ТЕХНОЛОГИИ ки, который автор мастер-класса готовит в формате МООС на основе курса 8.01 «Physics I: Classical Mechanics» (Massachusetts Institute of Technology, 2013 г.). Так что все наглядно смогут сравнить увиденное с видеолекциями, прочитанными в 1999 году профессором Уолтером Левиным (чьи демонстрации, конечно, далеки от робототехники, зато находятся в свободном доступе на сайте MIT).
Внимание! Все опыты, представленные на мастер-классе, читатели «RT-обозрения» смогут повторить, скачав бесплатный MathcadExpress и файлы Mathcad с расчетами с сайта компании РТС http://www.pts-russia.com.
П р и м е р ы во з м о ж но с т е й M at h ca d Как оценить ускорение робота Робот начинает движение и, двигаясь по прямой вперед-назад, совершает несколько разворотов и возвращается на исходную позицию. В ходе движения текущая координата робота фиксируется бортовым сенсором расстояния. Отметим наугад несколько точек (время t и координату x), характеризующих траекторию движения. Начальная и конечная точки совпадают: x1=x5. В Mathcad посчитаем мгновенную скорость как функцию времени движения, а также среднюю скорость на нескольких интервалах (следует обратить внимание на ее знак, который зависит от выбора направления оси х). Отобразив скорость на графике, можно по методу наименьших квадратов оценить ускорение робота. «Попади в обезьяну» Эта робототехническая демонстрация входит во все учебники по классической механике. Суть проста: Shooterbot стреляет в обезьяну в момент ее прыжка вниз с ветки дерева. Весь процесс фиксируется на видео, с тем, чтобы потом в видеоредакторе восстановить по кадрам движение снаряда. Mathcad позволяет смоделировать ситуацию (при помощи решения соответствующей баллистической задачи) и обработать данные эксперимента (в том числе, оценить погрешность измерений).
Игорь Алексеенко
ФОРМУЛА УСПЕХА
3D-ТЕХНОЛОГИИ В ШКОЛЕ
Е
ще в 2012 году лицей №244 Кировского района СанктПетербурга стал участником совместного проекта ООО «ИРИСОФТ» и американской корпорации PTC Inc. «Инновационная подготовка инженеров будущего» при поддержке Комитета по образованию Правительства Санкт-Петербурга. В рамках этого проекта учащиеся имеют возможность познакомиться с одной из ведущих CAD-систем РТС Creo. И не только.
В этом году за счет федеральных средств лицей получил фрезерный станок, лазерный гравер, 3D-принтер и современный компьютерный класс. С позапрошлого учебного года для учеников 8-11 классов здесь работает кружок по инженерному 3D-моделированию. В декабре прошлого года он превратился в лабораторию инженерного 3D-моделирования. Теперь заниматься моделированием могут даже пятиклассники. И именно они оказались первыми, кто опробовал 3D-принтер, распечатав своими руками смоделированные елочные украшения. В январе ребятам удалось поработать с лазерным гравером и вырезать из
листового акрила смоделированные шасси. А с начала февраля они начали знакомство с принципами создания механизмов и уже заканчивают наглядную модель паровой машины для кабинета физики. Поскольку некоторые детали должны быть деревянными, впереди юных исследователей ждет изучение фрезерования. Таким образом, ребята не только в увлекательной форме знакомятся с будущими предметами - физикой, геометрией, черчением, но и используют в работе станки с ЧПУ. Возможно, они первые в городе, кто в столь юном возрасте освоили подобную технику. Информация предоставлена компанией PTС
29
