Lunar Odyssey LEGO Education: Nous mettons en œuvre le programme spatial russe

Le tracteur a livré la fusée Angara sur la rampe de lancement et l'a montée en position horizontale. Une grue de levage spéciale le connectait au mât de service et le mettait en position pour le décollage. Le module lunaire a été lancé en orbite lunaire et amarré au navire de la Fédération. Ils ont ensuite été déposés à la surface du satellite terrestre. Et un cratère à proximité, juste au cas où, a été examiné pour la présence de glace.



Ce n'est pas le début d'une superproduction nationale. Ce sont des scénarios de projet pour le kit de formation Lunar Odyssey, qui présente aux élèves de la 5e à la 9e année le programme russe de conquête de l'espace proche. De plus, il n'est pas présenté comme des enfants dans le bac à sable, mais grâce à la programmation et à l'automatisation complète à l'aide de MINDSTORMS EV3 et d'éléments personnalisés.

Le kit Lunar Odyssey comprend des kits de base LEGO MINDSTORMS Education EV3 avec des chargeurs, des tapis thématiques et de formation pour la conduite de projets, des aides pédagogiques avec 8 missions thématiques et 12 missions de formation, ainsi qu'un ensemble supplémentaire de 1334 pièces - il sera utilisé pour assembler un lanceur Angara, rampe de lancement pour son lancement, navire de la Fédération, rover lunaire, module lunaire, antennes et même un cratère.


Nous avons assemblé tout l'équipement à l'une des étapes du travail. À gauche dans la boîte se trouve MINDSTORMS EV3, au milieu se trouve la fusée Angara assemblée et les éléments supplémentaires non assemblés du manuel. À droite, une rampe de lancement partiellement assemblée. Il y a beaucoup de détails supplémentaires dans la boîte blanche et un cratère lunaire à proximité. Complète le tube de composition avec des cartes.


Ils ont disposé une boîte noire. Sur la photo, l'un des modules EV3 avec un tas de choses intéressantes.


L'une des deux cartes pour les projets.

Sur la base de «Moon Odyssey», un programme de 12 missions et 8 projets thématiques a été développé, conçu pour 72 heures académiques. Les liens donnent des versions complètes des documents. Ils comprennent des instructions, des descriptions historiques et techniques intéressantes et même de petits tests - pour que tout ne se termine pas sur un seul assemblage, la formation est complète. Presque chaque mission a plusieurs solutions - le concepteur permettra à plusieurs équipes d'étudiants de créer indépendamment leur propre version.

Par exemple, nous devons élever la fusée Angara livrée à la rampe de lancement en position verticale. La chose la plus efficace est de diriger le robot vers la rampe de lancement et de soulever le "Hangar" à l'aide d'un manipulateur spécial. La fusée sur le site monte et descend à l'aide d'un gros engin. Vous pouvez le faire avec vos mains ou utiliser un robot manipulateur. Et c'est l'une des tâches des écoliers - concevoir un tel robot capable de soulever la fusée en position verticale. Un gyroscope monté sur une fusée peut être utilisé pour arrêter sa montée dans le temps. Ou vous pouvez calculer expérimentalement que le manipulateur doit effectuer exactement 50 tours pour régler l'Angara au départ, et programmer le robot pour ces 50 tours.


Ou vous pouvez connecter un moteur conçu pour déplacer la roue du robot directement sur la rampe de lancement et effectuer la même manipulation d'une manière différente.


La plupart des tâches sont résolues sur deux cartes de formation. L'un d'eux est conçu pour fonctionner avec des champs de couleur et simuler le vol d'un satellite artificiel de la Terre. Une image de notre planète et une échelle en degrés sont tracées sur un champ mesurant 120 x 120 cm.



"Lunar Odyssey" présente l'histoire du premier satellite artificiel de la Terre, le premier homme (et un être vivant en général) dans l'espace, parle d'une orbite circulaire et elliptique, et de la navigation par satellite. Dans la première mission de formation, il faudra assembler un rover lunaire basé sur MINDSTORMS EV3. À propos de lui un peu plus bas. De plus, vous pouvez collecter un autre rover lunaire à l'ancienne - il se pose bien dans le contexte des cratères.



À ce stade de la construction, sur la base des matériaux de la «Moon Odyssey», les étudiants sont informés de l'importance des manipulateurs. Pourquoi sont-ils nécessaires, comment aident-ils dans l'espace, comment le rover lunaire les utilise-t-il? La programmation de MINDSTORMS EV3 ne démarre pas immédiatement, mais elle occupe toujours la majeure partie du cours.


La Fédération est un vaisseau spatial habité réutilisable qui remplacera le Soyouz et le Progress. Dans l'un des scénarios, il devra être mis en orbite

Le modèle principal, agissant comme un rover lunaire, est basé sur le module programmable MINDSTORMS EV3. Huit ports vous permettent d'y connecter des moteurs et divers capteurs. L'objectif de la première étape est d'assembler un rover lunaire: un robot qui s'appuie sur deux roues avec des moteurs indépendants et une bille métallique. Un tel système de soutien offre une plus grande mobilité - en plus des virages et des mouvements, ce rover lunaire peut tourner en place.



L'ensemble de pièces comprend également différents capteurs - un gyroscope, une couleur, une distance, etc. Ils vous permettent de programmer le robot selon des scénarios qui dépendent des conditions environnementales. Par exemple, dans les coins d'un champ d'entraînement, il y a des carrés colorés: le robot peut être programmé pour effectuer des actions après avoir touché chacun de ces carrés. Le capteur détecte la couleur verte sous le robot - le robot dit «Vert» - tourne à droite - avance de trois tours de roue - prend le cube LEGO avec le manipulateur - recule de trois tours de roue - place le cube. Nous avons donc simulé un vol orbital et le lancement d'un certain module en orbite.


Le modèle extérieurement plus complexe est la rampe de lancement de l'Angara. Ça va dans une heure. L'essentiel est de décomposer immédiatement tous les détails par couleur et type, afin de ne pas les trier plus tard à la recherche de "une si petite manche bleue avec une croix d'un côté".



Le kit Lunar Odyssey comprend de nombreux engrenages de différentes tailles. Avec eux, vous pouvez fabriquer différents manipulateurs pour notre robot. De plus, pour différentes charges - de plusieurs briques LEGO au lanceur Angara. La version la plus simple du manipulateur est assemblée en quelques minutes, mais vous pouvez étudier le sujet plus en détail et fabriquer le manipulateur avec une force et une vitesse différentes.


Tous les blocs LEGO MINDSTORMS EV3 sont programmés dans un environnement standard. Certaines étapes de la programmation sont testées à l'aide de questions de test dans le matériel des élèves.



L'ensemble Lunar Odyssey a été développé en collaboration avec un groupe d'éducateurs de Moscou, la Roskosmos Corporation et l'ORKK (United Rocket and Space Corporation). Il présente non seulement le programme spatial russe et les bases de la robotique, mais contribue également à renforcer les compétences de recherche et de travail d'équipe. Et, nous l'espérons, suscite l'intérêt des étudiants pour l'espace et la robotique.

Source: https://habr.com/ru/post/fr433208/


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