Конспект занятия: «Особенности сборки конструкций для проведения состязаний»

— Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами поговорим о самом интересном в робототехнике — о соревнованиях. Вы уже умеете собирать роботов и программировать их. Но знаете ли вы, что робот, который отлично ездит по ровному полу, может проиграть на горке или застрять на препятствии?

Тема занятия: «Особенности сборки конструкций для проведения состязаний: на преодоление горки, препятствия, трудная дорога, кегельринг. Правила проведения соревнований».

Сегодня мы разберём, как собрать робота-победителя для каждого типа испытаний.

Педагог с помощью презентации последовательно разбирает четыре типа состязаний.

1. Преодоление горки

Суть: робот должен подняться по наклонной поверхности (горке) с заданным углом наклона (обычно 15°–30°).

Особенности сборки:
— Низкий центр тяжести (чем ниже, тем устойчивее).
— Длинная колёсная база (увеличивает сцепление).
— Использование гусениц вместо колёс (лучшее сцепление).
— Противоскользящие накладки на колёса.
— Мощные моторы или пониженная передача (больше тяги).

Программирование: плавный старт (без рывка), постоянная мощность.

2. Преодоление препятствий

Суть: на пути робота встречаются барьеры высотой 1–3 см, которые нужно переехать.

Особенности сборки:
— Высокий клиренс (дорожный просвет) — не менее 2 см.
— Передние колёса или траки, задирающиеся вверх.
— Подпружиненная подвеска (если позволяет конструктор).
— Защита нижней части корпуса (чтобы не зацепиться).

Программирование: небольшое ускорение перед препятствием.

3. Трудная дорога (пересечённая местность)

Суть: трасса с неровностями, песком, мелкими камнями, «стиральной доской».

Особенности сборки:
— Гусеничная ходовая часть (оптимально).
— Широкие колёса с высоким протектором.
— Полный привод (4 колеса, если возможно).
— Защита датчиков от грязи и ударов.
— Утяжеление конструкции для лучшего сцепления.

Программирование: средняя скорость, избегание резких поворотов.

4. Кегельринг

Суть: робот должен в ограниченное время вытолкнуть кегли за пределы круглого ринга, не выехав сам за белую линию.

Особенности сборки:
— Широкий захват (толкатель) спереди.
— Низкая конструкция (чтобы проходить под кеглями?).
— Компактная база (для манёвренности).
— Защита от зацепа за кегли.
— Датчик цвета для распознавания белой линии (границы ринга).

Программирование: поиск ближайшей кегли, алгоритм «еду — толкаю — отъезжаю — ищу следующую».

Контрольные вопросы по теории:
— Какой тип ходовой части лучше для горки? (Гусеницы или длинная база).
— Что важнее для преодоления препятствий: клиренс или мощность? (Клиренс, иначе застрянет).
— Почему в кегельринге нужен датчик цвета? (Чтобы не пересечь границу ринга).

Методы: объяснительно-иллюстративный, беседа, анализ.

Педагог демонстрирует на слайдах и реальных моделях разницу между «удачной» и «неудачной» конструкцией для каждого типа.

Важно: подчеркнуть, что универсального робота для всех соревнований не существует — каждый раз нужна специализированная сборка.

Педагог объясняет общие и специфические правила для каждого типа:

Общие правила:
— Перед стартом робот проходит технический осмотр (размер, вес, безопасность).
— Программа загружается до старта, во время заезда изменения запрещены.
— Даётся 2–3 попытки, засчитывается лучший результат.

Правила для преодоления горки:
— Робот стартует перед подъёмом.
— Время засекается до пересечения верхней линии.
— Если робот скатился назад — дисквалификация попытки.

Правила для преодоления препятствий:
— Касание препятствия разрешено, объезд — нет.
— Если робот перевернулся — попытка не засчитывается.

Правила для трудной дороги:
— Разрешается любая траектория в пределах дороги.
— За выезд за пределы — штрафные секунды.

Правила кегельринга:
— Кегли расставляются по кругу (обычно 8 штук).
— Время на заезд — 30–60 секунд.
— Робот не имеет права пересекать белую линию.
— Побеждает тот, кто вытолкнул больше кеглей.
— При равенстве — кто быстрее.

Педагог раздаёт карточки-памятки с краткими правилами.

Методы: рассказ, демонстрация видеопримеров (30 секунд на каждый тип).

Раздаточный материал: памятка «Правила соревнований роботов».

Педагог: А теперь проверим теорию на практике. Каждая группа получает задание — собрать (или доработать существующую модель) для одного из типов соревнований.

Распределение заданий (по желанию или жеребьёвке):
• Группа 1 — робот для горки.
• Группа 2 — робот для препятствий.
• Группа 3 — робот для трудной дороги.
• Группа 4 — робот для кегельринга.

Алгоритм работы (15–20 минут):
1) Изучить задание и вспомнить особенности сборки для своего типа.
2) Взять базовую модель (или собрать новую).
3) Внести конструктивные изменения:
— для горки: утяжелить низ, установить гусеницы;
— для препятствий: поднять клиренс, сделать защиту;
— для трудной дороги: поставить широкие колёса/гусеницы;
— для кегельринга: прикрепить широкий толкатель, датчик цвета.
4) Написать простую программу движения (прямо/повороты).
5) Провести пробный запуск на соответствующем поле.

Педагог наблюдает за процессом, помогает, комментирует: «Для горки вам нужно опустить батарейный блок ниже», «Для кегельринга толкатель должен быть шире робота».

Проблемные ситуации и решения:
— Робот на горке буксует → увеличить сцепление (резиновые накладки), снизить центр тяжести.
— Робот застревает на препятствии → увеличить клиренс, сделать переднюю часть более пологой.
— Робот в кегельринге выезжает за линию → перенастроить датчик цвета, снизить скорость.

Задача: практическая проверка теоретических знаний, отработка навыков быстрой адаптации конструкции.

Методы: практическая работа, проблемный метод.

Педагог оказывает индивидуальную помощь, фиксирует удачные конструкторские находки.

Важно: если времени на полную сборку недостаточно, можно использовать уже собранные базовые модели и дорабатывать их под конкретный тип соревнований.

Педагог: Давайте посмотрим, что у нас получилось. Каждая группа представляет своего робота и демонстрирует его работу на трассе (по 1–2 минуты).

Демонстрация и обсуждение:
— Группа 1 показывает преодоление горки. Удалось? Какой угол взяли?
— Группа 2 показывает преодоление препятствия. Что помогло не застрять?
— Группа 3 — движение по трудной дороге. Не слетели ли гусеницы?
— Группа 4 — кегельринг. Сколько кеглей удалось вытолкнуть?

Общие вопросы для обсуждения:
— Какая конструкция оказалась самой сложной в реализации?
— Какое соревнование вам показалось самым интересным?
— Что нужно изменить в вашем роботе, чтобы улучшить результат?

Педагог подводит итог: «Сегодня мы убедились, что для каждой соревновательной задачи нужна своя конструкция. Нет одного идеального робота — есть робот, правильно подготовленный для конкретных условий».

Рефлексия «Мишень»:
На доске нарисована мишень из 4 кругов. Обучающиеся приклеивают стикеры:
• В центр — всё понял, могу сам подготовить робота к соревнованиям.
• Во второй круг — понял, но нужна помощь.
• В третий круг — понял не всё.
• За пределами мишени — ничего не понял.

Домашнее задание:
1) Выбрать один из четырёх типов соревнований.
2) Нарисовать эскиз робота, специально собранного для этого типа, с пояснениями (почему такая форма, почему такие колёса, где расположены датчики).

— Занятие окончено. Готовьтесь к настоящим соревнованиям — они скоро будут!

Методы: демонстрация, фронтальное обсуждение, рефлексивная техника.

Важно: подчеркнуть, что даже если робот не справился идеально — это опыт, который