Инженерный класс по направлению
«Робототехника»
для средней школы
Комплекс может применяться в рамках вариативного модуля предмета «Технология», а также в рамках дополнительного образования.
Оснащение в комплектации «Оптимальная» и «Премиум» включает все необходимое для работы класса, при этом в комплектации «Премиум» дополнительно включено оборудование для печати деталей на 3D-принтере и образовательный комплекс по изучению основ искусственного интеллекта с возможностью визуального конструирования нейронных сетей даже без специальных навыков программирования.
Решение включает современные решения для оснащения класса робототехники «с нуля» и не требует наличия в учреждении какого-либо специализированного оборудования.
Занятия по робототехнике можно проводить в обычном учебном классе, при этом требуется предусмотреть место для хранения ноутбуков мобильного класса, робототехнических наборов и собранных учащимися моделей, однако наиболее эффективное решение – специально выделенное помещение (рекреация, холл), в котором можно установить широкие рабочие столы для сборки роботов, разместить в непосредственной близости стол для соревнований и проверки работы алгоритмов (движение по линии, детектирование объектов, препятствий и т.д.) собранной модели.
В случае размещения класса в выделенном помещении интерактивная панель устанавливается на мобильную стойку (опционально – с механизмом компенсации веса), а столы учащихся «островком». Такая конфигурация позволяет быстро начать занятие и без помех передвигаться от рабочего места до стеллажей с деталями и стола для соревнований.
Ниже представлены примерные планы расстановки оборудования для обоих случаев, что поможет оценить требуемые площади для реализации проекта.
Варианты комплектации инженерного класса:
Разработаны две основных комплектации инженерного класса на 15 учащихся с учетом возможностей и потребностей учебного заведения.
Робототехника в школе помогает реализовать технологическое образование, формируя у обучающихся техническое мышление и навыки работы с современными инженерными системами. Она развивает умение конструировать и программировать, способствует развитию логики, творческого подхода и командного взаимодействия. Робототехника показывает, как теория применяется на практике.
Для реализации модуля «Робототехника» и эффективного внедрения технологического образования можно использовать образовательный комплекс «Роботрек Базовый Технология», который включает специализированный робототехнический набор и учебно-методический комплекс с разработанными моделями и теоретическим материалом.
В рамках освоения модуля «Робототехника» в 5 классе учащимся уже доступны готовые практические занятия, включающие карты сборки, инструкции по установке программного обеспечения и теоретические материалы по предмету «Труд» («Технология»).
В 6 классе обучение сосредоточено на изучении мобильных роботов и формировании базовых навыков их программирования. Образовательный процесс строится на сборке универсальных робототехнических платформ, оснащённых датчиками и исполнительными устройствами.
Программа 7 класса направлена на знакомство с промышленными и бытовыми роботами, а также на освоение принципов функционирования беспилотных автоматизированных систем. В ходе занятий школьники работают с различными датчиками, программируют контроллеры, выполняют проектные задания и разрабатывают учебные проекты.
В 8 классе акцент смещается на беспилотные и транспортные системы. Обучающиеся изучают теоретические основы беспилотного авиастроения и получают практические навыки управления моделями — как в виртуальных симуляторах, так и при создании наземных роботов на базе конструкторов.
В 9 классе основное внимание уделяется автоматизированным и роботизированным системам, а также технологиям Интернета вещей (IoT). Учащиеся осваивают современные способы управления и обмена данными между устройствами, учатся разрабатывать и программировать IoT-модели. Использование симуляторов и конструкторов способствует пониманию принципов работы «умных» систем и знакомству с перспективными профессиями будущего.
Комплектация класса для теоретических занятий:
Разработаны две основных комплектации инженерного класса с учетом возможностей и потребностей учебного заведения.
Компонент | Вариант «Оптимальный» | Вариант «Премиум» |
Интерактивная панель | 86", 3840x2160 @ 60 Hz, ИК, 16GB DDR4 + 256GB, динамики, камера, микрофон, ПК-модуль OPS i5/8 GB/SSD 256GB | 86", 3840x2160 @ 60 Hz, ИК, 16GB DDR4 + 256GB, динамики, камера, микрофон, ПК-модуль OPS i5/8 GB/SSD 256GB |
Крепление | Настенное/Мобильная стойка | Настенное/Мобильная стойка, с механизмом компенсации веса |
АРМ преподавателя | Intel Core i5-14400/16GB DDR5/1TB NVMe SSD/RTX4060Ti 16GB/Wi-Fi AX/600W/ATX Комплект клавиатура и мышь ОС: Windows 11 и UBLinux | Intel Core i5-14400/32GB DDR5/1TB NVMe SSD/RTX4060Ti 16GB/Wi-Fi AX/600W/ATX Комплект клавиатура и мышь ОС: Windows 11 и UBLinux |
Монитор 1 | 27", 3840x2160, IPS, 2хHDMI, 1хDP, черный | 27", 3840x2160, IPS, 2хHDMI, 1хDP, черный |
Монитор 2 | 27", 2560x1440, IPS, 100Гц, 2хHDMI, 1хDP, черный | 27", 2560x1440, IPS, 100Гц, 2хHDMI, 1хDP, черный |
Подвес для системного блока и кабельные органайзеры | ||
Комплект проводного подключения АРМ преподавателя к | ||
Кронштейн для двух мониторов | ||
Настенный вертикальный информационный дисплей | Профессиональный дисплей (50”, 3840 х 2160, 500 кд/м², 8 ms, 1200:1, Android 13 4Gb/32Gb, Wi-Fi, рамки 7.8 мм, АС 2х5 Вт, портретный режим, с настенным креплением, 1116.2х636.4х63.7 мм) | Профессиональный дисплей (55”, 3840 х 2160, 500 кд/м², 8 ms, 1200:1, Android 13 16Gb, Wi-Fi, рамки 13.9 мм, АС 2х5 Вт, портретный режим, с настенным креплением, 1243.2х728х74.8 мм) |
Маршрутизатор с Wi-Fi 6 и жестким диском 2 Tb для общего доступа к файлам | ||
Система контроля микроклимата в аудитории | ||
Декоративное оформление стены (роспись стены по тематике класса по типовому эскизу) | 10-12 м2 | 16-20 м2 |
Мобильный класс на 15 учащихся (включая тележку для ноутбуков с системой зарядки) | 15 шт. - Ноутбук учащегося 15.6 ", Core i3, 16 Гб RAM, 512 Гб SSD, UHD Graphics, Серый с проводным манипулятором "мышь" Тележка для ноутбуков Маршрутизатор с функцией файлового хранилища | 15 шт. - Ноутбук учащегося Ноутбук 16", Core i5, 16 Гб RAM, 512 Гб SSD, UHD Graphics, Серый с проводным манипулятором "мышь" Тележка для ноутбуков Маршрутизатор с функцией файлового хранилища |
Комплектация класса для практических занятий:
Компонент | Вариант «Оптимальный» | Вариант «Премиум» |
Роботехнический набор для учащегося | Робототехнический конструктор Роботрек “Стажер Б” - 15 шт. Робототехнический конструктор «РОБОТРЕК СТАЖЕР Б» предназначен для занятий по изучению основ робототехники, конструирования, программирования и интернета вещей (работа в специальном Web-приложении) для детей в возрасте от 7 до 15 лет. Состоит из начального и продвинутого уровней. В ходе работы с конструктором можно научиться проектировать как простые, так и сложные робототехнические установки, разрабатывать их и программировать. Модуль Wi-Fi позволяет подключаться к облачным серверам, управлять исполнителями и получать показания датчиков через Интернет. Конструктор содержит широкий спектр датчиков, позволяющих создавать модели интернета вещей и системы «Умный дом». | Робототехнический конструктор «Роботрек Базовый Технология» - 15 шт. Робототехнический конструктор "РОБОТРЕК БАЗОВЫЙ ТЕХНОЛОГИЯ" предназначен для изучения технологий, связанных с робототехникой, изучением простых и сложных механизмов, их конструированием и проектированием для детей в возрасте от 5 по 9 класс. Работа с конструктором позволит научиться собирать электронно-механические модели с элементами управления, определять системы команд, необходимых для управления, разрабатывать и выполнять необходимые алгоритмы в визуальной среде программирования. В состав набора входят 839 элементов" |
Набор для продвинутого моделирования | Расширенный робототехнический набор Роботрек «Манипулятор (расширенный)» - 1 шт. Расширенный робототехнический набор для изучения основ манипуляторной робототехники «Роботрек Манипулятор (расширенный)» позволяет собрать манипулятор с 6 степенями свободы и использовать модуль технического зрения для определения различных объектов (форма, цвета, qr-коды и др.). Каждая степень свободы отвечает за определенную часть манипулятора и непосредственно ей управляет, осуществляя повороты и/или перемещения в пространстве. В набор входят сменные насадки: Электромагнит, держатель карандаша. | Расширенный робототехнический набор Роботрек «Манипулятор (расширенный)» - 2 шт. Расширенный робототехнический набор для изучения основ манипуляторной робототехники «Роботрек Манипулятор (расширенный)» позволяет собрать манипулятор с 6 степенями свободы и использовать модуль технического зрения для определения различных объектов (форма, цвета, qr-коды и др.). Каждая степень свободы отвечает за определенную часть манипулятора и непосредственно ей управляет, осуществляя повороты и/или перемещения в пространстве. В набор входят сменные насадки: Электромагнит, держатель карандаша. |
Дополнительные ресурсные наборы | Набор для проектной деятельности по робототехнике Роботрек “Датчики” – 2 шт. предназначен для расширения возможностей всех наборов линейки РОБОТРЕК за счет датчиков разных видов В состав набора входят 25 элементов: •датчики 13 видов - ИК-датчики, датчик освещенности, датчик ПДУ, датчики касания, датчик звука, датчики наклона, датчик вибрации, датчик огня, датчики магнитного поля, датчик цвета +датчик освещенности, ультразвуковой датчик расстояния, акселерометр/гироскоп, внешние энкодеры; •светодиодные модули трех цветов, динамик, пьезоизлучатель. | Набор для проектной деятельности по робототехнике Роботрек “Датчики” – 5 шт. предназначен для расширения возможностей всех наборов линейки РОБОТРЕК за счет датчиков разных видов В состав набора входят 25 элементов: датчики 13 видов - ИК-датчики, датчик освещенности, датчик ПДУ, датчики касания, датчик звука, датчики наклона, датчик вибрации, датчик огня, датчики магнитного поля, датчик цвета + датчик освещенности, ультразвуковой датчик расстояния, акселерометр/гироскоп, внешние энкодеры; •светодиодные модули трех цветов, динамик, пьезоизлучатель. |
Опции для создания сложных проектов | Модуля технического зрения Роботрек 1 шт.
Модуль технического зрения позволяет: • Распознавать карточки с изображениями дорожных знаков, цифр и геометрических фигур. • Распознавать цвета. Определять на изображении участки, соответствующие заданному цвету. • Распознавать теги AprilTags. • Распознавать одну или нескольких черных линий. • Обнаруживать и распознавать человеческие лица. • Распознавать 20 заранее сохраненных объектов (кот, человек, бутылка, самолет, машина и т.д.). • Сохранять 10 новых объектов и распознавать их. • Распознавать QR-коды. • Распознавать движения на основе анализа двух последовательных кадров. • Камера может работать в режиме FPV и передавать изображение по локальной сети. | Модуля технического зрения Роботрек 2 шт.
Модуль технического зрения позволяет: • Распознавать карточки с изображениями дорожных знаков, цифр и геометрических фигур. • Распознавать цвета. • Определять на изображении участки, соответствующие заданному цвету. • Распознавать теги AprilTags. • Распознавать одну или нескольких черных линий. • Обнаруживать и распознавать человеческие лица. • Распознавать 20 заранее сохраненных объектов (кот, человек, бутылка, самолет, машина и т.д.). •Сохранять 10 новых объектов и распознавать их. • Распознавать QR-коды. • Распознавать движения на основе анализа двух последовательных кадров. • Камера может работать в режиме FPV и передавать изображение по локальной сети. |
Опция для изучения искусственного интеллекта и нейросетей | Образовательный комплекс по изучению основ искусственного интеллекта (НЕЙРОСЕТИ) АРТИНТРЕК БАЗОВЫЙ
В состав комплекса входит: Модуль Артинтрек, способный распознавать видео и аудио потоки (с помощью камеры и микрофона, входящих в комплект) в режиме реального времени; Аудиотрек, позволяющий воспроизводить различные МР3 файлы. Модуль Артинтрек может использоваться для изучения основ искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Распознавание происходит внутренними средствами модуля и не требует подключения к сети Интернет. Для конструирования и обучения собственных нейронных сетей используется специальное программное обеспечение NNWIZARD. | |
Образовательный комплекс по изучение основ искусственного интеллекта (НЕЙРОСЕТИ) АРТИНТРЕК ПРО В состав набора входит: Модуль Артинтрек, способный распознавать видео и аудио потоки (с помощью камеры и микрофона входящих в комплект) в режиме реального времени; контроллер ТРЕКДУИНО; Аудиотрек, позволяющий воспроизводить различные МР3 файлы. Модуль Артинтрек может использоваться для изучения основ искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Распознавание происходит внутренними средствами модуля и не требует подключения к сети Интернет. Для обучения собственных нейронных сетей используется специальное программное обеспечение NNWIZARD. Контроллер Трекдуино входит в состав комплекса. Модуль Артинтрек может использоваться для изучения основ искусственного интеллекта и компьютерного зрения. Готовые скрипты позволят передавать результаты работы нейронных сетей на контроллер ТРЕКДУИНО для управления робототехническими моделями. Для конструирования и обучения собственных нейронных сетей используется специальное ПО NNWIZARD. | ||
3D-принтер FDM для печати нестандартных элементов | 3D принтер Bambu Lab P1S Combo (2 шт.) Кол-во печатающих сопел 1 шт. Область печати 256х256х256 мм Скорость печати / выращивания до 500 мм/с Подогреваемый стол Да Видеокамера Да Контроль наличия пластика Да Поддерживаемые материалы PLA, PETG, TPU, PVA, PET, ABS, ASA Программное обеспечение Поддерживаемые форматы файлов STL, .OBJ | |
Расходные материалы к FDM-принтерам | 20 катушек филамента различных типов и цветов | |
Набор ручного инструмента, материалов для пайки, паяльник с регулировкой температуры и аксессуарами, расходные материалы для мелкого ремонта и модернизации конструктора | 1 шт. | 2 шт |
Шкаф для хранения наборов | 2 шт. | 4 шт |
Органайзеры и контейнеры для хранения | ✔ | ✔ |
Мы создаем индивидуальные решения, полностью адаптированные под конкретное образовательное учреждение и его особенности. Каждый проект рассчитывается строго под ваши реальные потребности.
Стоимость инженерной составляющей начинается от 1,8 миллиона рублей, в зависимости от объема и сложности работ. Мы открыто рассказываем обо всех этапах и компонентах, чтобы вы были уверены в эффективности и прозрачности реализуемого решения.
Примеры реализованных проектов: