STEM 1.7 РОССИЙСКИЙ КОМПЛЕКТ STEM
STEM 1.7 РОССИЙСКИЙ КОМПЛЕКТ STEM
Российский комплект STEM – образовательное решение, сочетающее в себе лидирующую мировую робототехническую платформу и комплект датчиков, разработанных и произведенных в России.
Дополнительные датчики SMARTBRICKS существенно расширяют функционал материнской платформы.
Дополнительные УМК, разработанные российскими инженерами и специалистами, позволят использовать комплект для решений образовательных задач на уроках физики, технологии, информатики и математики.
В Российский комплект STEM входят следующие датчики SMARTBRICKS:
- Датчик линии
- Приемник сигналов ДУ
- Датчик звука
- Акселерометр
- Датчик компас
- Датчик магнитного поля
- Метеостанция, мульти-датчик (регистрирует температуру, давление и относительную влажность)
Комплект может использоваться, как практический инструмент изучения на уроках:
- Информатики (программирование)
- Технологии (робототехника и управление механизмами и предприятиями)
- Математики (геометрия и тригонометрия)
- Физики (динамика и механика, термодинамика, оптика, магнетизм, радио связь, силы и энергия)
Учебно-методический комплекс содержит шесть проектов, интегрированных в программную среду LME EV3:
- Исследование магнитного поля постоянного магнита
- Влажность воздуха
- Создание фитнес-трекера с акселерометром
- Навигация робота по компасу
- Управление роботом с помощью пульта
- Движение робота по линии
Каждый из шести проектов содержит все необходимые материалы для занятия:
- инструкцию по сборке робота
- программу робота
- описание эксперимента
- дополнительные задания
- вопросы для обсуждения
- примечания для учителя
В процессе выполнения проектов учащиеся на практике применяют знания, полученные на уроках физики, информатики и географии.
- Описание ТЗ
- В Российский Комплект STEM должны входить следующие элементы:
1) программируемый блок управления,
2) не менее двух сервомоторов типа 1 и одного сервомотора типа 2,
3) не менее 12 датчиков
4) аккумулятор,
5) соединительные кабели,
6) не менее 540 конструктивных элементов, включая: балки, оси, зубчатые колеса, штифты, кирпичи, пластины.
7) Инструкция по установке Базового ПО
1.1. Программируемый блок управления (микрокомпьютер) должен делать собранную модель программируемой;
• блок должен включать не менее двух микроконтроллеров: основной и дополнительный;
• порт для подключения беспроводного устройства передачи данных скоростью не менее 480 Мегабит в секунду;
• не менее четырех цифровых входных портов для подключения датчиков;
• не менее четырех выходных портов для подключения сервомоторов и лампочек;
• графический дисплей с разрешением не менее 178*128 Пикселей;
• громкоговоритель с частотой не менее 8 Килогерц.
• процессор ARM 9 с частотой не менее 300 МГц
2.0. Интерактивные сервомоторы должны быть оснащены встроенными датчиками оборотов, которые должны управлять мощностью моторов, измерять и задавать различную скорость вращения, обеспечивая высокую точность движений собранной модели;
2.1. сервомотор типа 1, не менее двух штук
встроенный датчик вращения с точностью измерений не менее чем до 1 град
максимальные обороты не более 160-170 об/мин
крутящий момент при нормальном режиме работы не менее 20 Н/см
максимальный крутящий момент не менее 40 Н/см
должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
2.2. сервомотор типа 2, не менее одного
встроенный датчик вращения с точностью измерений не менее чем до 1 град
максимальные обороты не более 240-250 об/мин
крутящий момент при нормальном режиме работы 8 Н/см
максимальный крутящий момент не менее 12 Н/см
должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
3.1. Датчик расстояния (не менее 1шт) должен обеспечивать создаваемую модель возможностью измерять расстояния до окружающих предметов, избегать препятствия и реагировать на движение других объектов;
• Измерение расстояния в диапазоне не менее чем от 1 не более чем до 250 см
• Точность измерения не более до +/- 1 см
• Передняя подсветка должна гореть постоянно при передаче сигнала и должна мигать при прослушивании эфира
• должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
3.2. С помощью датчика цвета (не менее 1шт) создаваемая модель (робот) должна определять не менее 7 цветов и отсутствие цвета;
• датчик должен определять до восьми цветов. Он должен устанавливать разницу между цветом или черным и белым, или между синим, зеленым, желтым, красным, белым и коричневым
• частота опроса не более чем до 1 кГц
• должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
3.3. Гироскоп (не менее 1шт) должен позволять измерять вращательное движение робота и изменение его положения с точностью не более 3 градусов в режиме измерения наклона.
• режим измерения углов должен измерять углы с точностью не более чем +/- 3 градуса
• режим гироскопа должен иметь максимальную производительность не менее 440 градусов/секунду
• частота опроса не более чем до 1 кГц
• должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
3.4. Датчик касания, (не менее 2 шт.). С помощью датчика касания робот должен ""ощущать"" окружающие препятствия (должна быть возможность запрограммировать датчик касания так, чтобы действия робота зависели от того, нажата кнопка датчика или отпущена);
• должна быть встроенная фронтовая кнопка
• должна быть автоматическая идентификация программным обеспечением
3.5 Не менее 1 датчика магнитного поля, измеряющего индукцию магнитного поля в единицах Тесла. Диапазон: -1000 до 1000 Тесла.
3.6 Не менее 1 датчика-компаса, измеряющего проекции вектора магнитной индукции магнитного поля Земли на взаимно-перпендикулярные оси Х, Y, Z. Значения проекций определяются в миллегауссах (мГс).
3.7 Не менее 1 датчика-акселерометра, измеряющего проекции вектора ускорения на взаимно-перпендикулярные оси X, Y, Z. Значения проекций определяются в единицах g.
3.8 Не менее 1 датчика с набором оптронов. Количество оптронов – не менее 8. Датчик должен определять яркость отраженного света в относительных единицах для каждого оптрона.
3.9 Не менее 1 датчика, позволяющего измерять температуру в градусах Цельсия или градусах Фаренгейта, а также влажность в процентах и атмосферное давление в Паскалях
3.10 Не мерее 1 датчика дистанционного управления и пульта. Датчик должен принимать сигналы с пульта. Пульт должен иметь не менее программируемых 7 кнопок
3.11 Не менее 1 датчика звука, позволяющего измерять уровень давления звука в dB или dBa.
Все датчики должны иметь систему крепления, совместимую с базовым робототехническим конструктором.
4.1. Перезаряжаемая батарея (аккумулятор) с емкостью не менее 2050 mAh должна иметь специальный разъем для подключения блока питания 220V/10V; аккумулятор должен заряжается от 0 до максимума в течение не более четырех часов.
Комплект должен включать в себя базовое программное обеспечение, используемое для блока-микрокомпьютера к конструктору для создания программируемых роботов. Данное программное обеспечение должно быть доступно для скачивания по ссылке, указанной в Инструкции по установке Базового ПО, из сети Интернет. Программное обеспечение может быть использовано на одном совместимом компьютере, а также на планшетах и ноутбуках с операционными системами Windows, MACOS, Android. Программное обеспечение должно быть доступно для скачивания из сети Интернет.