Использование робототехнических платформ Lego при проведении лабораторных физических исследований

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Автоматика
  • 22 22 страницы
  • 15 + 15 источников
  • Добавлена 17.01.2021
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМАХ LEGO 4
1.1 Описание концепции робототехнических систем Lego 5
1.2 Аналитический обзор робототехнических систем Lego 6
1.3 Технические требования и возможности программного обеспечения робототехнических платформ EV3 9
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ LEGO 14
2.1 Специфика использования платформ Lego в условиях лабораторных исследований 14
2.2 Лабораторная работа «» 18
2.3 Выводы к главе 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 21

Фрагмент для ознакомления

Опытным пользователям доступна возможность настройки интеграции со средами разработки и написание программных инструкций на множестве языков программирования (Java, Python, C++ и т.д.) для разработки сложно функциональных робототехнических систем. Во второй части главы было приведено подробное описание электронных устройств робототехнической платформы Lego, позволяющих проводить лабораторные исследования. Был разобран пример проведения практического эксперимента в области физики по измерению температуры плавления. В рамках этого эксперимента ученики могут с помощью датчика температуры сделать замеры и получить экспериментальные данные, а затем, пользуясь возможностями программного обеспечения EV3, представить их в виде наглядного графика, который показан на рисунке 13.ЗАКЛЮЧЕНИЕПо результатам курсового проектирования были достигнута цель и успешно решены поставленные задачи исследования. В первой главе были рассмотрены общие сведения о робототехнических платформах Lego. Была исследована концепция продукта робототехнических систем Lego. В совокупности с электронными устройствами стандартные детали конструктора позволяют конструировать полноценные робототехнические системы вне зависимости от уровня познаний и имеющихся навыков пользователя в области робототехники. Аналитический обзор платформы LegoMindstorms EV3 позволил определить ее как оптимальную для использования в условиях лабораторных исследований, ввиду ее наибольшего числа функциональных возможностей, предоставляемых электронными устройствами. Во второй главе был выполнен анализ технических особенностей использования робототехнических платформ Lego. Было проведено исследование технических требований на уровне программно-аппаратного обеспечения, предъявляемых к робототехническим платформам Lego. Установлено, что относительно не высокие технические требования позволяют решать задачи управления электронными устройствами (обработку сигналов с датчиков, управление устройствами и т.д.). Возможности программного обеспечения микрокомпьютера EV3 позволяют изучать основы робототехники начинающим пользователям за счет специального графического языка программирования. Опытным пользователям доступна возможность настройки интеграции со средами разработки и написание программных инструкций на множестве языков программирования (Java, Python, C++ и т.д.). Многочисленные электронные устройства робототехнической платформы Lego дают возможность проводить лабораторные исследования. Был разобран пример проведения практического эксперимента в области физики по измерению температуры плавления. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВКлокотов И.Ю. Развитие автоматизации и робототехники в современном мире // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». 2019. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-avtomatizatsii-i-robototehniki-v-sovremennom-mire (дата обращения: 10.12.2020).Ткачёва О.О. ПОНЯТИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ // Экономика и бизнес: теория и практика. 2020. №5-3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ponyatie-i-tendentsii-razvitiya-promyshlennyh-robotov (дата обращения: 10.12.2020).Варшавский А. Е., Дубинина В. В. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2020. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mirovye-tendentsii-i-napravleniya-razvitiya-promyshlennyh-robotov (дата обращения: 10.12.2020).Четина В.В. Образовательная робототехника: опыт, проблемы, перспективы // Наука и перспективы. 2019. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obrazovatelnaya-robototehnika-opyt-problemy-perspektivy (дата обращения: 10.12.2020).Оспенникова Елена Васильевна, Ершов Михаил Георгиевич, Оспенников Андрей Анатольевич Применение образовательной робототехники в учебном процессе по физике // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия: Информационные компьютерные технологии в образовании. 2016. №12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-obrazovatelnoy-robototehniki-v-uchebnom-protsesse-po-fizike (дата обращения: 10.12.2020).Hansen, W. H. 50 Years of Play / W. H. Hansen. — Denmark: LEGO Group, 1982.Официальный сайт компании Lego, [Электронный ресурс], ссылка на источник: www.lego.com/ru-ru/product/lego-mindstorms-ev3-31313 (дата обращения 30.11.20)Образовательный ресурс о робототехнике «edurobots», обзор серии LegoWeDo, [Электронный ресурс], ссылка на источник: edurobots.ru/2015/07/robototexnika-dlya-nachinayushhix-lego-wedo-1/ (дата обращения 30.11.20)Блог о робототехнике «robotbaza», «ВСЕ О СЕРИИ LEGO EDUCATION MINDSTORMS EV3», [Электронный ресурс], ссылка на источник: robotbaza.ru/blogs/blog/vse-o-mindstorms-education-ev3 (дата обращения 01.12.20)Ресурс образовательной платформы Lego, «Базовый набор LEGO MINDSTORMSEducation EV3», [Электронный ресурс], ссылка на источник: education.lego.com/ru-ru/products/-lego-mindstorms-education-ev3/5003400#базовый-набор-lego-mindstorms-education-ev3(дата обращения: 10.12.2020).Харюнин Александр Сергеевич, Кукушкин Даниил Александрович, Борисов Николай Анатольевич ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТОВ КАК ПУТЬ В ИНФОРМАТИКУ // ОТО. 2020. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/programmirovanie-robotov-kak-put-v-informatiku (дата обращения: 10.12.2020).Образовательныйресурсоробототехнике «edurobots», обзорсерииконструктораLego, [Электронныйресурс], ссылканаисточник: edurobots.ru/2014/11/lego-bolshe-chem-konstruktor/ (датаобращения 01.12.20).Интернет-магазин компании Lego, описание технических характеристик товара «Интеллектуальный модуль EV3», [Электронныйресурс], ссылканаисточник: www.lego.com/ru-ru/product/ev3-intelligent-brick-45500(дата обращения: 10.12.2020).Пустыльник П.Н. Развитие методологии обучения студентов педагогического университета в области технологического образования: влияние робототехники // Вестник Сургутского государственного педагогического университета. 2020. №1 (64). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-metodologii-obucheniya-studentov-pedagogicheskogo-universiteta-v-oblasti-tehnologicheskogo-obrazovaniya-vliyanie (дата обращения: 10.12.2020).Блог о компьютерных технологиях Дениса Куреца, «Обзор робототехнических платформ для образовательных учреждений», [Электронный ресурс], ссылка на источник:kurets.ru/zanudnye-obzory/112-obzor-robototexnicheskix-platform-dlya-obrazovaniya(дата обращения: 10.12.2020).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Клокотов И.Ю. Развитие автоматизации и робототехники в современном мире // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». 2019. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-avtomatizatsii-i-robototehniki-v-sovremennom-mire (дата обращения: 10.12.2020).
2. Ткачёва О.О. ПОНЯТИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ // Экономика и бизнес: теория и практика. 2020. №5-3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ponyatie-i-tendentsii-razvitiya-promyshlennyh-robotov (дата обращения: 10.12.2020).
3. Варшавский А. Е., Дубинина В. В. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2020. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mirovye-tendentsii-i-napravleniya-razvitiya-promyshlennyh-robotov (дата обращения: 10.12.2020).
4. Четина В.В. Образовательная робототехника: опыт, проблемы, перспективы // Наука и перспективы. 2019. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obrazovatelnaya-robototehnika-opyt-problemy-perspektivy (дата обращения: 10.12.2020).
5. Оспенникова Елена Васильевна, Ершов Михаил Георгиевич, Оспенников Андрей Анатольевич Применение образовательной робототехники в учебном процессе по физике // Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия: Информационные компьютерные технологии в образовании. 2016. №12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-obrazovatelnoy-robototehniki-v-uchebnom-protsesse-po-fizike (дата обращения: 10.12.2020).
6. Hansen, W. H. 50 Years of Play / W. H. Hansen. — Denmark: LEGO Group, 1982.
7. Официальный сайт компании Lego, [Электронный ресурс], ссылка на источник: www.lego.com/ru-ru/product/lego-mindstorms-ev3-31313 (дата обращения 30.11.20)
8. Образовательный ресурс о робототехнике «edurobots», обзор серии Lego WeDo, [Электронный ресурс], ссылка на источник: edurobots.ru/2015/07/robototexnika-dlya-nachinayushhix-lego-wedo-1/ (дата обращения 30.11.20)
9. Блог о робототехнике «robotbaza», «ВСЕ О СЕРИИ LEGO EDUCATION MINDSTORMS EV3», [Электронный ресурс], ссылка на источник: robotbaza.ru/blogs/blog/vse-o-mindstorms-education-ev3 (дата обращения 01.12.20)
10. Ресурс образовательной платформы Lego, «Базовый набор LEGO MINDSTORMS Education EV3», [Электронный ресурс], ссылка на источник: education.lego.com/ru-ru/products/-lego-mindstorms-education-ev3/5003400#базовый-набор-lego-mindstorms-education-ev3 (дата обращения: 10.12.2020).
11. Харюнин Александр Сергеевич, Кукушкин Даниил Александрович, Борисов Николай Анатольевич ПРОГРАММИРОВАНИЕ РОБОТОВ КАК ПУТЬ В ИНФОРМАТИКУ // ОТО. 2020. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/programmirovanie-robotov-kak-put-v-informatiku (дата обращения: 10.12.2020).
12. Образовательный ресурс о робототехнике «edurobots», обзор серии конструктора Lego, [Электронный ресурс], ссылка на источник: edurobots.ru/2014/11/lego-bolshe-chem-konstruktor/ (дата обращения 01.12.20).
13. Интернет-магазин компании Lego, описание технических характеристик товара «Интеллектуальный модуль EV3», [Электронный ресурс], ссылка на источник: www.lego.com/ru-ru/product/ev3-intelligent-brick-45500 (дата обращения: 10.12.2020).
14. Пустыльник П.Н. Развитие методологии обучения студентов педагогического университета в области технологического образования: влияние робототехники // Вестник Сургутского государственного педагогического университета. 2020. №1 (64). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-metodologii-obucheniya-studentov-pedagogicheskogo-universiteta-v-oblasti-tehnologicheskogo-obrazovaniya-vliyanie (дата обращения: 10.12.2020).
15. Блог о компьютерных технологиях Дениса Куреца, «Обзор робототехнических платформ для образовательных учреждений», [Электронный ресурс], ссылка на источник: kurets.ru/zanudnye-obzory/112-obzor-robototexnicheskix-platform-dlya-obrazovaniya (дата обращения: 10.12.2020).

Вопрос-ответ:

Какие возможности предоставляют робототехнические платформы Lego?

Робототехнические платформы Lego предоставляют возможности для проведения лабораторных физических исследований. С их помощью можно создавать и программировать роботов, изучать основы робототехники и принципы работы различных физических явлений. Кроме того, данные платформы имеют разнообразные датчики и механизмы, позволяющие моделировать и изучать различные физические процессы.

Какова концепция робототехнических систем Lego?

Концепция робототехнических систем Lego заключается в создании модульных конструкторов, позволяющих с легкостью собирать различные роботы. Основной элемент данных систем - Lego Mindstorms EV3, который включает в себя программное обеспечение и датчики, позволяющие управлять и программировать роботов. Благодаря модульности и разнообразию деталей, эти системы способны реализовывать широкий спектр задач и исследований в области робототехники.

Какие технические требования и возможности имеют робототехнические платформы Lego EV3?

Технические требования робототехнических платформ Lego EV3 включают наличие компьютера с операционной системой Windows, Mac OS или Linux, а также подключение к интернету для загрузки программного обеспечения. Платформа Lego EV3 обладает мощным процессором, памятью, различными датчиками и моторами, а также разнообразными портами для подключения других устройств. Это позволяет создавать сложные и интерактивные роботы, а также программировать их для выполнения различных задач.

Какие особенности использования робототехнических платформ Lego можно выделить?

Особенности использования робототехнических платформ Lego включают модульность, которая позволяет создавать различные конструкции с помощью одних и тех же деталей, возможность программирования роботов для автономной работы или управления с помощью компьютера или смартфона, наличие разнообразных датчиков (например, датчиков силы, цвета, движения и других), а также удобное программное обеспечение, которое позволяет визуально программировать роботов даже без предварительного знакомства с программированием.

Какие робототехнические платформы Lego используются в лабораторных физических исследованиях?

В лабораторных физических исследованиях используются робототехнические платформы Lego, такие как Lego Mindstorms EV3.

Какие возможности предоставляет программное обеспечение робототехнических платформ EV3?

Программное обеспечение робототехнических платформ EV3 предоставляет возможности для программирования и управления роботом, а также для взаимодействия с различными датчиками.

Какие технические требования должны быть учтены при использовании робототехнических платформ Lego в лабораторных физических исследованиях?

При использовании робототехнических платформ Lego в лабораторных физических исследованиях необходимо учитывать технические требования, такие как подключение к компьютеру, наличие необходимого программного обеспечения и соответствующих датчиков.

Какие особенности использования робототехнических платформ Lego выделяются при проведении лабораторных физических исследований?

При проведении лабораторных физических исследований робототехнические платформы Lego обеспечивают возможность реализации различных экспериментов и измерений, а также они позволяют студентам получить практические навыки в области физики.

Какова концепция робототехнических систем Lego?

Концепция робототехнических систем Lego заключается в создании программно-аппаратных платформ, которые позволяют создавать и программировать роботов с использованием конструктора Lego.