Введение
Учебное пособие «СТЕМ Мастерская. Часть 2» является вторым пособием из цикла методических рекомендаций по применению образовательного робототехнического комплекта «СТЕМ Мастерская». Являясь дополнением к первой части учебного пособия данного комплекта,
«СТЕМ Мастерская. Часть 2» посвящена практической реализации проектов, построенных на элементной и программной базе набора и рассмотренных в первой части цикла методических рекомендаций. Помимо изучения новых примеров управляющих программ манипуляционных робототехнических систем, в данном материале также разобран и описан процесс прототипирования простейших деталей в САПР Fusion 360. Это, в свою очередь, позволит учащимся разрабатывать свои конструктивные элементы, совместимые с имеющейся в образовательном комплекте элементной базой.
Данные методические указания предназначены для применения в рамках программы дополнительного образования учащихся средней и старшей школы. В них даются инструкции по работе над образовательными проектами по созданию моделей манипулятора с угловой и плоско-параллельной кинематикой, DELTA-манипулятора, SCARA-манипулятора, а также STEWART-платформы. К излагаемым необходимым материалам образовательной программы также предлагаются некоторые рекомендации по дальнейшему углубленному изучению. В качестве основы для изучения предлагаемого материала используются материалы, изложенные в пособии «СТЕМ Мастерская. Часть 1». Таким образом, знакомство со второй частью методического пособия рекомендуется после изучения предыдущей части. Особое внимание рекомендуется уделить рассмотренным в первой части пособия вопросам изучения аппаратной и программной части роботов.
Излагаемый в данном пособии материал рассчитан на работу с учащимися 7-х классов и старше. Основными целями предлагаемой концепции образовательной программы являются профориентация учащихся и развитие навыков работы над проектом с точки зрения разносторонней вовлеченности в процесс – от проектирования до программирования. В связи с тем, что у большинства обучающихся к началу работ, как правило, отсутствуют требуемые знания о правильных подходах к проектированию, необходимо поэтапно провести работу над некоторыми основными этапами разработки робота, такими как: расчеты и проектирование, изготовление и сборка, а также программирование и отладка. В учебном пособии «СТЕМ Мастерская. Часть 2» затрагивается рассмотрение всех выше указанных аспектов.
Описанные в рамках данного материала проекты рассчитаны на то, что у преподавателя имеется рабочее место – компьютер с проектором, на который можно выводить презентации и подключать демонстрацию экрана при работе в различных программах – CAD, средах разработки и т.п.
Для изготовления конструктивных деталей ряда предлагаемых моделей манипуляторов потребуется оборудование для прототипирования - 3D принтеры или лазерный резак.