Programování se zaměřením na robotiku s využitím bezdrátových technologií pro pedagogy ZŠ

Kurz je akreditován Ministerstvem školství mládeže a tělovýchovy jako DV PP pod č.j.: MSMT-27564/2015-1-677.

Cílem kurzu je seznámit účastníky s programováním, robotikou a základními postupy jak naměřit a vyhodnotit údaje, které poskytují senzory robotických stavebnic. Dalším cílem je seznámit účastníky s programováním bezdrátové komunikace a základními principy telemetrie. V jednotlivých lekcích bude nejdříve ukázáno, jak lze pomocí programů v řídicích jednotkách robotů zaznamenat údaje ze senzorů, jako jsou měření vzdálenosti, osvětlení či rychlosti otáčení do datových souborů a jak tyto údaje přenést pomocí bezdrátové komunikace. Úroveň kurzu bude pro základní školy.

V průběhu kurzu budou probrány základy vizuálního programování a použití bezdrátové komunikace. Účastníkům bude představen programovací nástroj ROBOPro, který je vhodný pro výuku vizuálního programování pro začátečníky. Nástroj ROBOPro slouží pro programování robotické stavebnice Fischer Technik, která bude použita pro řešení praktických úloh.

Předpoklady, vstupní znalosti účastníka kurzu: U účastníků nejsou požadovány žádné předchozí znalosti některého programovacího jazyka. Znalost základů algoritmizace je výhodou.
Volba ukázkových a motivačních příkladů je přizpůsobena úrovni žáků ZŠ.

Rozsah kurzu: 18 hodin

Obsah:

  • FischerTechnik a prostředí ROBO Pro (Seznámení s robotickou stavebnicí Fischer Technik. Úvod do nástroje ROBOPro, který je určený pro vizuální programování stavebnice. Seznámením s možnostmi programovacího prostředí.)
  • Základní komponenty (Seznámení s komponenty robotické stavebnice. Vysvětlení funkcí jednotlivých komponent a součástek. Vyzkoušení stavby jednoduchého robota a zapojení řídící jednotky. Testování zapojení komponent.)
  • Vizuální programování (Podrobnější seznámení s vizuálním prostředím ROBOPro. Vysvětlení základních pojmů. Seznámení se se základními programovacími prvky. Předvedení vytváření programů. Tvorba jednoduchých programů.)
  • Praktické aplikace a simulační prostředí (Simulace vytvořených programů. Spouštění a krokování programů jak v simulačním prostředí, tak pomocí bezdrátové komunikace s řídicí jednotkou. Konstrukce a programování jednoduchých robotických aplikací.)
  • Motorky a pohyb (Seznámení s komponentami pro pohyb. Vyzkoušení funkce motorků pomocí bezdrátového propojení. Konstrukce robotického vozítka. Programování pohybu vozítka. Práce s počítadlem otáček motorku. Vyzkoušení různých druhů pohybu.)
  • Podprogramy (Seznámení s podprogramy. Demonstrace využití podprogramů, ukázka možností a omezení podprogramů. Procvičení vizuálního programování s bloky podprogramů na praktických příkladech.)
  • Pohyb v prostředí (Programování robotického vozítka pro pohyb v prostředí. Využívání senzorů pro detekci překážek a jejich objíždění. Vytváření aplikace průzkumného robota. Práce se senzory a měřenými daty pro určení chování robota. Vytvoření robotické aplikace pro pohyb robota po dané trajektorii.)
  • Datové bloky (Seznámení s datovými bloky ve vizuálním programování. Využití bloků typu proměnná, konstanta, podmínka, cyklus, zpoždění, matematické a logické operace. Využití bloku Command pro práci s datovými bloky.)
  • Zobrazení a sběr dat (Využívání programových komponent pro prezentaci dat a hodnot proměnných. Využívání textových polí, měřících přístrojů a panelů. Sběr dat ze senzorů, jejich uložení do datových souborů a přenos souborů bezdrátovou komunikací. Prezentace dat v prostředí MS Excel. Vytvoření jednoduché aplikace pro přesné měření času.)
  • Řízení robota pomocí datových bloků (Využití datových bloků a podprogramů pro jednoduché robotické aplikace. Pokročilé programování chování robota v závislosti na vnímání okolního prostoru. Procvičení možnosti sbírání naměřených dat a jejich zpracování na úrovni učiva základní školy.)
  • Měření vzdálenosti a rychlosti (Seznámení s ultrazvukovým senzorem pro měření vzdálenosti. Otestování a praktické využití v úlohách pro pohyb robotického vozítka. Výpočet rychlosti a zrychlení na základě naměřené vzdálenosti a času. Telemetrický přenos naměřených a vypočtených údajů.)
  • Měření teploty a intenzity osvětlení (Seznámení se senzory pro měření intenzity osvětlení a teploty. Využití při praktických aplikacích. Procvičení sběru dat ze senzorů a jejich telemetrického přenosu. Využití převodní funkce pro výpočet teploty ve stupních Celsia.)
  • Rozpoznávání barev (Aplikace senzoru pro rozeznávání barev. Vytvoření praktického příkladu robota, který rozeznává barvy. Kalibrace robota pro rozeznávání konkrétních barev. Dálkové ovládání kalibrace a telemetrický přenos údajů o rozeznaných barvách.)

Lektor: Bažant Michael, Ing., Ph.D., Panuš Jan, Ing., Ph.D., Veselý Petr, Ing.

Místo konání: Univerzita Pardubice, Fakulta elektrotechniky a informatiky,
náměstí Čs. legií 565, Pardubice

Kurzovné: Kč 5 500,-

Termín konání: Kurzy se realizují při minimálním počtu 4 účastníků. Termín – individuální domluva.

Přihláška