Дизайн-проектирование, как элемент учебной программы школьников по конструированию роботов

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Федоткина, Александра Ивановна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью работы является дизайн-проектирование элементов набора для занятий электроникой и робототехникой в учебных заведениях, а также, разработка пошаговой 3D-методики обучения школьников по сборке и разборке учебных роботов, используя метод формообразования. Данные наборы должны быть экономичны, эргономичны, эстетичны, универсальны с помощью трансформируемых элементов.
Результатом работы должна стать новизна и грамотный дизайн набора робота для образовательных учреждений.

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………..17

1 История развития обучающих программ при конструировании роботов ………………………………….18

1.1 История развития технического творчества и робототехники ……………………………………………20

1.2 Автономные системы на основе искусственного интеллекта……………………………………………..23

1.3 Вклад робототехники в экономику……………………………………………………………………………………24

1.4 Инновационная система робототехники ……………………………………………………………………………26

1.5 Обзор аналогов ………………………………………………………………………………………………………………..29

1.6 Анализ материалов …………………………………………………………………………………………………………..33

1.6.1 Полимеры ……………………………………………………………………………………………………………………..33

1.6.2 Металл ………………………………………………………………………………………………………………………….34

1.7 Актуальность темы ………………………………………………………………………………………………………….36

1.8 Анализ проблемы исследования ……………………………………………………………………………………….37

1.9 Постановка проблемы и задач исследования …………………………………………………………………….37

2. Особенности учебного дизайн-проектирования в робототехнике…………………………………40

2.1 Педагогические методы воспитания …………………………………………………………………………………40

2.2 Проектная деятельность в педагогике……………………………………………………………………………….42

2.3 Принципы восприятия информации у детей ……………………………………………………………………..43

2.4 Методы и средства проектирования ………………………………………………………………………………….45

2.5 Методы формообразования ………………………………………………………………………………………………48

2.6 Анализ формы образовательного робота «First step» …………………………………………………………50

2.7 Этап эскизирования дизайн – проекта ………………………………………………………………………………54

3.Разработка художественно-конструкторского решения …………………………………………………………..59

3.1 Разработка оболочки образовательного робота…………………………………………………………………..59

3.2 Разработка стола для занятий по робототехнике………………………………………………………………..61

3.3 Основные конструктивные решения …………………………………………………………………………………62

3.4 Концепция презентационной части …………………………………………………………………………………..64

3.3.1 Набор шрифтовой группы ………………………………………………………………………………………….63
3.3.2 Макет ………………………………………………………………………………………………………………………..66

3.3.3 Макет планшета…………………………………………………………………………………………………………66

3.3.5 3D-моделирование …………………………………………………………………………………………………….68

3.3.4 Макет презентации …………………………………………………………………………………………………….70

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ………………………………..72

4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………………………………………….72

4.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………………………74

4.3 Инициация проекта ……………………………………………………………………………………………………………..76

4.3.1 Цели и результаты проекта ………………………………………………………………………………………76

4.3.2 Организационная структура проекта ………………………………………………………………………..78

4.3.3 Ограничения проекта ………………………………………………………………………………………………79

4.4 Иерархическая структура проекта ………………………………………………………………………………………..79

4.4.1 План проекта……………………………………………………………………………………………………………………….79

4.4.2 Бюджет научного исследования………………………………………………………………………………………..80

4.4.3 Основная заработная плата……………………………………………………………………………………………….80

4.4.4 Матрица ответственности………………………………………………………………………………………………….82

4.4.5 Реестр рисков проекта……………………………………………………………………………………………………….82

4.5 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности
исследования ……………………………………………………………………………………………………………………………83

4.5.1 Оценка абсолютной эффективности исследования……………………………………………………83

4.7.2 Оценка сравнительной эффективности исследования ……………………………………………….84

5 Социальная ответственность…………………………………………………………………………………………………..87

5.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования………………88

5.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на рабочем месте при проведении
исследований………………………………………………………………………………………………………………………………………88

5.2.1 Недостаточная освещенность рабочей зоны…………………………………………………………………….88

5.2.2 Умственное перенапряжение…………………………………………………………………………………………….89

5.2.3 Электрический ток………………………………………………………………………………………………………………89
5.2.4 Повышенная или пониженная температура воздуха…………………………………………………………90

5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………………………………………………….91

5.3.1 Анализ возможного влияния объекта исследования на окружающую среду…………………. 91

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………………………………………………………………93

5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте при проведении
исследований……………………………………………………………………………………………………………………………….93

5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в случае
возникновения ЧС………………………………………………………………………………………………………………………..93

5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности………………………………………….94

5.5.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового
законодательства…………………………………………………………………………………………………………………………94

5.5.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны…………………………………….95

Заключение ………………………………………………………………………………………………………………………………98

Список литературы …………………………………………………………………………………………………………………..99

Список публекаций студента …………………………………………………………………………………………………..105

Приложение А ………………………………………………………………………………………………………………………..107

Приложение Б.1 ………………………………………………………………………………………………………………………121

Приложение Б.2 ………………………………………………………………………………………………………………………122

Приложение Б.3 ………………………………………………………………………………………………………………………124

Приложение Б.4 ………………………………………………………………………………………………………………………125

Приложение Б.5 ………………………………………………………………………………………………………………………127

Приложение В ………………………………………………………………………………………………………………………..128

20 век запомнился, как век великих открытий в области науки и техники.
Сегодня нас окружают различные устройства, которые были изобретены
человеком: роботы, гаджеты. Их применение осуществляется в различных
областях.
В 2014 году по указу президента Д.А.Медведева было предписано
развивать технические способности со школьной скамьи. По данным 2016 года в
Томской области техническому творчеству обучаются в 53 учебных заведениях
[1]. Для выявления одаренных детей в технической сфере, требуется большая
материальная и техническая база, но зачастую она имеет конструктивные
ограничения, введенные производителем, а именно: изготовление наборов,
которые не проходят сертификацию, импорт не имеющих русского
сопровождения в изготовлении комплектов, эргономика которых отличается от
российских стандартов.
Целью работы является дизайн-проектирование элементов набора для
занятий электроникой и робототехникой в учебных заведениях, а также,
разработка пошаговой 3D-методики обучения школьников по сборке и разборке
учебных роботов, используя метод формообразования. Данные наборы должны
быть экономичны, эргономичны, эстетичны, универсальны с помощью
трансформируемых элементов.
Результатом работы должна стать новизна и грамотный дизайн набора
робота для образовательных учреждений.
.
1 История развития обучающих программ при конструировании
роботов

В результате проделанной работы по проектированию оболочки
образовательного робота и видеоролика были пройдены этапы:
1) анализ аналогов, выявление актуальности;
2) постановка основной цели и задач;
3) создание эскизов, определение формы;
4) эргономический анализ;
5) создание чертежей;
6) определение конструктивных элементов;
7) 3-D Визуализация;
8) создание презентационной части: планшеты, макет, презентация.
9) выполнение задания по финансовому менеджменту и социальной
ответственности.

Все задачи были выполнены в соответствии с планом работ в сроки, цель
была достигнута. В процессе работы были сделаны 3д-модели каждой детали
набора образовательного робота на основе платформы Arduino и их рендеринг.
Для достижения данной цели изначально были выявлены все преимущества
данного набора путем анализа аналогов. Этап подбора ПО для создания 3д-
моделей помог узнать плюсы и минусы других трехмерных ПО. В процессе
проектирования каждой детали набора были усовершенствованы навыки
моделирования, так же были приобретены новые знания, техники моделирования,
которые сокращаю временной ресурс при создании той или иной модели. Была
сделать форма оболочки образовательного робота.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Дизайн-проектирование, как элемент учебной программы школьников по конструированию роботов»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Дискурс желания в ранней советской культуре
    📅 2021 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Корейская каллиграфия как текст культуры
    📅 2021 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет