Мультипредметность промышленной робототехники погружает кванторианцев в такие научные и инженерные дисциплины как механика, электроника, электротехника, физика, информатика (машинное обучение, техническое зрение, операционные системы), математическое моделирование и др. Проектная деятельность, направленная на создание интеллектуальных систем для различных сфер человеческой деятельности, в частности производства, позволяет формировать системное мышление как в инженерном, так и в мировоззренческом смысле.
В процессе обучения вы овладеете:
- Основами разработки специализированных алгоритмов управления и встраиваемого программного обеспечения;
- Навыками эксплуатации управляющей электроники, информационными и сенсорными системами;
- Навыками проектирования и конструирования узлов и механизмов роботов;
- Навыками работы в команде и умением представить результат своей работы.
Проектная деятельность является главной составляющей промробоквантума. Она позволяет максимально вовлечь детей в процессы командной работы, сбора и предоставления обратной связи, проектирования макетов, программирования, научиться обосновывать свою точку зрения и решать проблемы, развивать системное мышление.
Ключевые темы:
- Основы конструирования: способы соединения деталей, простые конструкции, характеристики конструкций, простые механизмы (рычаги, колеса и оси, ремни и шкивы, зубчатые колеса и передачи).
- Основы робототехники: программное управление, алгоритмы и теория управления, программирование (WeDo), система датчиков, система привода, передача механической энергии.
- Мехатроника: усложненные конструкции (каркас + механизмы), механизированные конструкции, комбинации различных решений робототехнических систем.
- Автономная робототехника: система управления, алгоритмы и теория управления, программирование (EV3), система датчиков, система привода, системы движения робота, манипуляторы (обнаружение, захват объекта, перемещение объекта, изменение состояния объекта).
- Конструирование систем роботов из металлических деталей: детали, способы соединения деталей, металлические конструкции, параметры конструкций, усложненные конструкции, прочностные характеристики.
- Мехатронная робототехника: алгоритмика и теория автоматического управления и регулирования, текстовое программирование, система датчиков, система привода, симуляция работы роботов в 2D и 3D режимах, машинное зрение.
- Электроника и ардуино робототехника: выбор деталей конструкции из готовых вариантов, освоение различных видов сборки конструкций.
- Мобильные роботы со сложной кинематикой: электроника, сборка электрических схем, программирование Arduino (Си).
- Освоение стандартных решений: изготовление деталей конструкции с применением различных технологий обработки материалов (CAD, фрезер, лазер, 3D-печать, литье в формы), освоение различных видов сборки конструкций, электроника, сборка электрических схем, пайка, программирование Arduino, различные виды дистанционного управления роботом (ИК, bluetooth, WI-FI).
- Проектно-соревновательная робототехника: олимпиада НТИ интеллектуальные робототехнические системы, WRO Advanced robotics Challenge, RoboCUP Soccer, Junior, VEX IQ & Robotics Challenge, AutoNET 14+.
Возможные проекты:
- Умный дом (система контроля доступа, охраны, робот-пылесос, контроль потребления электроэнергии).
- Автоматические агрокомплексы (контроль подачи воды, освещенности; регулировка температуры, влажности; система автоматической вентиляции; робот-пахарь, робот для посадки растений, мультифункциональная система для сельского хозяйства).
- Робот-помощник (медбрат, компаньон, промоутер, Follow-me робот, робот-почтальон, робот-кладовщик, убегающий будильник, умная копилка).
- Роботы-сортировщики.
- Торговые (вендинговые) аппараты.
- Робот-шпион.
- Конвейерные машины.
- Роборука.
- Балансирующий робот.
- Гексапод.
- Дельта роботы.