иннополис.
PS.
Евсей поступил в Университет Иннополис (БВИ),
Арсений поступил в ИТМО (БВИ)
Полигон финального задания в ROS/Gazebo
ФИНАЛ ОЛИМПИАДЫ НТИ СЕЗОНА 2019-2020
В этом сезоне у нас в финал вышли 2 команды:
PS. Григорий поступил в МИФИ (БВИ)
В этом сезоне у нас в финал вышли 2 команды:
- Команда 10-11 кл (Григорий К., Евсей А., Арсений К.) заняла 3 место в общекомандном зачете и все участники команды стали призерами финала!
- Команда 9-кл заняла 9 место из 16 команд!
PS. Григорий поступил в МИФИ (БВИ)
Награждение на финале Олимпиады НТИ: Арсений К., Григорий К., Евсей А.
ФИНАЛ ОЛИМПИАДЫ НТИ СЕЗОНА 2017-2018
Наши ученики (Роман В. и Иван С.) стали абсолютными победителями в профиле "Интеллектуальные робототехнические системы" !!!
Финальный этап проходил с 22 февраля по 02 марта 2018 года в образовательном центре "Сириус" в г.Сочи
PS.
Роман поступил в СПбГУ (БВИ)
Иван поступил в МФТИ (БВИ)
Наши ученики (Роман В. и Иван С.) стали абсолютными победителями в профиле "Интеллектуальные робототехнические системы" !!!
Финальный этап проходил с 22 февраля по 02 марта 2018 года в образовательном центре "Сириус" в г.Сочи
PS.
Роман поступил в СПбГУ (БВИ)
Иван поступил в МФТИ (БВИ)
Награждение на финале Олимпиады НТИ: Роман В. (слева) и Иван C. (справа)
Подготовка школьников 9-11 классов к участию в Олимпиаде НТИ по профилю "Интеллектуальные робототехнические системы (ИРС)" и к Олимпиаде Innopolis Open по профилю "Робототехника"
Требования к участникам подготовки:
- Математика. Средняя оценка в школе 4-5. Приветствуется опыт участия в олимпиадах по математике не ниже муниципального (районные, городские).
Требование обязательное, т.к. теоретические знания, которые потребуются во время второго тура олимпиады и индивидуальный тур олимпиады рассчитаны на школьников с хорошей подготовкой по математике. - Программирование. Знание основ алгоритмизации и структур хранения данных: знание алгоритмов сортировки, поиска. Применение этих алгоритмов к массивам, связным спискам, деревьям. Умение реализовать рекурсивные алгоритмы. Приветствуется опыт участия в олимпиадах по информатике не ниже муниципального (районные, городские). Требование обязательное, т.к. все задачи олимпиады рассчитаны на хороший уровень навыков программирования. Важны именно практические навыки программирования - умение быстро реализовывать и отлаживать алгоритмы, определенные в ходе анализа задания.
- Робототехника. Знание основ управления робототехническим устройством. Понимание принципов работы и ограничений типовых датчиков. Умение реализовывать движение по черной линии с перекрестками, движение по лабиринту. Умение реализовывать и настраивать пропорциональный регулятор.
Программа подготовки:
Алгоритмические основы обработки цифровых сигналов
Аппаратная платформа: TRIK, Universal Robotics, ZMROBO
Программная среда: TRIK Studio, Python, JavaScript, Gazebo
Продолжительность 1 занятия: 3 часа
Алгоритмические основы обработки цифровых сигналов
- гироскоп, акселерометр, датчики освещенности, фильтрация данных
- управление угловой и линейной скоростями
- повороты с помощью энкодеров
- П-, ПИ-регуляторы
- управление движением с использованием показаний от нескольких датчиков (энкодеры, датчик расстояния, гироскоп)
- кинематика (прямая, обратная)
- перемещение в пространстве (к ячейке, к заданной координате)
- планирование пути (кратчайшего, с учетом препятствий), преобразование пути в движения
- способы описания пространства, алгоритмы локализации
- сканирование штрих-кодов, обработка цифрового изображения (распознавание меток ARTag)
- анализ облака данных с камеры глубины (RGB-D)
- кинематика коллаборативных манипуляторов (2..6 DoF)
- выполнение заданий с применением 3D-компьютерного зрения (с камерами RGB-D)
Аппаратная платформа: TRIK, Universal Robotics, ZMROBO
Программная среда: TRIK Studio, Python, JavaScript, Gazebo
Продолжительность 1 занятия: 3 часа