Lunar Odyssey LEGO Education: estamos implementando el programa espacial ruso

El tractor entregó el cohete Angara a la plataforma de lanzamiento y lo montó en posición horizontal. Una grúa de elevación especial lo conectó al mástil de servicio y lo colocó en posición para el despegue. El módulo lunar fue lanzado a la órbita lunar y atracado con la nave de la Federación. Luego fueron puestos en la superficie del satélite de la Tierra. Y un cráter cercano, por si acaso, fue examinado por la presencia de hielo.



Este no es el comienzo de una superproducción nacional. Estos son escenarios de proyectos para el kit de entrenamiento Lunar Odyssey, que introduce a los estudiantes en los grados 5-9 al programa ruso para la conquista del espacio cercano. Además, se presenta no como niños en el sandbox, sino a través de la programación y la automatización completa utilizando MINDSTORMS EV3 y elementos personalizados.

El kit Lunar Odyssey incluye kits básicos LEGO MINDSTORMS Education EV3 con cargadores, tapetes temáticos y de entrenamiento para llevar a cabo proyectos, ayudas didácticas con 8 misiones temáticas y 12 misiones de entrenamiento, así como un conjunto adicional de 1334 piezas; se usará para ensamblar un vehículo de lanzamiento Angara, plataforma de lanzamiento para su lanzamiento, nave de la Federación, rover lunar, módulo lunar, antenas e incluso un cráter.


Montamos todo el equipo en una de las etapas de trabajo. A la izquierda en la caja está MINDSTORMS EV3, en el medio está el cohete Angara ensamblado y elementos adicionales sin ensamblar del manual. A la derecha hay una plataforma de lanzamiento parcialmente ensamblada. Hay muchos detalles adicionales en el cuadro blanco, al lado está el cráter lunar. Completa el tubo de composición con tarjetas.


Pusieron una caja negra. En la foto, uno de los módulos EV3 con un montón de cosas interesantes.


Una de las dos tarjetas para proyectos.

Sobre la base de la "Odisea de la Luna", se desarrolló un plan de estudios de 12 misiones y 8 proyectos temáticos , diseñados para 72 horas académicas. Los enlaces dan versiones completas de materiales. Incluyen instrucciones, descripciones históricas, técnicas interesantes e incluso pequeñas pruebas, para que todo no termine en un solo ensamblaje, la capacitación es integral. Casi todas las misiones tienen varias soluciones: el diseñador permitirá que varios equipos de estudiantes desarrollen independientemente su propia versión.

Por ejemplo, necesitamos elevar el cohete Angara entregado a la plataforma de lanzamiento a una posición vertical. Lo más efectivo es dirigir el robot a la plataforma de lanzamiento y elevar el "Hangar" con un manipulador especial. El cohete en el sitio sube y baja con la ayuda de un gran engranaje. Puedes hacer esto con tus manos, o puedes usar un robot manipulador. Y esta es una de las tareas para los escolares: diseñar un robot que pueda levantar el cohete a una posición vertical. Se puede usar un giroscopio montado en un cohete para detener su ascenso a tiempo. O puede calcular experimentalmente que el manipulador debe hacer exactamente 50 revoluciones para configurar el Angara al inicio, y programar el robot para estas 50 revoluciones.


O puede conectar un motor diseñado para mover la rueda del robot directamente a la plataforma de lanzamiento y realizar la misma manipulación de una manera diferente.


La mayoría de las tareas se resuelven en dos tarjetas de entrenamiento. Uno de ellos está diseñado para trabajar con campos de color y simular el vuelo de un satélite artificial de la Tierra. Se traza una imagen de nuestro planeta y una escala de grados en un campo de 120 x 120 cm.



"Moon Odyssey" presenta la historia del primer satélite artificial de la Tierra, el primer hombre (y un ser vivo en general) en el espacio, habla sobre una órbita circular y elíptica, y sobre la navegación por satélite. En la primera misión de entrenamiento, será necesario ensamblar un rover lunar basado en MINDSTORMS EV3. Sobre él un poco más abajo. Además, puedes recoger otro rover lunar de la vieja escuela: se presenta bien en el contexto de los cráteres.



En esta etapa de construcción, basada en los materiales de la "Odisea de la Luna", se les dice a los estudiantes sobre la importancia de los manipuladores. Por qué son necesarios, cómo ayudan en el espacio, cómo los usa el rover lunar. La programación de MINDSTORMS EV3 no comienza de inmediato, pero aún ocupa la mayor parte del curso.


La Federación es una nave espacial tripulada reutilizable que reemplazará al Soyuz y al Progreso. En uno de los escenarios deberá ponerse en órbita

El modelo principal, que actúa como un rover lunar, se basa en el módulo programable MINDSTORMS EV3. Ocho puertos le permiten conectar motores y varios sensores. El objetivo de la primera etapa es ensamblar un rover lunar: un robot que se basa en dos ruedas con motores independientes y una bola de metal. Tal esquema de soporte proporciona una mayor movilidad: además de giros y movimientos, este rover lunar puede girar en su lugar.



El conjunto de piezas también incluye diferentes sensores: un giroscopio, un sensor de color, distancia, etc. Le permiten programar el robot de acuerdo con escenarios que dependen de las condiciones ambientales. Por ejemplo, en las esquinas de un campo de entrenamiento hay cuadrados de colores: el robot se puede programar para realizar acciones después de golpear cada uno de estos cuadrados. El sensor detecta el color verde debajo del robot: el robot dice "Verde", gira a la derecha, avanza tres vueltas de la rueda, toma el cubo LEGO con el manipulador, retrocede tres vueltas de la rueda y coloca el cubo. Así que simulamos un vuelo orbital y el lanzamiento de cierto módulo en órbita.


Exteriormente, el modelo más complejo es la plataforma de lanzamiento para Angara. Se va en una hora. Lo principal es descomponer inmediatamente todos los detalles por color y tipo, para no ordenarlos más adelante en busca de "una manga azul tan pequeña con una cruz en un lado".



El kit Lunar Odyssey incluye muchos engranajes de diferentes tamaños. Con ellos, puedes hacer diferentes manipuladores para nuestro robot. Además, para diferentes cargas, desde varios ladrillos LEGO hasta el vehículo de lanzamiento Angara. La versión más simple del manipulador se ensambla en un par de minutos, pero puede estudiar el tema con más detalle y hacer el manipulador con diferente fuerza y ​​velocidad.


Todos los bloques LEGO MINDSTORMS EV3 se programan a través de un entorno estándar. Algunas etapas de programación se prueban usando preguntas de prueba en los materiales de los estudiantes.



El set Lunar Odyssey ha sido desarrollado en colaboración con un grupo de educadores de Moscú, la Corporación Roskosmos y la ORKK (United Rocket and Space Corporation). No solo presenta el programa espacial ruso y los conceptos básicos de la robótica, sino que también ayuda a fortalecer las habilidades de investigación y trabajo en equipo. Y, esperamos, despierte interés entre los estudiantes en el espacio y la robótica.

Source: https://habr.com/ru/post/es433208/


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