Проект "Робот Ваня своими руками"

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя школа №7 г. Ярцева

«Шаг в науку – 2020»

«Первые шаги в науку»

Творческий проект

Учебный предмет: окружающий мир, технология.

Выполнил: Шмелев Арсений Ильич,

обучающийся 3 б класса.

Руководитель проекта: Осянина Вера Александровна,

учитель начальных классов.

Консультант проекта: Шмелев Илья Викторович

2019 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………. 3

Актуальность ………………………………………………………. 3

Гипотеза …………………………………………………………….. 3

Цель …………………………………………………………………. 3

Задачи ……………………………………………………………….. 3

Продукт проекта …………………………………………………… 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ……………………………………………….. 4

Первый этап, подготовительный ………………………………….. 4

Второй этап, теоретический ……………………………………….. 4

Третий этап, практический ………………………………………… 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………… 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………… 7

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………… 7

ВВЕДЕНИЕ

Ещё в детском саду у меня были игрушечные роботы. Про роботов есть много мультфильмов, и я их с удовольствием смотрел. Оказывается, что роботы бывают разные: трансформеры, интерактивные роботы (они могут двигаться и издавать звуки). А в прошлом году я посетил выставку роботов в Смоленске. Каких только там роботов не было! Больше всего меня поразил робот Ваня, который был похож на человека в костюме робота. Он ходил, здоровался за руку, задавал вопросы. Были роботы, которые умели танцевать, разговаривать с тобой.

Актуальность: Я понял, что роботы полезны, их можно использовать для игр, для работы и учебы.

Мне так захотелось тоже иметь дома робота, хоть маленького. Но родители сказали, что это очень дорого. Тогда у меня возник вопрос: можно ли сделать робота самому? Папа сказал, что можно. С этого дня у меня родилась мечта: сделать своего робота Ваню.

Гипотеза: я предположил, что можно изготовить робота самому в домашних условиях по своим интересам и возможностям.

Так начался мой проект.

Цель: выяснить возможность создания небольших роботов в домашних условиях и собрать робота способного рассказывать о себе, выражать эмоции и перемещаться в пространстве.

Задачи:

• Изучить историю создания роботов

  • Узнать, где используется робототехника.

  • Собрать и спрограммировать подвижного робота из подручных

материалов.

Продуктом моего проекта будет робот Ваня, собранный своими руками.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Первый этап, подготовительный, (январь 2018):

• Определение темы,гипотезы, целей и задач проекта.

• Анализ предстоящей деятельности.

• Определение источников информации.

На консультации с руководителем проекта мы определили, что моя работа будет состоять из двух частей: теоретической и практической.

1). Задача теоретической части - найти ответ на вопрос: когда появились роботы и как люди их применяют в своей жизни? Для этого надо обратиться к энциклопедиям. Мы подобрали соответствующую литературу.

2). Задача практической части - создать робота из подручных средств и постараться его «оживить».Для этого надо собрать детали для своего робота. Помочь оживить его мне обещал мой папа, консультант проекта. Он сказал, что для этого существуют специальные компьютерные программы.

Второй этап, теоретический (январь 2018):

• Чтение дополнительной литературы и справочного материала

• Анализ, собранной информации.

• Оформление теоретической части проекта.

На этом этапе я узнал, что слово «робот» придумал чешский писатель Карел Чапек в 1920 г. Много книг о роботах сочинил писатель-фантаст Айзек Азимов. Он считал, что роботы – это высокоразвитые машины. По мере написания рассказов о роботах он сформулировал три закона робототехники (рассказ «Хоровод»):

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.

2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые отдает человек, кроме тех случаев, когда это противоречить 1 закону.

3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в какой это не противоречить 1 и 2 законам.

Мне удалось узнать, что первые роботы появились еще в эллинскую эпоху – на маяке острова Форос были установлены фигуры, способные двигаться и издавать звуки, предупреждающие моряков. С момента своего появления роботы прошли путь от примитивных механизмов до сложных, эффективных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. Роботы - это машины, которые умеют работать самостоятельно. Оказывается, роботы нужны человеку для самых разных целей: одни созданы, чтобы упростить человеку работу или сделать ее безопаснее. Другие – ради развлечения. Поэтому они бывают военные, медицинские, роботы-спасатели, экскурсоводы, строители, разведчики. Их делают в виде животных (робот-собака, робот-кошка, робот-насекомое) или похожих на человека (роботы-андроиды). Роботы передвигаются по-разному: на колёсах, на гусеничном ходу (как танк или трактор), на рельсах, а могут просто ходить как человек. Некоторые роботы двигаются, следуя командам специальных компьютерных программ, другие – благодаря дистанционному управлению. Человек постоянно контролирует роботов и определяет, чем и как они будут заниматься. (Приложение 1)

Третий этап, практический, (февраль - март 2018):

• Сбор материалов для конструирования робота.

• Собственно конструирование робота.

• Программирование робота.

После того, как я познакомился с историей появления роботов, я начал подготовку к работе над изготовлением своего робота, которому дал имя Ваня. У меня есть много старых игрушечных машин, батарейки, разные детали игрушечных роботов из Лего и много другого подручного материала. Конечно, я не смог бы выполнить всю работу самостоятельно, хоть и работаю с конструктором давно. Меня консультировал и помогал мой папа – Шмелев Илья Викторович.

Работа над проектом выполнялась поэтапно: сначала я нашел основу для тела своего робота. На сборку робота ушли подручные материалы. Туловищем моего робота послужил каркас из фанеры. А механизм для движения рук был взят из старых ненужных движущихся мягких игрушек. Для головы робота пригодилась пластмассовая коробочка. Нам надо было найти колёса, с помощью которых он будет передвигаться и объезжать препятствия. В этом помог мой конструктор Лего. В нем нашлись колеса. Из музыкальной колонки для робота подошёл динамик – для того, чтобы был слышен голос. А от старой пластмассовой игрушки подошли руки.

Когда все материалы были найдены, начался следующий этап – сборка робота. Я стал выпиливать в деталях отверстия для колёс и динамика. Каркас для туловища, сделанный из фанеры смотрелся не очень хорошо, поэтому пришлось его обклеить. Для этого пришлось повозиться: мне надо было отрезать и приклеить самоклеющуюся плёнку ровно по размеру деталей. Пришлось сначала сделать на ней разметку, а потом вырезать и наклеивать.

Во время сборки робота мы с папой вставили внутрь туловища датчик определения расстояния, с помощью которого робот будет объезжать препятствие перед собой, а так же двигатель для поворота головы и динамик для воспроизведения звука. (Приложение 2)

Программирование робота

После того как робот был готов. Мы с папой приступили к самой сложной работе - программированию робота. С помощью специальной программы, которую нашли и скачали в Интернете, мы написали программу для робота. Скажу честно, что на этом этапе я был в роли зрителя и слушателя, а уж потом помощника. (Приложение 3)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Я считаю свою работу над проектом «Робот Ваня своими руками» выполненной. (Приложение 4) Моя гипотеза подтвердилась. Мне удалось достигнуть поставленной цели: я создал модель, которая способна передвигаться и объезжать препятствие говорить и выражать эмоции. Кроме этого, я изучил историю появления роботов, их роль в жизни человека и познакомился с основами робототехники, научился собирать и программировать простейших роботов.

Работа была трудной, но интересной. Думаю, что теперь я буду искать возможность посещать кружок робототехники, чтобы изготавливать более сложные модели. Возможно, когда-нибудь я смогу сделать робота-помощника для мамы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Энциклопедия ВикипедиЯ.

2. Большая детская энциклопедия. Роботы и компьютеры.
   Смолянский О. В., изд. ИДДК ООО "Издательство", М., 2009

3. Д.Г. Копосов «Первый шаг в робототехнику»

4. Программное обеспечение LEGO MINDSTORMS NXT.

5. Интернет ресурсы.фгос-игра.рф›Сборка роботов›541-tvorcheskij-proekt

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Первые роботы

На выставке робототехники в Смоленске

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Сборка модели

За работой

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Скриншот программы

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Мой робот Ваня