Программа состоит из 16 уровней

Каждый уровень программы Лиги Роботов — это 48-часовой курс с целями, задачами и достижениями.

Мы рекомендуем последовательное прохождение уровней обучения в наших кружках в соответствии с возрастом и степенью подготовки ребенка в робототехнике.

Уровень обучения при регистрации в секцию определяется автоматически в зависимости от возраста и уровня подготовки ребенка, указанных в анкете.

описание уровней:

  • 0
  • 0+
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
УРОВЕНЬ 0 (ВОЗРАСТ 5-6 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Механика вокруг». Уровень подготовки — «Новички».

Цель уровня — вызвать у ребенка интерес к опытному познанию мира, созданию моделей своими руками, познакомить с основами механики и конструирования.

На каждом занятии дети путешествуют во времени вместе с роботом-помощником. Это позволяет, к примеру, погрузиться в эпоху Возрождения, познакомиться с самим Леонардо да Винчи и его изобретениями. Уровни 0 и 0+ рассчитаны на два семестра. Мы рекомендуем пройти их последовательно. Нулевой уровень направлен на изучение простейших механизмов передачи движения. В игровой форме объясняются такие понятия как “типы движения”, “направление”, “скорость”. В результате ученик распознает виды механизмов и может сам собрать их. Дети узнают, что такое зубчатая, червячная и кулачковая передачи, храповой и поршневой механизмы, а также знакомятся с историей их изобретения.

Часть занятия посвящена теории. Ребята узнают о понижающей и повышающей передачах, а затем приступают к решению практических задач, в которых эти механизмы используются. Ребята собирают конструкцию шлагбаума с зубчатой передачей, но герою занятия не хватает сил его поднять. Юные инженеры должны решить, что нужно сделать, чтобы герой без посторонней помощи смог поднимать шлагбаум.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo. Программирование не предусмотрено.

УРОВЕНЬ 0+ (ВОЗРАСТ 5 — 6 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Физические явления в окружающем мире». Уровень подготовки -«Новички» и «Опытные».

Цель уровня — вызвать у ребенка интерес к опытному познанию мира, созданию моделей своими руками, познакомить с основами механики, конструирования и физических явлений в окружающем мире. Этот уровень – продолжение уровня 0. Занятия также проходят в формате увлекательной истории с различными персонажами и путешествием во времени. Дети изучают не только механизмы, но и законы физики, на которых основана их работа, постигают окружающий мир через призму устройства различных инженерных конструкций. Каждое занятие даёт новые знания в истории, физике и механике, ребенок учится самостоятельно решать поставленные задачи. Занятия помогают улучшить мелкую моторику рук, внимательность и усидчивость.

Ученики изучают, что такое вес, равновесие и как самому собрать весы. Ребята узнают о понятии “сила упругости”, её свойствах и об истории открытия этого физического явления. Чтобы наглядно и интересно объяснить физические явления, преподаватели обращаются к истории и древним механизмам, работа которых основана на этой силе. Затем на уроке собирается катапульта для наглядной демонстрации.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo. Программирование не предусмотрено.

УРОВЕНЬ 1 (ВОЗРАСТ 7-8 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Вокруг света». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить детей основам механики и применению изученных механизмов в собственных роботах. Путешествие по миру вместе с героем-помощником Максом и знакомство с обитателями нашей планеты. На каждом занятии предусмотрено изучение не только робототехники, но и биологии с географией. Уровни 1 и 2 рассчитаны на два семестра. Мы рекомендуем пройти их последовательно, ведь они с нарастающей сложностью помогают ребёнку улучшить навыки работы с компьютером. На занятиях ребята начинают разбираться в основах программирования при помощи блочного языка WeDo и развивают коммуникативные навыки: работу в команде, концентрацию на объяснениях преподавателя, грамотное формулирование собственного мнения. В программировании основное внимание уделяется тому, как правильно запускать мотор, чтобы робот двигался определённым образом. Кроме того, что первый уровень в игровой форме знакомит ребят с основами конструирования, он также развивает мелкую моторику рук (работа в технике оригами и с LEGO).

Дети при помощи составленного маршрута отправляются в путешествие на Галапагосские острова. Затем начинается изучение обитателя этой местности – черепахи, а также её видов, строения тела и повадок. Далее на примере робота-черепахи ребята узнают о принципах работы механизмов с реечной передачей. И, конечно же, при помощи уже изученных программных блоков запрограммируют робота самостоятельно.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo и среда программирования WeDo.

УРОВЕНЬ 2 (ВОЗРАСТ 7-8 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Линейные алгоритмы». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить детей программировать самостоятельно собранных роботов, способных взаимодействовать с окружающей средой. Второй уровень продолжает путешествие вокруг света: дети изучают новые территории, места, города, животных. Закрепляют изученные ранее механизмы, учатся применять их принципы работы в новых конструкциях. На занятиях делается упор на изучение линейных алгоритмов в программировании, ведь работа с компьютером уже стала привычным делом для ребят. Подробнее изучается взаимодействие робота с окружающим миром при помощи датчиков, понятия «ожидание» и «цикл». Программа уровня развивает логику и творческое мышление, ведь в свободное время детям нужно собрать заданный механизм абсолютно самостоятельно.

Тема занятия — «Лев», во время него дети отправляются в путешествие в Африку. На занятии изучается царь всех зверей, его повадки и особенности. Далее дети собирают модель льва, основанную на червячной передаче.  На примере этой сборки ребята повторяют свойства этой передачи, её способность увеличивать силу механизма. Модель льва анимируется при помощи программы, создаётся целая история с различными фонами экрана, звуками и словами персонажей.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo и среда программирования WeDo.

УРОВЕНЬ 3 (ВОЗРАСТ 9 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Роботизированные системы». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить ребят роботизировать сложные модели реальных механизмов. Дети продолжают знакомство с робототехникой и учатся находить различия между механизмами и роботами, рассматривают их типы и классификации. Для изучения механики простых и сложных механизмов на каждом занятии собирается подвижная роботизированная конструкция: лифт, подъемный кран, самолет, погрузчик и так далее. Конструирование включает как сборку изучаемых устройств по инструкции, так и свободное творчество. На этом уровне рассматриваются принципы алгоритмики и математики. Ребята активно работают с показаниями датчиков, анализируют полученные данные, что невозможно без использования математики. Решая прикладные задачи, дети используют не только простые алгебраические операции, такие как сумма или разность, но и в пока что неявном виде используют переменную при помощи блока «Экран».

Дети знакомятся с понятием «манипулятор», его устройством и предназначением. Для собранной модели реализуют ручное управление по клавишам клавиатуры и практикуются в применении математики в реальных задачах: автоматическом переносе груза из одной точки в другую и взаимодействии с роботом при помощи датчика расстояния.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo и среда программирования WeDo.

УРОВЕНЬ 4 (ВОЗРАСТ 9,5-10 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Прикладное программирование в Scratch». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить ребят реализовывать алгоритмы в Scratch как в самой среде, так и для робота. Ребята знакомятся с увлекательной средой программирования Scratch, покорившей сердца и детей, и взрослых по всему миру. Происходит переход на новый, включающий в себя текст, язык программирования, а значит и возможностей становится гораздо больше! Ребятам предстоит в игровой форме изучить не только как запустить мотор или контролировать датчики, но и такие «взрослые» понятия, как различные виды циклов и ветвление. Благодаря игровой форме заданий, дети с успехом изучают программирование, ведь оно происходит сразу по двум фронтам – на экране компьютера и для самостоятельно собранного робота. Также идет изучение нового материала по механике, который применяется тут же, при сборке конструкций, различных от занятия к занятию.

На занятии повторяется принцип работы шагающих механизмов, затем один из них реализуется на практике. При помощи операторов ожидания и ветвления реализуется движение робота, действия оживляются при помощи звукового сопровождения, реализуется возможность поговорить с роботом и даже получить ответ. В конце занятия ребят ждёт создание мини-игры.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo и среда программирования Scratch 2.0.

УРОВЕНЬ 5 (ВОЗРАСТ 10 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Создание игр в Scratch». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — научить ребят создавать игры с сюжетом и уровнями сложности самостоятельно. Современные дети очень любят играть в компьютерные игры. А мы научим их создавать собственные, в которые потом можно будет поиграть самому или с друзьями. В этом увлекательном деле помогут основы, изученные на 4 уровне, и абсолютно новые знания: о переменной и операциям с ней. Отрабатываются навыки самостоятельного построения алгоритмов, что развивает математические способности и логику ребят. Также изучаются инструменты для приближения действий в играх к реальности, для этого пригодятся знания об окружающем мире и физических явлениях. Важной частью занятий будут новые конструкции, которые станут отражением работы алгоритмов на практике.

Тема занятия — «таймер». Сначала изучается теория, а затем ребята уже способны превратить роботизированные часы в таймер! Причём и на экране, и в реальности, синхронизируя стрелки обоих часов при помощи программы. А где часто используют таймеры? В играх! И дети применяют уже созданную программу для игры «Кот и мыши», в которой кот ловит непредсказуемо появляющихся мышек, а в конце подсчитываются очки.

Для обучения используется конструктор LEGO Education WeDo и среда программирования Scratch 2.0.

УРОВЕНЬ 6 (ВОЗРАСТ 11-13 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Основы работы с EV3». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить детей использовать базовый инструментарий набора и среды LEGO Mindstorms EV3. Новые ребята знакомятся с робототехникой, а более опытные – рассматривают возможности нового набора и программы, ведь на этом уровне становится возможным создавать автономных роботов с широким функционалом. Так как происходит изучение основ, ребята учатся делать всё правильно: осмысленно программировать и создавать прочные и выполняющие определенную задачу конструкции. Ребята практикуются в использовании различных механических передач для улучшения базовых конструкций, что, например, позволяет сделать робота сильнее или быстрее. Рассматриваются алгоритмы, события, условия наравне с управлением моторами и датчиками робота, которые используются для взаимодействия с внешним миром. Изучая датчики, ученики знакомятся с принципами их работы, параллельно знакомясь с физическими явлениями.

Изучается понятие «передача», затем дети под руководством преподавателя добавляют в конструкцию повышающую передачу, что позволяет создать робота-спринтера. Создаётся программа, управляющая моторами робота, и проводится эксперимент: что же изменилось вместе с передачами? Также дети практикуются в работе с датчиками, а в конце занятия их ждёт увлекательное соревнование – гонки!

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования EV3. 

УРОВЕНЬ 7 (ВОЗРАСТ 11-13 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Механика и управление на EV3». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — обучить детей навыку создания конструкции робота, подходящей под определённую задачу. Материал усложняется, как в программировании, так и в механике. Конструирование начинается с повторения и изучения нового по теме механических передач, затем переходя к сложным механизмам, которые встречаются в повседневной жизни. Что нам интересно на этом уровне: как создать робота-альпиниста, изучить принцип работы манипулятора, строение шагоходов. Каждого робота нужно запрограммировать в соответствии с выполняемой задачей, поэтому ребята изучат различные типы управления, освежат и углубят свои знания в программных блоках. Также пригодится точная настройка движения робота: движение на определённую дистанцию, различные развороты, — а значит, будем применять алгебру и геометрию в прикладных задачах.

 

Тема — “Рулевое управление». Нужно разобраться в механизмах, которые используются в рулевом управлении, и собрать гоночную машину.  Далее программируется пульт управления машиной и повторяются понятия циклов и ветвлений.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования EV3.

УРОВЕНЬ 8 (ВОЗРАСТ 11-13 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Проектная работа с EV3». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — научить ребят вести собственный проект от стадии идеи до работающего прототипа. Основы работы и с конструктором, и с программой уже пройдены, а значит пора их закрепить! В этом поможет проектная работа: на этом уровне будут созданы различные роботы с полезным либо развлекательным функционалом. Но как в реальной жизни, так и на занятиях, ребятам понадобится применение таких понятий, как техническое задание, этапы проекта и план работы. Также уровню соответствует усложнение в программировании, ведь в нём будут активно использоваться переменные, массивы и даже созданные самими детьми дополнительные блоки. Выполнение предложенных заданий позволит ребятам успешно продолжить увлечение робототехникой уже в формате спортивных состязаний, которые будут разбираться на следующих уровнях.

 

Цель занятия – создать робота-официанта, способного общаться с человеком. На основе введенного номера столика робот должен проложить путь, поприветствовать посетителя и отправиться за исполнением заказа в зону старта. Совместно с детьми составляется техническое задание на проект и даже объявляется конкурс на лучшее решение. Данный проект содержит в себе такие задачи, как точная настройка движения робота, обработка вводимого номера столика, управление манипулятором и возврат робота на базу.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования EV3.

УРОВЕНЬ 9 (ВОЗРАСТ 11-14 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Robosport Low». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — обучить ребят основным положениям спортивной робототехники, чтобы с их помощью решать классические задачи робототехники. На этом уровне пригодятся знания, полученные на всех предыдущих уровнях, ведь ребята научатся справляться с классическими типами робототехнических соревнований. Будут рассмотрены такие задачи робототехники как ориентирование на местности, сложное взаимодействие с объектами, езда по заданной траектории. В ходе занятий ученики познакомятся с понятием регулятора, его типами и влиянием на поведение робота. Теперь роботы становятся более точными, чем раньше: поворачиваться уже обязательно на строго заданный градус, датчики нуждаются в калибровке, а конструкция должна чётко отвечать требованиям состязания.

 

Повторяются необходимые для спортивной робототехники умения и расчёты. Изучается теория о регуляторах, тут же находя применение на практике. Ребята собирают и программируют робота, который передвигается по чёрной линии при помощи регулятора и способен объезжать препятствия.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования EV3. 

УРОВЕНЬ 10 (ВОЗРАСТ 11-14 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Robosport High». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — обучить ребят основным положениям спортивной робототехники, чтобы с их помощью решать классические задачи робототехники. Ребята научатся уверенно решать программные и конструкторские задания. Основная задача уровня – конструирование и программирование робота, который свободно ориентируется в пространстве и определяет свое местонахождения, а также может найти предметы в незнакомом месте. Оттачиваются навыки работы с регуляторами, как с интегральной либо дифференциальной составляющей, так и смешанные. Рассматриваются самые сложные из классических состязаний. По окончанию уровня ребята могут успешно участвовать в соревнованиях по робототехнике, ведь полученных знаний им хватит, чтобы справиться и с состязаниями, отличными от базовых.

 

Сначала разбираются различные алгоритмы прохождения лабиринта, особенности конструкции, расположения датчиков. На основании полученной теории ребята способны собрать и запрограммировать робота, который сможет пройти лабиринт и построить его карту, а затем вернуться назад, учитывая тупики в ходах лабиринта.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования EV3.

УРОВЕНЬ 11 (ВОЗРАСТ 14-16 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Алгоритмизация и программирование на RobotС». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — научить применению текстового языка RobotC для управления созданными роботами. Специально разработанный для ребят постарше уровень, включающий в себя переход на текстовый язык RobotC. Будет интересен как детям, только заинтересовавшимся робототехникой, так и продолжающим. Ведь при помощи текстовой среды программирования управление роботом становится ещё точнее и более продуманной, а рассмотрение на первых занятиях облегченной версии языка RobotC Graphical поможет разобраться с его особенностями. Ребята смогут заставить механизм двигаться и реагировать на окружающий мир, научатся управлять всеми датчиками робота, научатся писать для него качественный и оптимизированный код. Переменные, циклы, ветвления, алгоритмы, наследование, инкапсуляция, полиморфизм – все эти сложные термины станут понятными и помогут ещё лучше освоить робототехнику.

 

Собрать робота, который сможет автоматически припарковаться. Робот должен определить достаточный просвет между машинами и учесть его при парковке. Для решения этой задачи потребуются знания физики и математики: уравнение движения, определение расстояния по показаниям датчика энкодера и так далее.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среды программирования RobotC Graphical и RobotC. 

УРОВЕНЬ 12 (ВОЗРАСТ 14-16 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Программирование робототехнических систем на RobotС». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — научить при помощи текстового языка RobotC решать продвинутые задачи роботототехники. Можете ли вы себе представить, как работает команда юных программистов? На двенадцатом уровне это возможно! Ребята получают необходимые для этого навыки использования алгоритмизации и составления продвинутых блок-схем. Кроме того, они освоят тонкости написания сложного кода, работая в команде.

 

Когда позади основы, хочется скорее приступить к усложнённым заданиям. Для этого ребятам понадобятся их знания в алгоритмике и программировании, например, такие понятия как ветвление, цикл, события. Осталось только создать интересный проект — робота, который сможет поддержать интересную беседу и даже выразить свои эмоции.

Для обучения используется конструктор LEGO Mindstorms EV3 и среда программирования RobotC.

УРОВЕНЬ 13 (ВОЗРАСТ 14-16 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

 

Название уровня — «Arduino». Уровень подготовки — «Новички» и «Опытные».

Цель уровня — обучить ребят создавать роботизированную установку из электронных компонентов. На тринадцатом уровне появляется возможность создать робота на открытой микроконтроллерной платформе. Ребята узнают о схемотехнике, электронике и программировании на языке С++. Им предстоит сконструировать собственных роботов с использованием металлических частей.

 

Происходит знакомство с переменными и типами данных, датчиком наклона, а также цифровым и аналоговым входами и аналоговым выходом микроконтроллера Arduino. Юные инженеры учатся определять отличия между аналоговым и цифровым сигналами.

Для обучения используется платформа и среда программирования Arduino.

УРОВЕНЬ 14 (ВОЗРАСТ 14-16 ЛЕТ)
  • Описание
  • Примеры занятия
  • Оборудование

Название уровня — «Arduino Maximum». Уровень подготовки — «Опытные».

Цель уровня — обучить ребят создавать продвинутых роботов при помощи технологий Arduino. На этом уровне происходит полное погружение в электронику и программирование микроконтроллеров. Отрабатываются различные алгоритмы обработки данных сенсоров.

Ребята научатся визуализировать сигнал, запрограммируют простой цифровой осциллограф на Arduino, изучат характер сигналов с различных датчиков и научатся фильтровать шумы цифровым методом.

Для обучения используется платформа и среда программирования Arduino.

Наверх