Доклад «ЛЕГО гитара» 37-я Международная Конференция «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития»

37-я Международная Конференция

«Школьная информатика и проблемы устойчивого развития»

Секция ЦИО ИМЦ

Подсекция «Робототехника»

Доклад «ЛЕГО гитара»

ГБОУ СОШ №275

Проект выполнили: 
Гаян  Леонид 5 кл. - ответственный за программирование,

Щукин Степан 5 кл. – информационное сопровождение,

 Безпека Юрий 5кл – ответственный конструктор

Руководитель: учитель информатики Нелинов Сергей Викторович

Руководитель: 
учитель информатики Нелинов С.В.

Санкт-Петербург 2018г.

Современные технологии за последние несколько лет сильно развились и продолжают быстро развиваться.  Сейчас робототехника достигла больших высот. И роботов уже начинают применять:

• в медицине;
•  в космосе;
• в системах безопасности;
• в развлечениях;
• в производстве;
• дома.

Роботы могут:

• перемещаться самостоятельно;
• переносить грузы;
• играть на музыкальных инструментах;
• подниматься по лестницам;
• принимать участие в спасении людей при чрезвычайных ситуациях;
• изображать домашних животных;
• бывать в космосе.

А в ближайшем будущем искусственный интеллект и роботы будут все больше приходить на помощь человеку во всех делах. Особенно в опасных для жизни ситуациях и в труднодоступных местах.

Роботы могут:

• работать быстрее;
• работать качественнее;
• выполнять тяжелую работу.

На наших занятиях по робототехнике мы тоже создаем роботов с помощью конструкторов ЛЕГО. Сегодня мы представляем обучающую игрушку «ЛЕГО-гитара».

Для изготовления LEGO гитары мы использовали набор LEGO Mindstorms education 9797

Конструкция игрушки состоит из:

• Блок NXT;
• датчик расстояния;
• датчик нажатия.

Устройство выполнено в виде электрогитары. Датчик расстояния и подвижная стенка находятся на грифе. Когда мы нажимаем на кнопку и двигаем подвижную стенку,  датчик расстояния считывает расстояние до стенки. В зависимости от расстояния встроенный динамик NXT выдаёт звук (определенную ноту).

Программа для управления работой гитары написана  в  среде LEGO Mindstorm NXT и работает по следующему алгоритму:

В непрерывном Цикле:

• переключатель (условный оператор) проверяет условие нажатия кнопки датчика касания,
• если кнопка нажата то следующий переключатель проверяет расстояние до препятствия. Ультразвуковой сенсор настроен на прием расстояния до стенки,
• иначе проверяется следующее условие

В NXT заложены 7 отрезков на грифе гитары по количеству нот. (в зависимости от расстояния подвижной стенки издается определенная нота   A, C, D, D#, E, G, G#, A). Примерно, так ноты расположены для игры блюза или рока.

При тестировании ЛЕГО Гитары были проведены ряд испытаний и проверка работы робота. Мы обнаружили,  что среда NXT-G довольно тяжелая и неповоротливая.  Программа из-за множества условий зависала. Помогло отключение "flat" режима в условиях.

Итоги:  

Робот - игрушка «Гитара»  готовится  как  обучающая  модель  для  занятий по робототехнике  на будущий учебный год.

Робот  «Гитара»  идеально  подходит  для изучения основных конструкций программирования.  

Сама  идея создания нестандартного робота интересна и увлекательна.

Для управления нашей робо гитарой, в программе мы использовали две конструкции – цикл и ветвление, и в дальнейшем на примере нашей гитары можно изучить более сложные конструкции - подпрограммы и переменные, логические функции, использовать все возможности программы LEGO Mindstorm NXT.

Список литературы:

1. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» - «Наука» 2013г.
2. Руководство пользователя LEGO MINDSTORMS EDUKATION NXT  - 64 стр., илл.
3. Филиппов С.А. «Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms NXT». Журнал «Компьютерные инструменты в школе», 1-6 номер, 2010 г., серия статей