农历奥德赛LEGO教育:我们正在实施俄罗斯太空计划

拖拉机将Angara火箭运送到发射台,并将其水平安装。 一台特殊的起重吊车将其连接至维修桅杆,并将其放置到起飞位置。 月球舱被发射进入月球轨道,并与联邦飞船对接。 然后将它们放在地球卫星的表面。 为了防万一,检查了附近的火山口是否有冰。



这并不是国内大片的开始。 这些是Lunar Odyssey培训套件的项目方案,该套件向5-9年级的学生介绍了俄罗斯计划征服近太空。 此外,它不是以沙盒形式引入的,而是通过使用MINDSTORMS EV3和自定义元素的编程和全自动实现的。

Lunar Odyssey套件包括带充电器的LEGO MINDSTORMS Education EV3基本套件,用于进行项目的主题和训练垫,具有8个主题任务和12个训练任务的教具,以及另外一套1334零件-将用于组装运载火箭安加拉(Angara),其发射场的发射台,联邦飞船,月球漫游车,月球舱,天线,甚至陨石坑。


我们在工作的一个阶段组装了所有设备。 方框左侧是MINDSTORMS EV3,中间是已组装的Angara火箭和未组装的手册的其他元素。 右侧是部分组装的发射台。 白框中还有很多其他细节,旁边是月球陨石坑。 用卡片完成合成管。


他们布置了一个黑匣子。 在照片中,EV3模块之一包含许多有趣的东西。


项目的两张卡之一。

在“月球冒险旅行”的基础上,制定了由12个任务8个主题项目组成的课程,设计时间为72个学时。 这些链接提供了完整版本的材料。 它们包括说明,有趣的历史,技术说明,甚至是小测试-为了使一切都不会一次组装就结束,培训是全面的。 几乎每个任务都有几种解决方案-设计师将允许几个学生小组独立提出自己的版本。

例如,我们需要将交付到发射台的安加拉火箭升至垂直位置。 最有效的方法是将机器人引导到发射台并使用特殊的操纵器将“飞机库”抬起。 现场的火箭在大型装备的帮助下升降。 您可以用手完成此操作,也可以使用机器人操纵器。 这是学童的任务之一-设计一种可以将火箭提升到垂直位置的机器人。 安装在火箭上的陀螺仪可用于阻止其随时间上升。 或者,您可以通过实验计算出,机械手必须精确旋转50圈才能将Angara设置为开始,并对这50圈进行编程。


或者,您可以连接旨在将机械手轮子直接移动到启动板并以不同方式执行相同操作的引擎。


大多数任务都在两张训练卡上解决。 其中之一旨在处理色场并模拟人造地球卫星的飞行。 我们的行星图像和度数标尺绘制在120 x 120 cm的视野上。



《月球漫游》介绍了第一颗人造地球卫星的历史,空间中的第一个人(以及一般人),谈论了圆形和椭圆形的轨道以及卫星导航。 在第一次训练任务中,有必要组装基于MINDSTORMS EV3的月球车。 关于他低一点。 此外,您还可以收集另一辆老式的月球车-在陨石坑的背景下摆放得很好。



在施工的这一阶段,根据《月球漫游》的材料,向学生们介绍了机械手的重要性。 为什么根本需要它们,它们如何在太空中提供帮助,月球车如何使用它们。 对MINDSTORMS EV3进行编程不会立即开始,但仍会占用大部分课程。


联邦是可重复使用的载人航天器,它将取代联盟号和进步号。 在一种情况下,它将需要进入轨道

充当月球车的主要模型基于MINDSTORMS EV3可编程模块。 八个端口允许您将电动机和各种传感器连接到该端口。 第一个阶段的目标是组装月球车:一个机器人,该机器人依靠两个带独立电机的轮子和一个金属球。 这种支持方案可提供更大的机动性-除转弯和移动外,该月球车还可以在原地旋转。



这部分零件还包括不同的传感器-陀螺仪,颜色,距离等传感器。 它们使您可以根据取决于环境条件的方案对机器人进行编程。 例如,在一个训练场的拐角处有彩色方块:可以对机器人进行编程,使其在击中每个方块后执行动作。 传感器检测到机器人下方的绿色-机器人说“绿色”-向右转-向前转动三圈-用机械手拿起LEGO立方体-向后退三圈-放入立方体。 因此,我们模拟了一次轨道飞行并将某个模块发射到轨道。


更为复杂的模型是安加拉的发射台。 一个小时之内。 最主要的是立即按颜色和类型分解所有细节,以免日后搜索“一侧有叉的蓝色小袖套”时不对它们进行分类。



Lunar Odyssey套件包括许多不同尺寸的齿轮。 有了它们,您可以为我们的机器人制造不同的机械手。 此外,对于不同的负载-从几块乐高积木到安加拉运载火箭。 最简单的机械手版本在几分钟之内即可完成组装,但是您可以更详细地研究该主题,并以不同的强度和速度制造该机械手。


所有LEGO MINDSTORMS EV3模块都通过标准环境进行编程。 编程的某些阶段使用学生资料中的测试问题进行测试。



月球冒险旅行套装是与一组莫斯科教育工作者,罗斯科莫斯公司和ORKK(联合火箭与航天公司)合作开发的。 他不仅介绍了俄罗斯的太空计划和机器人技术的基础知识,而且还有助于增强研究和团队合作的技能。 并且,我们希望引起学生对太空和机器人技术的兴趣。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN433208/


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