Презентация на тему "Роботрек"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Описание концепции проекта Сравнение с аналогами Описание образовательных методик Планы по реализации проекта 1

• 
  Слайд 2
  

  Роботрек - высокотехнологичный образовательный проект, направленный на развитие интереса к современным инженерным специальностям у детей начиная с начальной школы. Основная идея проекта - создать российский робототехнический набор и методики обучения с низким входных порогом (с 10 лет) и наиболее широкими возможностями, наиболее пригодный для использования в образовательных учреждениях. 2

• 
  Слайд 3
  

  Основные особенности проекта: Низкий входной уровень - конструктор, ПО и методики позволяют с интересом начать изучать робототехнику и программирование как с начальной школы, так и со старшей. Творчество - конструктор и контроллер открывают неограниченный простор для творчества и реализации собственных проектов. Универсальность - с помощью конструктора можно реализовать как простые, так и очень сложные проекты. К контроллеру возможно подключать широкий спектр устройств сторонних производителей и свои собственные. Разносторонность - конструктор и контроллер позволяют получать знания из самых различных областей, не только робототехники - электроники, физики, механики. Возможность как быстрого прототипирования без использования крепежа, так и создания прочных конструкций для соревнований. 3

• 
  Слайд 4
  

  В чем новизна? На сегодняшний день на рынке нет робототехнических наборов, удовлетворяющих критериям, перечисленным выше. Наиболее распространенные конструкторы имеют закрытую архитектуру и среду программирования и не дают наглядного представления о том, как работает настоящая электроника в реальной жизни. Не существует методик, рассчитанных на несколько лет изучения робототехники и смежных дисциплин с возможностью начала этого изучения с любого возраста. Не существует российского  сообщества преподавателей робототехники. 4

• 
  Слайд 5
  

  РОБОТРЕК – Линейка наборов, состоящая из трех основных наборов робототехнической направленности, дополняющих друг друга, и тематических расширений («Умный дом», «Электроника», «Интернет»…) и набора соответствующих образовательных методик. 5

• 
  Слайд 6
  

  Роботрек – комплексный проект, состоящий из следующих элементов: 6

• 
  Слайд 7
  

  МЕХАНИКА В качестве механической основы конструктора будут использоваться блоки конструктора Class 3 и MRT 5, разработанные корейской компанией HUNA-MRT. Данные конструкторы уже несколько лет импортируются в РФ и используются в образовательном процессе, показали свою продуманность и пригодность как для быстрого прототипирования, так и для создания прочных надежных конструкций. Class 3 - Это пластиковые блоки, быстро соединяющиеся со всех 6 сторон, зубчатые колеса 5 различных типов, гусеницы, колеса различного диаметра и назначения. MRT 5 - это прочные алюминиевые детали, алюминиевые оси, болты. Конструктор Роботрек представляет собой симбиоз этих двух наборов - так как пластиковые и металлические детали полностью совместимы, быстро собранный прототип из пластиковых деталей можно будет легко превратить в постоянный усиленный механизм с помощью алюминиевых пластин и болтов. Механическая составляющая - единственная, разработанная и производимая вне России. Однако комплектоваться наборы будут по российским проектам. 7

• 
  Слайд 8
  

  Некоторые детали наборов Сlass 3 и MRT5, составляющим механическую основу конструктора. 8

• 
  Слайд 9
  

  КОНТРОЛЛЕР Контроллер полностью разработан и будет производиться в РФ. Полностью совместим с популярной платформой Arduino. Имеет понятный, стандартный интерфейс подключения периферии, а также интерфейс, полностью имитирующий наиболее популярную плату ArduinoUno, для которой уже существует множество уроков, примеров программ, проектов и дополнительных модулей для самых различных областей применения. Максимально адаптирован для детей. 9

• 
  Слайд 10
  

  10 Текущая стадия проекта: НИОКР Разводится контроллер Проектируется корпус Проектируется периферия и доп. механика

• 
  Слайд 11
  

  ПЕРИФЕРИЯ Периферия (различные датчики и исполнительные устройства) также будет выпускаться специально для конструктора Роботрек в корпусах, позволяющих быстро и надежно крепить их к деталям конструктора. Помимо наших датчиков у пользователя будет возможность подключать огромное количество доступных датчиков и устройств для платформы Arduino, т.к. используется стандартный интерфейс подключения. 11

• 
  Слайд 12
  

  ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Так как контроллер будет работать на ядре Arduino, то и основной средой программирования будет Arduino IDE, основным языком - С. Для снижения входного возраста с 15-16 лет до 10-11 будет создана надстройка над Arduino IDE, реализующая простую графическую среду программирования с помощью блоков. Реализация визуальной среды в виде надстройки также поможет более просто переходить с визуального программирования на текстовое, т.к. учащиеся будут видеть, как изменения в графической среде влияют на текстовую программу. Помимо Arduino IDE у пользователей будет возможность использовать любую другую среду программирования на любом языке, способную работать с ядром Arduino. 12

• 
  Слайд 13
  

  КЛУБЫ Основная задача клубов робототехники Роботрек - популяризация технического творчества и улучшение методик. Клубы могут открываться как частными предпринимателями, так и на основе школ в виде занятий дополнительного образования. 13

• 
  Слайд 14
  

  СООБЩЕСТВО Одно из назначений набора Роботрек - дать ребенку возможность выходить за рамки готовых инструкций и схем, подтолкнуть к открытиям и собственным изобретениям. Радость изобретения не сможет быть полной, если не будет возможности рассказать о своих идеях людям, разделяющим твои интересы. Именно для этого будет создан интернет-портал, содержащий всю информацию о наборе, ПО и библиотеках, методиках, и облегчающий общение между пользователями набора Роботрек (учителями, учащимися и просто энтузиастами). 14

• 
  Слайд 15
  

  РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МЕЖДУ СТРАНАМИ Роботрек - российско-китайско-корейский проект. Основные функции каждой из стран: Россия: Развитие и поддержка проекта Разработка контроллера и периферии Производство контроллера Разработка ПО Разработка методик Со-разработка новых деталей конструктора Комплектование наборов Корея: Усовершенствование механической части конструкторов по отзывам пользователей. Разработка новых деталей конструктора. Китай: Производство механической части конструктора Частично - производство периферии по российским проектам 15

• 
  Слайд 16
  

  СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ ТОРГОВЫМИ МАРКАМИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ На рынке представлен ряд робототехнических наборов, каждый из которых обладает своими плюсами и минусами.  Ниже представлена краткая сводка проблем, возникающих при использовании этих наборов в образовательной деятельности,  которые решены в наборе Роботрек. 16

• 
  Слайд 17
  

  Роботрек vs Lego Mindstorms LEGO Роботрек Детали менее универсальны, большинство способно соединяться только с двух сторон, для начала создания собственных механизмов нужно довольно долго “вникать” в логику деталей LegoTechnic. Не рассчитан на создание прочных конструкций Детали Роботрек соединяются с шести сторон, позволяют с ходу собирать необходимую конструкцию. При необходимости конструкция укрепляется идущими в наборе алюминиевыми блоками и винтами. 17

• 
  Слайд 18
  

  Роботрек vs Lego Mindstorms LEGO Роботрек Недостаточное количество портов ввода-вывода. Имеется всего 4 порта для подключения датчиков и 4 - для двигателей. Используется нестандартный разъем. Закрытость платформы. Крайне сложно создать собственные датчики и библиотеки для использования их в среде программирования. Не очевидно, куда какой провод идет и как используется. Контроллер Роботрек имеет 8 портов ввода, 8 портов вывода, 4 разъема для двигателей, 4 популярных интерфейса UART и I2C, интерфейс ArduinoUno c еще 20-ю дополнительными портами ввода-вывода. Все разъемы - стандартные, к которым без труда можно подключить любой датчик любого производителя. Контроллер и все датчики Роботрек легко разбираются. К среде программирования легко подключать собственные библиотеки, можно использовать библиотеки Arduino. 18

• 
  Слайд 19
  

  Роботрек vs Lego Mindstorms LEGO Роботрек Отсутствуют локализованные методики. Некоторые методические рекомендации распространяются вместе с наборами, однако рассчитаны на небольшой срок обучения и узконаправленны именно на программирование роботов Lego. Не дают информации из сфер механики, физики, электроники. Методики Роботрек рассчитаны на обучение в течение 5 лет и позволяют начать с любого возраста. Имеются отдельные “Входные” краткие курсы для старших ребят. Курс разбит на уровни по сложности. Имеются узконаправленные курсы по физике, электротехнике, механике. 19

• 
  Слайд 20
  

  Роботрек vs Lego Mindstorms LEGO Роботрек Высокая стоимость. ПО продается отдельно. Для создания роботов, пригодных к соревнованиям, необходимо докупать ресурсный набор. Возможно подключать только специально созданные для Лего датчики, которые сложно купить и стоят дорого. ПО Роботрек открыто и распространяется бесплатно. Контроллер легко разбирается и обладает высокой степенью ремонтопригодности. Базовый набор комплектуется с расчетом на то, чтобы его хватало для участия в большинстве дисциплин на популярных робототехнических соревнованиях. Возможно подключать любые датчики любых производителей. 20

• 
  Слайд 21
  

  Роботрек vs TETRIX/MATRIX TETRIX/MATRIX Роботрек Состоят только из металлических деталей, сложны в сборке. Не имеют собственного контроллера, рассчитан на использование с NXT/EV3. Не имеют методического обеспечения. Высокая цена. Роботрек состоит как из металлических, так и из пластиковых быстро соединяемых деталей. Имеется собственный контроллер в корпусе, рассчитанном на быстрый и надежный крепеж к деталям Роботрек. Методики - неотъемлемая часть Роботрек. 21

• 
  Слайд 22
  

  Роботрек vs ARDUINO ARDUINO Роботрек Практически не имеет механических решений для создания конструкций и механизмов. Нет методик изучения робототехники на основе Arduino. Высокий входной уровень, необходимо самостоятельно собирать большинство схем, требует знания электротехники. Не подходит для детей младше 15-16 лет. Arduino - отличная платформа для изучения электроники и программирования, но  мало приспособленная для робототехники и ребят младше 15 лет. Контроллер Роботрек, базирующийся на Arduino, вместе с визуальной средой программирования и набором библиотек устраняет этот недостаток, сохраняя при этом возможность использовать контроллер как обычную Arduino. 22

• 
  Слайд 23
  

  Роботрек vsТРИК ТРИК Роботрек Только металлические части, сложная и длительная сборка. Периферия сторонних производителей. Рассчитан на детей от 15 лет. Высокая стоимость Роботрек имеет пластиковые и металлические детали, рассчитан на быстрое прототипирование без использования болтов и гаек. Периферия производится специально для набора. Рассчитан на детей от 10 лет. Конкурентноспособная цена. 23

• 
  Слайд 24
  

  Роботрек vs ROBOROBO ROBOROBO Роботрек Закрытая среда программирования. Датчики и плата без корпусов, легко ломаются при неосторожном использовании. Соединение деталей только винтами. 5 различных наборов. Среда программирования Роботрек открыта, с контроллером работают практически все библиотеки, работающие с Arduino. Датчики и плата располагаются в корпусах, которые при необходимости можно снять. Роботрек будет распространяться одним универсальным набором с возможностью докупить любое количество дополнительных деталей и датчиков. 24

• 
  Слайд 25
  

  Описание методики обучения Роботрек Роботрек является продолжением линейки конструкторов HunаMRT и состоит из 3 уровней: ·       »Стажер» – для детей с 10 до 12 лет; ·       »Младший инженер» – для детей с 12 до 14 лет; ·       »Инженер» – для детей от 14 лет. Каждый уровень отличается составом датчиков, модулей и сложностью устройств. Каждый уровень имеет приоритетные виды получаемых знаний и умений исходя из возраста. Особенность методики предполагает модульное обучение. Каждый уровень имеет блоки, разделенные по тематике материала с наложением нового материала на пройденный материал. В начале каждого уровня присутствует начальный ускоренный курс пройденного на прошлом уровне материала, что позволяет его вспомнить обучающимся уже не первого года обучения и догнать ребятам, которые пришли впервые. Каждый блок имеет входные данные и итоговое задание для усвоения материала и контроля обучения. 25

• 
  Слайд 26
  

  Стажер. Контроллер, визуальная среда программирования, цифровые датчики. Основные направления: ·       Физика ·       Информатика ·       Математика ·       Машины и механизмы ·       Терминология ·       Электроника ·       Конструирование Модели ·       Бытовые устройства ·       Мобильные роботы ·       Простые механизмы Процент готовых решений – творческих заданий: 90-10 26

• 
  Слайд 27
  

  Младший инженер Контроллер, аналоговые датчики, текстовая среда программирования, металло-пластик. Основные направления: ·       Теория автоматического управления ·      Алгоритмы и программирование Модели ·       Мобильные роботы ·       Станки ·       Манипуляторы Процент готовых решений – творческих заданий: 50-50 27

• 
  Слайд 28
  

  Инженер Контроллер+шилды, аналоговые датчики, текстовая среда программирования, программирование мобильных устройств, инженерные программы для моделирования и проектирования, металло-пластик. Основные направления: ·       Моделирование ·       Проектирование ·       Взаимодействие устройств ·       Программирование мобильных устройств Модели ·       Умный дом·         ·       Производство ·       Проекты Процент готовых решений – творческих заданий: 10-90 28

• 
  Слайд 29
  

  Пути реализации набора: РФ: снабжение государственных и частных образовательных учреждений основного образования через существующую сеть дистрибьюторов Выход на международный рынок БЗ и Европы после тестирования продукта в РФ Реализация в учреждения дополнительного образования – клубы робототехники и технического творчества. 29

• 
  Слайд 30
  

  Команда проекта – финансы и управление 30 Надежда Бабенковаруководитель проектаМноголетний опыт управления предприятием и продаж на рынке образовательной робототехники, вывода на рынок новых продуктов Леонид Сказочкинкоммерческий директорБолее чем 10-летний опыт продаж на рынке образовательной робототехники и работы с дистрибьюторами

• 
  Слайд 31
  

  Команда проекта – техническая часть 31 Евгений Нурсеитовтехнический директорПреподаватель робототехники, технический энтузиаст Виктор МедведевРазрабочикВыпускник ИТМО «Мехатроника и Робототехника», преподаватель робототехники, фанат Arduino Кирилл ГоловкинРазрабочикБольшой опыт в проектировании встраиваемой электроники

• 
  Слайд 32
  

  Планы по реализации проекта на 2015 год: 32

• 
  Слайд 33
  

  Планы по реализации проекта на 2015 год (продолжение): 33

• 
  Слайд 34
  

  Планы по реализации проекта на ближайшие 5 лет: 34