Учебный комплект юного робототехника

Одной из первых проблем, с которыми нам пришлось столкнуться на пути к достижению общей цели — это разработка учебного комплекта для школьников, изучающих основы робототехники.

Казалось бы, что может быть проще? Собрал кучу простых электронных компонентов: резисторов, диодов и различных микросхем, которые легко купить в любом радиоэлектронном магазине, и получил набор. Но в действительности всё оказалось немного сложнее. Так, при выработке решения по содержимому набора необходимо было учесть следующие требования.

1) Как ни прискорбно, учащиеся старших классов современной средней школы недостаточно подкованы в вопросах простейшей электротехники. Несмотря на наличие в школьной программе по физике основ построения электрических цепей, применить такие знания на практике они могут с трудом. Именно поэтому, компоненты робототехнического набора, должны представлять собой законченные модули, которые соединяются между собой всего лишь парой-тройкой проводов, при помощи макетной платы. Не менее важно, чтобы эти модули обладали должным уровнем защиты от неправильного подключения.  Ведь все, кто работает с электроникой, знают как порой от простой невнимательности, сгорают дорогостоящие микроконтроллеры.

2) Стоимость комплекта должна быть минимальной. Наша задача состоит в том, чтобы данный курс был финансово доступен практически любой школе. Решить эту задачу можно только при максимальной локализации составляющих частей комплекта, а также при осуществлении прямых поставок от производителей (об этом я напишу в отдельной статье позже).

3) Поскольку в качестве микроконтроллерной платформы нами было выбрано устройство Raspberri PI, то все модули из набора должны легко интегрироваться с данной системой. Это требования, отчасти дублируют первый тезис, и способствуют легкой сборке учебных проектов, без привлечения глубоких знаний в области электроники.

4) И, наконец, входящих в учебный набор компонентов, должно быть достаточно для создания действующего робота. Учащиеся должны понимать, что благодаря полученным знаниям и навыкам, они смогут собрать работающую машину, возможно, с уникальным характером и поведением. По возможности, набор должен подходить  для создания различных моделей роботов.

В итоге, после изучения рынка современных электронных компонентов, мы сформировали первый вариант такого учебного комплекта, состав которого представлен ниже.

Наименование Цена Кол-во Поставщик
Raspberry Pi Model B 512MB RAM + корпус $50 1 farnell 14
Набор для GPIO (шлейф+разьем для макетной платы) $7 1 adafruit
Переходник HDMI-VGA $25 1 adafruit
Блок питания 5В 1-2А $5 1
Карта SD 4G $10 1
Питание, регулятор 5-24 -> 5, 3.5А $15 1 pololu
Питание, 6AA корпус $2 1 pololu
Платформа Pololu R2 Двигатель+Колеса+Шаровая опора $17 1 pololu
Драйвер двух DC двигателей $7 1 pololu
Платформа Pololu R2 рама $5.5 1 pololu
Акселерометр 3x-осевой $12 1 pololu
ИК датчик QRD1114 $1.5 2 robototehnika
Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 $8 1 robototehnika
Датчик температуры DS1621 (I2C) $5 1 promelec
АЦП 10бит MCP3008 $4 1 adafruit
Макетная плата 830точек $6 1 robototehnika
Набор проводников 65шт $5 1 promelec
Серво-двигатели SG90 $5 2 robototehnika
Светодиоды L53, 3 синих + 3 красных $0.2 6 promelec
Кнопка SWT-14-7K $0.25 4 promelec
Потенциометр регулировочный 50К $1 1 promelec
Потенциометр подстроечный 10К (для LCD) $0.5 1 promelec
Зуммер (EFM 250A) $1 1 promelec
LCD-дисплей 1602B (16х2) $6 1 promelec
Итого на 1 комплект ~$200
Итого на 10 комплектов $2000
Доставка + прочее + резерв $1000
Итого на 10 комплектов $3000

На данный момент, мы практически завершили комплектование для 10 наборов, и активно используем их для выполнения первых лабораторных работ.

Планируем, что учебный комплект будет постоянно пополняться и модифицироваться, исходя их результатов пилотного проекта. Собственно, уже после первого занятия появились первые претензии к набору, которые мы сейчас прорабатываем.

Также, намечена разработка подобных комплектов и соответствующих курсов для младших классов, о чем мы обязательно поведаем в будущем.

Учебный комплект юного робототехника: 2 комментария

  1. Уведомление: Макетирование корпуса для переносной версии макетного стенда | Класс робототехники

  2. Здравствуйте уважаемая администрация данного проекта, с начала хотелось бы поблагодарить вас за данный проект, очень интересно для начинающих. Было бы здорово, если в таблице с наименованием сразу была прямая ссылка на данный товар у поставщика или картинка о чем вообще идет речь. Заранее благодарю вас.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>