Курсовая работа на тему «Организация робототехнических соревнований направления FIRST»

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

Оглавление

Введение

История конкурса

ВИДЫ СОРЕВНОВАНИЙ

Организация проведения соревнований

Методика формирования детских и молодежных команд

Методика подготовки детских команд

к участию в соревновательной деятельности

Заключение

Список литературы

Введение

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Заказать курсовую

Основатель конкурса — американская компания FIRST — считает, что знакомство с наукой, современными технологиями и решениями в юности — это не только интересные и полезные знания, но и весомый залог успешной карьеры. Недаром аббревиатура FIRST в английском языке созвучна слову «первый». FIRST Robotics Competition (FRC) — ежегодный международный технологический конкурс по робототехнике, который придуман компанией FIRST и проводится среди учеников средних школ. За два с лишним десятилетия эти соревнования стали необычайно популярны. Так, в сезоне 2011-2012 в них приняли участие 300 тысяч молодых людей под руководством 100 тысяч тренеров и наставников из более чем 60 стран всего мира. Многие их них получили ценный жизненный опыт, полезные навыки и именно здесь определились со своим будущим.

Идея конкурса принадлежит Дину Кеймену, который изобрел необычный электрический самокат — сигвей. Он считает, что современное обучение должно коренным образом отличаться от традиционного: «Пассивно посидеть в классной комнате — это формат уроков XIX столетия. В этом столетии вы должны быть творческим человеком или вы не будете способными сделать что-либо.

История конкурса

год — основание компании FIRST (For Inspiration and Recognition in Science and Technology — «Развитие и поощрение интереса к науке и технике»).

Цель: вдохновить студентов на разработки в области проектирования и освоения новых технологий. 1992 год — первый конкурс FIRST Robotics Competition. 1997 год — первые соревнования FIRST LEGO League (FLL) для возрастной группы от 9 до 14 лет, использующей конструкторы LEGO Mindstorms и Junior FIRST LEGO League для возрастной группы от 6 до 9 лет. 2011 год — Программа «Робототехника: инженерно-технические кадры современной России» достигла договоренности с организаторами FIRST об участии российских команд в играх FTC и FLL. С этого времени в Мировом чемпионате FIRST по направлениям FIRST Tech Challenge (FTC) и FIRST LEGO® League (FLL®) принимает участие несколько лучших российских команд. Ежегодную программу завершает международный конкурс робототехники и праздник. Во время мероприятий команды получают возможность завести новых друзей, добиться признания, развить свои личностные качества и жизненные навыки и, возможно, обнаружить в себе новые способности. FIRST разделяется на четыре программы:

. Программа Junior FIRST LEGO League (Jr. FLL®) для учащихся младших классов возрастом от 6 до 9 лет.

. Соревнования FIRST Tech Challenge (FTC) для учащихся в возрасте от 14 до 18 лет.

. Программа FIRST LEGO® League (FLL®) для учащихся в возрасте от 9 до 14 лет.

. Соревнования FIRST Robotics Competition (FRC) для учащихся в возрасте от 14 до 18 лет.

ВИДЫ СОРЕВНОВАНИЙ

Junior FIRST LEGO League (JrFLL)

Программа Jr.FLL разработана для повышения интереса к науке и технике у детей от 6 до 9 лет. Она основана на практическом развитии врожденной любознательности детей этого возраста и призвана научить их менять мир вокруг себя в лучшую сторону..FLL — это первый шаг к FIRST® LEGO® League (FLL®). Дети под руководством взрослых наставников, опираясь на свод Основных Ценностей Jr.FLL, работают с LEGO-элементами и представляют проекты на оценку судьям и зрителям.

Каждый год задание состоит из двух частей:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

LEGO-модель;

Show Meпоcтер.

Команда состоит из 2-6 детей, которыми руководит хотя бы один взрослый тренер.

Кульминационным моментом является участие в мероприятии Jr.FLL, где cудьи-волонтеры во время этого соревнования общаются с командами по поводу LEGO-моделей и Show Me-постеров. Жюри отмечает все команды без исключения и вручает им персональные награды. Это мероприятие для позитивного отдыха, смеха, обучения и радости от получения общих побед, новых знакомств и знаний. Каждый ребенок должен осознать, что его работа была хорошо сделанной.

Основные ценности Jr.FLL

Мы — команда.

Мы работаем. Наши тренеры и наставники помогают нам учиться, но мы находим ответы сами.

Мы делимся нашим опытом и открытиями с другими.

Мы услужливы, добры и проявляем уважение, когда работаем, играем и делимся информацией. Мы называем это благородным профессионализмом.

Мы все — победители. Мы получаем удовольствие от этого занятия

Важно помнить при планировании процесса подготовки:

Jr.FLL — неконкурентная дружелюбная программа.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Команды образуют сообщество, чтобы организовывать события, и таким образом имеют возможность с гордостью поделиться с другими тем, что они достигли.

Сообщества, организующие совместные встречи, отвечают за сбор средств, поиск места встречи, участие других команд и премии, организацию работы волонтеров и судей.

Заинтересованные люди, команды и организации могут устроить свое сообщество Jr.FLL.

Ни организация FIRST, ни программа Jr.FLL не несет ответственности за отбор волонтеров, судей и проведение мероприятий вашего сообщества.

Какие вопросы интересуют жюри?

Как вы пришли к тому, что ваша модель должна выглядеть именно так? Каким образом ваша модель связана с вашим проектом?

Как вы решили, что надо нарисовать на постере?

Почему вы построили такую модель, а не другую?

Продолжали ли вы реализовывать идеи, которые сначала вам казались невозможными?

Поможет ли ваша модель и ваш постер понять людям смысл вашего проекта?

Вы считаете, что ваш постер удачен?

Что вы узнали нового по теме сезона?

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Каковы были ваши роли в команде?

Вам понравилось работать в команде?

Как вам помогал ваш руководитель?

Вы видели сегодня другие команды. Чем ваша команда от них отличается в лучшую сторону?

Какая часть процесса Jr.FLL была самой веселой и запоминающейся? (Встречи команд, обучение, построение проекта, показ проекта и т.п.)

Если бы вас попросили подсказать другой команде Jr.FLL, с чего начать, что бы вы посоветовали?

Что самое сложное, самое простое в работе?

Что вам кажется самым странным или особенным из того, что вы узнали при подготовке к Jr.FLL?

Как ваша команда выбирала себе название?

Награды и премии В Jr.FLL награждается каждая команда и каждый участник команды. При организации внутренних соревнований в сообществе нет требования к поощрению всех команд — это остается на усмотрение организатора.

FIRST LEGO League (FLL)

Эта программа рассчитана на школьников от 9 до 14 лет, которые работают командой по 3-10 человек. Используемый конструктор — набор LEGO® MINDSTORMS®, используемый язык программирования — LEGO MINDSTORMS, RoboLab или NXT-G.

В первой лиге LEGO (FLL) дети решают проблемы современной науки и техники. Команды разрабатывают свои собственные решения по строительству автономных роботов LEGO, выполняющих миссии на тематическом игровом поле. В процессе работы участники развивают ценные жизненные навыки и открывают для себя захватывающие возможности дальнейшей карьеры, узнают, какой позитивный вклад они могут внести в общество.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

В соревновании FLL каждая команда оценивается в одной из номинаций:

Основные ценности (Core Values);

Проект (Project);

Роботизированная игра (Robot Game).

Каждый сезон определяется новой темой соревнований. Несмотря на это, требования к проекту, реализации основных ценностей и роботизированной игре остаются практически неизменными.

Проект «Решение проблем старшего поколения. Независимость. Занятость. Общение» (сезон 2012/2013)

Рассмотрим особенности подготовки к соревнованиям FLL на примере темы сезона 2012/2013 «Senior Solutions» — «Решение проблем старшего поколения. Независимость. Занятость. Общение». В ходе подготовительной работы и участия в соревнованиях FLL каждая команда должна продемонстрировать следование Основным ценностям программы FLL:

Мы — команда.

Мы трудимся, чтобы найти решение под руководством наших тренеров и наставников.

Мы чтим дух дружеского соревнования.

То, что мы узнаем, более важно, чем победа.

Мы делимся нашим опытом с другими.

Мы показываем благородный профессионализм и дружескую кон- куренцию во всем, что мы делаем.

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Нам весело!

Критерии оценки:

Воодушевление

› Раскрытие концепции FLL

› Командный дух

› Интеграция

Работа в команде

› Эффективность

› Рациональность

› Участие детей

Благородный профессионализм

› Вовлеченность

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

› Уважение

Сотрудничество

Условия реализации проекта:

. Необходимо найти старшего партнера (пожилой человек старше 60 лет). Каждый член команды начинает поиски в кругу своей семьи 16 и друзей, составляет список возможных кандидатов: дедушек и бабушек, прадедушек и прабабушек, соседей, знакомых.

Затем команда анализирует списки, подготовленные каждым членом, обсуждает возможность связаться с этими людьми и какой вклад каждый из них может внести в проект. Решением всей команды выбирается наиболее подходящая кандидатура пожилого человека. Команда приглашает его стать партнером и помочь с выполнением своего проекта.

. Узнать о проблемах, с которыми сталкиваются пожилые люди. Примеры проблем старшего поколения:

восстановление после травмы;

адаптация к новым технологиям;

потеря памяти;

здоровье;

хобби;

управление своими финансами;

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

покупка продуктов питания, хозяйственных товаров, лекарств, одежды;

общение с семьей, друзьями, врачами. Решением всей команды выбирается одна из проблем, упомянутых пожилым партнером.

. Создать инновационное решение какой-либо проблемы. Необходимо подумать, чем вызвана данная проблема, что именно делается для ее решения сегодня. Кто занимается разработкой новых решений: ученые или инженеры? Обратиться к разным источникам ин- формации: отчеты, книги, журналы и сайты, консультации специалистов. Предложить инновационное решение, которое позволит сделать жизнь лучше как путем усовершенствования чего-либо уже существующего, так и посредством какого-либо совершенно нового изобретения.

. Представить проблему и ее решение. Презентация результатов может быть выполнена в различной форме: рассказ, видеоролик, слайд-шоу, сайт, комикс, постер, листовки, стихотворение, песня или история. Главное — произвести неизгладимое впечатление на зрителей и жюри.

Требования к презентации:

Презентация проводится без помощи взрослых. Время, отведенное на нее, составляет не более пяти минут.

Продемонстрировать участие всех членов команды в проекте. Четко рассказать о поставленной проблеме и способе ее решения, выработанной командой.

Использовать различные виды исследовательских ресурсов. Привлекать специалистов и экспертов.

Проанализировать уже существующие исследования при разработке собственного решения данной проблемы.

Решение должно быть инновационным.

Продемонстрировать возможности реализации предложенного командой решения в условиях реальной действительности.

Показать, что нужно сделать для того, чтобы ваше решение могло быть применено в реальном мире.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Определить, кто может извлечь выгоду из работы команды.

Показать, что работа является эффективной и творческой.

Критерии оценки:

Исследование

› Определение проблемы

› Источники информации

› Анализ проблемы

› Обзор существующих решений

Инновационное решение

› Решение команды

› Инновационность

› Реализация

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Представление

› Распространение

› Творческий подход

› Эффективность представления

Оценка за проект формируется из нескольких составляющих по баллам (максимум — 450 баллов):

. Определение проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько тщательно представлена и сформулирована проблема, решению которой посвящен творческий проект. (0 баллов — проблема сформулирована очень неясно, 50 баллов — проблема сформулирована максимально четко.)

. Источники информации. От 0 до 50 баллов. Оценивается количество источников информации и их разнообразие: веб-ресурсы, книги, фильмы, научные доклады, беседы со специалистами, которые использовались для исследования проблемы и создания проекта. (Нет анализа источников информации — 0 баллов. Затем начисляется по 10 баллов за каждый дополнительный вид источника информации.)

. Анализ проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается коллективное участие в обсуждении проблемы и поиске способов ее решения. (0 баллов — проблема плохо изучена без командной работы, 50 баллов — проблема отлично изучена всей командой.)

. Обзор существующих решений. От 0 до 50 баллов. Оценивается, на- сколько глубоко изучены командой существующие решения поставленной проблемы. (0 баллов — не изучены. 50 баллов — изучены очень глубоко.)

. Инновационное решение проблемы. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько четко объяснено и представлено решение поставленной проблемы. (0 баллов — решение объяснено плохо и непонятно. 50 баллов — решение представлено максимально доступно, четко, по существу.) 19

. Возможности реализации. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько реально воплощение данного решения в жизнь, массовое применение, серийное производство (0 баллов — решение не соответствует реалиям жизни и невозможно к воплощению. 50 баллов — решение отлично реализуется в жизни, легко в использовании и изготовлении.)

. Презентация. От 0 до 50 баллов. Оценивается коллективная работа на презентации. (0 баллов — плохая командная работа, в презентации не задействована большая часть участников. 50 баллов — все участники заняты в презентации, хорошая командная работа.)

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

. Креативность презентации. От 0 до 50 баллов. Оценивается, насколько оригинально и интересно представлен творческий проект. (0 баллов — минимум оригинальности, скучное представление. 50 баллов — интересное, эффектное, оригинальное зрелище.)

. Эффективность презентации. От 0 до 50 баллов. Оценивается дисциплина, организованность и четкая речь. (0 баллов — плохая дисциплина, множество заминок и неграмотная речь. 50 баллов — отличная дисциплина, слаженная работа, четкая грамотная речь.) Пример судейского листа для соревнований показан ниже

Роботизированная игра

Для проведения роботизированной игры необходимо специальное поле 2362±3мм х 1143±3мм. Оно состоит из покрытия, развернутого на столе, и модельных объектов заданий, расставленных на нем. Покрытие и детали конструктора LEGO для сборки модельных объектов заданий входят в набор для подготовки игрового поля. Также в комплект включены инструкции по сборке на CD.

Для того чтобы собрать необходимые модели заданий, одному человеку потребуется от трех до четырех часов, поэтому желательно работать в команде. Для участников с небольшим опытом или совсем без опыта конструирования из деталей LEGO сборка модельных объектов заданий — это прекрасный способ обучения. Кроме того, данный этап — отличная возможность для новых членов познакомиться с командой и между собой.

Расстановка модельных объектов на поле описывается в правилах. Перед игрой необходимо подробно с ними ознакомиться, это позволит выработать оптимальную стратегию игры.

Особенность соревнований FLL заключается в том, что каждому участнику команды найдется работа по его способностям и интересам: юные инженеры и программисты создают робота, исследователи генерируют инновационную идею решения проблемы, журналисты готовят представление проекта.

В течение сезона команда может работать над различными задачами:

конструирование робота и его приспособлений;

программирование робота для автономного движения и выполнения миссий;

изучение инженерных и физических вопросов; проверка различных конструкций и выполнение корректировок;

изучение темы соревнований;

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

поиск проблемы в реальном мире с целью его исследования; разработка решения проблемы, найденной командой;

представление решения проблемы другим людям.

Ресурсы команды:

Информационные блог: fllblog.wordpress.com

twitter: twitter.com/firstlegoleague

YouTube: www.youtube.com/fllglobal <#»justify»>ЭтапыСрокиОтветственныйНаучитьруководительсделать1 учащийсянайти2 учащийсяпротестировать3 учащийсяприобрестируководитель

К работе следует привлекать и других специалистов (учитель технологии, физики, химии и др.).

К выбранным критериям оценки проекта можно отнести:

рациональность;

стабильность;

эргономичность;

презентабельность (эстетичность);

другие выбранные командой критерии.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Эскиз проекта должен включать следующие элементы:

схема взаимодействия модулей (на механическом и программном уровне);

эскиз каждого модуля (отдельных конструкций и механизмов) — нарисованный, виртуальный;

описание принципа работы модулей и системы в целом (на механическом и программном уровне).

При расчете материально-технической базы нужно иметь в виду:

необходимые детали робототехнического набора;

необходимые конструкционные материалы (не LEGO);

необходимые декоративные элементы. Изготовление робототизированной основы предполагает:

конструирование;

программирование;

тестирование;

анализ проблем

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Придание проекту эстетичности включает в себя:

использование материалов для придания завершенности проекту;

удовлетворение критерию презентабельности. Материалы представления проекта в обязательном порядке должны содержать:

описание проекта;

актуальность;

историческая справка;

принцип работы;

иллюстрации;

информационный стенд (для зрителя);

сценарий представления;

речь;

раздаточный материал.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Оценка результатов проекта может включать:

анализ проделанной работы;

трудозатраты, себестоимость;

приобретенные ЗУНы;

слабые, сильные стороны проекта;

выявленные проблемы и найденные пути их решения;

перспективы использования и развития проекта.

Подготовка к роботизированной игре

Целью этапа специальной подготовки к соревнованиям является закрепление навыков решения распространенных заданий, которые встречаются на соревнованиях. Рассмотрим порядок подготовки модели робота и примеры соревновательных заданий, которые необходимо отрабатывать в процессе тренировок.

Этапы подготовки модели робота к соревнованиям

Изучить регламент (требования к конструкции и программе, принцип судейства).

Составить план подготовки (обозначить крайний срок).

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Подобрать идеи решения (свой/чужой опыт, Интернет).

Проанализировать идеи решения заданий (плюсы и минусы).

Сделать эскиз (схема реализации).

Сделать конструкцию (согласно приоритету):

› основные механизмы (проверить работу с помощью программы);

› второстепенные механизмы (проверить работу с помощью программы);

› контроллер (микрокомпьютер NXT);

› составить программу (согласно приоритету);

› протестировать и выявить слабые места;

› исправить программу.

Заключение

Следование по траектории с различные усложнениями (инверсия, изгибы, разрывы).

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Ориентирование на траектории (перекрестки, тупики).

Преодоление препятствий (горки, кочки, барьеры, объезд банки).

Транспортировка предметов (перетаскивание, подъем).

найти все возможные способы соединения деталей;

придумать новый способ крепления деталей;

собрать простую модель по памяти;

найти 10 отличий между 2 простыми моделями.

На этапе воспроизведения конструкции модели:

определить, что поменялось;

найти лишнюю деталь (добавить деталь в конструкцию);

собрать без детали (убрать деталь из конструкции).

На завершающем этапе:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

выполнение дополнительных заданий;

определение границ возможностей (например, максимальная высота подъема и т.д. Упражнения на уровне программирования

На подготовительном этапе:

определить разницу между двумя программами.

На этапе тестирования программы:

найти ошибку в программе;

определить, что поменялось в поведении робота. На завершающем этапе: выполнение дополнительных заданий;

определение границ возможностей, «гибкости» программы (напри- мер, максимальное количество программ работы с кубиками и т.д.).

Дополнительные задания

Использование имеющихся элементов поля

дополнительные шарики/карточки;

дополнительные цилиндры;

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

дополнительные кубики/столбики.

Использование других элементов

Добавление дополнительных перемещаемых элементов (шарики, цилиндры, кубики и т.п.).

Для того чтобы участники команды не растерялись на соревнованиях, можно потренировать свое умение отвечать на вопросы о себе с помощью анкет.

Список литературы

)123 эксперимента по робототехнике: М. Предко — Москва, НТ Пресс, 2006 г.- 544 с

) Основы робототехники: Е. И. Юревич — Москва, БХВ-Петербург, 2010 г.- 360 с.

) Основы робототехники: А. А. Иванов — Москва, Форум, 2012 г.- 224 с.

) Первый шаг в робототехнику. 5-6 классы. Рабочая тетрадь: Д. Г. Копосов — Санкт-Петербург, Бином. Лаборатория знани, 2014 г.- 88 с.

) Сибирский робототехнический фестиваль «РОБОТЕХ»: Джесси Рассел — Санкт-Петербург, Книга по Требованию, 2013 г.- 92 с.

) Теоретические основы робототехники. Книга 1, Корендясев А.И.

) Теоретические основы робототехники. Книга 2, Корендясев А.И.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Предыдущий пример

Следующий пример