Клуб юных инженеров "Тесла"
Программа курса "Робототехника SENIOR"
Этот курс предназначен для ребят возраста 11 лет и старше.
В робототехнике три большие составные части:
  • электроника
  • механика
  • программирование
Ребята будут паять, сверлить и управлять 3D принтером, программировать на высокоуровневом языке программирования, разбираться в электронике.
Курс рассчитан на 12 месяцев. На каждом занятии юный инженер обязательно получает результат: маленькую победу, которая даёт стимул двигаться дальше.
В процессе прохождения курса вам потребуется приобрести следующие наборы:
  • "Матрёшка"
  • Тесла Мегабайт"
Указанные наборы можно приобрести в Клубах только в рамках прохождения курса. Отдельно от курса эти наборы не продаются.
Что будут изучать юные инженеры.
1 модуль. Основы электроники и программирования
Знакомство с основными понятиями и элементами электронных схем: резисторами, светодиодами, конденсаторами, биполярными транзисторами и т.д. Изучение их основных функциональных возможностей и свойств. Сборка электронных схем с применением этих элементов.
На данном этапе используется конструктор «Матрешка Z» производства компании «Амперка». В составе конструктора – набор элементов электронных схем и книжечка «Конспект хакера» – руководство для ученика по сборке 20 экспериментов. 20 занятий данного этапа проводятся по данной книжечке – ученики выполняют описанные в ней эксперименты. Но первые три занятия являются вводными и направлены на то, чтобы дать ребятам основные понятия электроники, изучить закон Ома, подтвердить его экспериментально. А уже после этого ребята приступают к заданиям из «Конспекта хакера».
Элементы из конструктора «Матрешка Z» будут использоваться ребятами на всех последующих этапах.
2 модуль. Первые роботы
На данном этапе ученики собирают трёх роботов:
  1. робот, находящий выход из лабиринта;
  2. робот, управляемый по bluetooth;
  3. робот, управляемый с помощью IR-пульта.
Ученики собирают роботов в приведенном выше порядке. Для сборки роботов на данном этапе ребята приобретают набор «ТЕСЛА.МЕГАБАЙТ». В его состав входят как механические части: моторы, редукторы, колеса, основание и т.д., так и электронные элементы и модули для сборки электрических схем на макетной плате для всех трех роботов, которых юные инженеры собирают на данном этапе.
В этом модуле юные инженеры:
  • осваивают работу с инструментами: отвертками, ключами, плоскогубцами, ножовкой, пинцетом и т.д.,
  • приобретают навыки обработки материалов (акрил, дерево): сверление, резка и т.д.,
  • приобретают навыки пайки с применением маломощного (8 Вт) безопасного паяльника, паяльника 220В, термофена и паяльной станции,
  • работают с электроинструментом: минидрель (Дримель), сверлильный станок, точильный станок,
  • выполняют работы по склеиванию, применяют двусторонний скотч.
Важно! Прежде, чем давать в руки ребятам любой инструмент, проводится беседа по технике безопасности (ТБ) при работе с этим инструментом. Все работы по пайке, сверлению, точению и т.п. осуществляются в защитных очках.
После завершения сборки, программирования и настройки каждого робота всеми ребята в группе проводятся соревнования для выявления, чей робот получился более надежным, быстрым и эффективным, кто из ребят лучше научился им управлять, кто лучше робота запрограммировал.
3 модуль. Основы 3D моделирования и 3D печати
Для того, чтобы юные инженеры могли сделать для своих будущих устройств деталь любой формы, необходимо создать модель этой детали в 3D редакторе. Мы используем Autodesk Fusion 360. Для учебных и некоммерческих целей его можно применять бесплатно.
После освоения Fusion 360 юные инженеры нарабатывают навыки создания сложных изделий, состоящих из нескольких тел. В итоге получается чертеж (dxf файл), который может быть отправлен на ЧПУ станок (фрезер или лазер).
В конце данного этапа наставник выдает индивидуальное задание для каждого юного инженера по созданию во Fusion модели с натуры. Например, ручка регулировки громкости, сервопривод, колесо и т.д. Юный инженер снимает размеры с помощью штангенциркуля и создает модель. Далее выгружает модель в Cura. Наставник рассказывает об основных настройках Cura, как они влияют на результат печати, об устройстве и принципе работы 3D принтера. Далее производится печать детали по созданной юным инженером модели. Получившуюся деталь юный инженер забирает на память.
На этом базовый курс завершен и юный инженер переходит к курсу «Робототехника. PROJECT», где он сможет работать над собственными проектами.