Робот з ультразвуковим датчиком та маніпулятором

Презентація уроку дозволяє вчителю наочно продемонструвати принципи програмування складного робота, оснащеного ультразвуковим датчиком і маніпулятором.
Матеріал подано у формі логічних етапів: виявлення об’єкта за допомогою сенсора, розрахунок відстані, під’їзд на потрібну позицію, активація маніпулятора (схопити, підняти, перемістити). Учні вивчають блоки керування середнім мотором, умовні конструкції, цикли, синхронізацію руху.
Урок формує в учнів комплексне уявлення про робототехнічні системи, розвиває технічне та алгоритмічне мислення, вчить моделювати дії, подібні до реальних виробничих процесів.

  • 41 слайди презентації;
  • матеріал для учнів 8 класу НУШ;
  • файл у форматі .pptx

Завантажити файл у форматі .pptx

Приклади слайдів:

Зміст презентації

Робот з ультразвуковим датчиком та маніпулятором
Роботи стають невід’ємною частиною сучасного світу.
Вони виконують функції у промисловості, медицині, науці.
Ультразвукові датчики дозволяють роботам «бачити», а маніпулятори — взаємодіяти з об’єктами.
Учні вчаться мислити алгоритмічно, працювати в команді, програмувати й конструювати.
Мета
Створити робота, який зчитує відстань до об’єктів за допомогою ультразвукового датчика, реагує на перешкоди та керує маніпулятором для переміщення предметів.
Необхідне обладнання
🧩 LEGO-конструктор (Mindstorms EV3 / Spike Prime):
ультразвуковий датчик
сервомотори
маніпулятор (захоплювач)
гусеничне або колісне шасі
центральний блок
🖥️ Програмне забезпечення: Spike App, EV3 Classroom або LEGO Mindstorms Software
Що таке ультразвуковий датчик?
Це сенсор, що використовує звукові хвилі для вимірювання відстані.
Працює за принципом ехолокації — як у кажанів або дельфінів.
Визначає відстань до об’єкта і подає сигнал, якщо є перешкода.
Діапазон дії — до 250 см.
Як працює маніпулятор?
Це механічна «рука» або «захоплювач», яка керується двигуном.
Може брати, тримати, переносити або відпускати предмети.
Використовується в побутових, медичних, військових та виробничих роботах.
Алгоритм роботи нашого робота
Робот рухається вперед.
За допомогою ультразвукового датчика визначає перешкоду.
Зупиняється на відстані приблизно 10 см.
Вмикає маніпулятор, щоб захопити предмет.
Розвертається або змінює напрямок.
Переміщується до нового місця і відпускає об’єкт.
Програма керування
Створюється у вигляді блок-схеми у середовищі Spike або EV3.
Використовуються блоки:
🔹 “Рух”
🔹 “Якщо”
🔹 “Ультразвуковий сенсор”
🔹 “Маніпулятор – захоплення/відпускання”
Програму можна вдосконалювати: додати сигнали, підсвітку, звуки тощо.
Демонстрація роботи
🔧 Робот наближається до перешкоди, зупиняється, бере об’єкт маніпулятором і переносить його.
📷 (Тут можна вставити фото або відеофрагмент із демонстрацією роботи моделі.)
Практична частина
Завдання для учнів:
Зібрати конструкцію за інструкцією.
Підключити ультразвуковий датчик та маніпулятор.
Створити програму, що керує рухом і захопленням.
Протестувати й удосконалити поведінку робота.
Обговорення
💬 Питання для рефлексії:
Що було найскладніше?
Як працює сенсор?
Як удосконалити конструкцію робота?
Де в житті ми можемо побачити схожі системи?
Висновки
✅ Ми навчилися:
Створювати роботизовані системи з маніпулятором.
Використовувати датчики для зчитування відстані.
Програмувати робота на виконання дій за умов.
Працювати в команді над технічним проєктом.
Цікаві факти
🌍 Роботи з маніпуляторами:
працюють у космосі — на МКС
допомагають у хірургії
пакують товари на складах Amazon
використовуються для розмінування
Завдання для допитливих
🔎 Удосконалити робота:
Зробити сортування предметів за кольором.
Додати датчик освітленості.
Створити складніший маршрут.
Налаштувати керування через Bluetooth або планшет.