технические направления
автокванториум и промробокванториум
Развитие интереса к техническому творчеству учащихся рассматривается как одно из приоритетных направлений в педагогике. Актуальность этой проблемы и необходимость её разработки обусловлена большим спросом на квалифицированных специалистов технической направленности.
Какой мальчишка не мечтает погонять машинку! А здесь он сам может её смоделировать.
Какой мальчишка не мечтает погонять машинку! А здесь он сам может её смоделировать.
Юные инженеры
- Автоквантум Брянского детского технопарка «Кванториум» способствует развитию интереса к изучению инженерно-технических дисциплин у детей, понятию устройства автомобиля и современных транспортных систем, - рассказывает наставник Александр Иванин. - В автоквантуме ребята могут комфортно работать над проектами благодаря оснащению необходимым инструментом, различными макетами для изучения агрегатов автомобиля, современными наборами для конструирования, компьютерной техникой.

Здесь ребята проектируют и создают самоходные и радиоуправляемые модели автомобилей, участвуют в различных конкурсах и соревнованиях, постоянно совершенствуя свои проекты. За неполные два года работы «Кванториума» учащиеся приняли участие в конкурсах всероссийской образовательной платформы «Научим.online»: «Кvantorace», цель которых - состязание команд в пилотировании радиоуправляемых моделей на виртуальной площадке VRC-PRO и хакатоне «Citylogic» - соревновании по имитационному моделированию в программе «Anylogic».

Весной команда «Odegon» учащихся автоквантума в составе Панкова Фёдора, Плужникова Артёма, Дорожкина Вячеслава, Зеленкова Артёма приняли участие во всероссийском финале детских инженерных команд «Первый элемент», который проходил во всероссийском детском центре «Смена» в Анапе. Ребята показали хороший результат - вернулись с бронзой. По итогам мероприятия их пригласили на международный финал, который состоится в декабре в Москве.

Кстати, занятия в автоквантуме определили выбор профессии для Панкова Фёдора, выпускника Снежской гимназии Брянского района. Он поступил в Брянский государственный технический университет на специальность автомобильная техника в транспортных технологиях.
Соревнования моторов
Какой мальчишка не мечтает погонять машинку! В автоквантуме не только учат, как моделировать и создавать машины, но и тому, как ими пользоваться, - для ребят, кто любит гонки, была сформирована гоночная команда «Kvantoracers». Кванторианцы - активные участники кубка «Динамо» - регулярной гоночной серии, организованной Брянской региональной организацией общества «Динамо». В сезоне осень-зима 2021 «Kvantoracers» идут на первом месте.

- Автоквантум - центр, организатор и активный участник доброго партнёрства с Управлением ГИБДД по Брянской области, - рассказывает наставник Дмитрий Толочко, - обучение здесь начинается с элементов безопасности на дорогах. Ребята активно пропагандируют безопасное дорожное движение, ведут просветительскую работу в этом направлении, участвуют в квестах, интерактивных играх, изготавливают и распространяют светоотражающие элементы.
Справка АиФ: Автоквантум
Автоквантум — это часть кванториума, занимающаяся проблемами транспорта, транспортных систем, вопросами логистики и взаимоотношения человека и машины. Учебный курс автоквантума рассчитан на 2 года и состоит из вводного и углубленного модулей и проектной работы. Дети принимают участие в соревнованиях, олимпиадах, конференциях и летних образовательных школах.

Вводный модуль

Модуль содержит 17 кейсов по всей автомобильной тематике.

Итоги изучения
  • Навыки проектирования, конструирования и тестирования устройств;
  • Навыки инженерного, аналитического и системного мышления;
  • Навыки изобретательства;
  • Навыки работы с испытательным и измерительным оборудованием;
  • Знание Правил дорожного движения;
  • Знание устройства автомобиля.

Углубленный модуль

Модуль содержит тематические блоки о транспорте будущего, безопасности движения, исследовании свойств автомобиля и взаимодействия автомобиля с человеком.

Итоги изучения
  • Углублённые знания по динамике, аэродинамике, проходимости автомобиля;
  • Базовые знания по конструкции автомобиля;
  • Базовые знания по материаловедению и прочности материалов;
  • Базовые навыки по 3D-моделированию;
  • Навыки публичного выступления;
  • Навыки работы с электронными устройствами;
  • Навыки программирования;
  • Навыки работы с ручным инструментом и технологическим оборудованием.
Примерные темы проектов

Роботизированный трактор, роботразведчик, автономный комплекс уборки, система адресной доставки грузов и пассажиров, система оповещения при ДТП, комплекс эвакуации космонавтов, электросамокат.

Соревнования

  • Гонки на автомоделях с водородным источником энергии;
  • Чемпионат по автомодельным гонкам с видеопилотированием;
  • Соревнования по беспилотным тракторам/вездеходам.
Они создают роботов
Робототехника может стать стартовой площадкой для школьников, «горящих» техническими науками.

-Процесс роботостроения позволяет развить несколько компетенций, более того, применить свои практические навыки сразу в нескольких дисциплинах, - рассказывает наставник Дмитрий Левый. - Удивительно наблюдать, как любовь детей к определённому предмету растёт благодаря новым возможностям. И такие возможности в полном объёме предоставлены в промробоквантуме Брянского технопарка «Кванториум».

Популярность этого направления, обусловленная бурным ростом автоматизированных и робототизированных систем, окружающих нас, привела к большому числу ребят, которые решили попробовать себя в создании робототехнических систем.

В промробоквантуме занимаются дети от 12 до 18 лет. Процесс обучения носит исключительно проектно-ориентированный характер. Такой подход к обучению позволяет ребятам видеть осязаемый результат своего труда, что в свою очередь дополнительно мотивирует их к дальнейшей деятельности.

В промробоквантуме теория тесно связана с практикой. Материально-техническая база позволяет с лёгкостью освоить путь в мир робототехники от простого к сложному. Начиная с робототехнического конструктора «Lego EV3», на базе которого ребята в привычном для себя игровом формате осваивают конструирование, азы блочного программирования, а также учатся алгоритмическому мышлению. Уже с первых занятий у ребёнка формируется понимание и важность того, чем он занимается, так как наставники проводят параллели между их проектами и производственными процессами.

Программа обучения предусматривает поэтапное усложнение. Каждый год обучения несёт новые знания и наборы для их практического применения. В завершении каждого этапа обучения предусмотрен контроль знаний в виде защиты проекта.
Побеждают создатели
Помимо профильных разделов робототехники, таких, как изучение основ электроники и микропроцессорной техники на основе отладочных плат типа Arduino и Raspberry Pi, ребята изучают систему автоматизированного проектирования (САПР) «Компас 3D». Эти знания помогают детям оформить свои проекты по Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), а также выполнять 3D-модели своих конструкций для их дальнейшего изготовления. Такая возможность позволяет появляться на свет уникальным проектам с индивидуальной конструкцией.

На завершающем этапе обучения ребята применяют свои знания и умения на настоящем промышленном манипуляторе KUKA, который имитирует большое число производственных процессов, таких, как: полуавтоматическая сварка, покраска, сборка, вакуумная сортировка, 5D-фрезерование.

- Параллельно с образовательным процессом дети участвуют в различных соревнованиях, - рассказывает наставник Илья Перешивко, - самым первым опытом было участие в региональном этапе конкурса «Робофест», где одна из наших команд в составе Анатолия Игнаткина и Ильи Смольского заняла 3-е место.

1 марта этого года ребята заняли все три призовых места в финале регионального трека Всероссийского конкурса научно-технических проектов «Большие вызовы» в номинации «Умный город». Для этого конкурса Илья Перешивко подготовил победителя Артёма Плужникова с проектом «Смарт-табло» и команду в составе Фёдора Девинца и Ивана Стерникова с проектом «Умный светофор», занявшую третье место. Второе место с проектом «Универсальное устройство для определений условий труда» взяла команда Иракли Кочиашвили, Даниила Киреева и Остроумова Максима, которую подготовил Сергей Комков.

Больше всех отличился призёр Всероссийского конкурса научно-технических проектов «Большие вызовы» Плужников Артём - наградой для него стало обучение в образовательном центре «Сириус» этим летом. Также Артём в марте занял первое место в региональном этапе конкурса «Школьный патент-шаг в будущее», а в апреле - Гран-при в международном конкурсе «Школьный патент-шаг в будущее».
Справка АиФ: Промробоквантум
Мультипредметность промышленной робототехники погружает кванторианцев в такие научные и инженерные дисциплины как механика, электроника, электротехника, физика, информатика (машинное обучение, техническое зрение, операционные системы), математическое моделирование и др. Проектная деятельность, направленная на создание интеллектуальных систем для различных сфер человеческой деятельности, в частности производства, позволяет формировать системное мышление как в инженерном, так и в мировоззренческом смысле.

В процессе обучения вы овладеете:

  • Основами разработки специализированных алгоритмов управления и встраиваемого программного обеспечения;
  • Навыками эксплуатации управляющей электроники, информационными и сенсорными системами;
  • Навыками проектирования и конструирования узлов и механизмов роботов;
  • Навыками работы в команде и умением представить результат своей работы.

Проектная деятельность является главной составляющей промробоквантума. Она позволяет максимально вовлечь детей в процессы командной работы, сбора и предоставления обратной связи, проектирования макетов, программирования, научиться обосновывать свою точку зрения и решать проблемы, развивать системное мышление.
Ключевые темы:

  • Основы конструирования: способы соединения деталей, простые конструкции, характеристики конструкций, простые механизмы (рычаги, колеса и оси, ремни и шкивы, зубчатые колеса и передачи).
  • Основы робототехники: программное управление, алгоритмы и теория управления, программирование (WeDo), система датчиков, система привода, передача механической энергии.
  • Мехатроника: усложненные конструкции (каркас + механизмы), механизированные конструкции, комбинации различных решений робототехнических систем.
  • Автономная робототехника: система управления, алгоритмы и теория управления, программирование (EV3), система датчиков, система привода, системы движения робота, манипуляторы (обнаружение, захват объекта, перемещение объекта, изменение состояния объекта).
  • Конструирование систем роботов из металлических деталей: детали, способы соединения деталей, металлические конструкции, параметры конструкций, усложненные конструкции, прочностные характеристики.
  • Мехатронная робототехника: алгоритмика и теория автоматического управления и регулирования, текстовое программирование, система датчиков, система привода, симуляция работы роботов в 2D и 3D режимах, машинное зрение.
  • Электроника и ардуино робототехника: выбор деталей конструкции из готовых вариантов, освоение различных видов сборки конструкций.
  • Мобильные роботы со сложной кинематикой: электроника, сборка электрических схем, программирование Arduino (Си).
  • Освоение стандартных решений: изготовление деталей конструкции с применением различных технологий обработки материалов (CAD, фрезер, лазер, 3D-печать, литье в формы), освоение различных видов сборки конструкций, электроника, сборка электрических схем, пайка, программирование Arduino, различные виды дистанционного управления роботом (ИК, bluetooth, WI-FI).
  • Проектно-соревновательная робототехника: олимпиада НТИ интеллектуальные робототехнические системы, WRO Advanced robotics Challenge, RoboCUP Soccer, Junior, VEX IQ & Robotics Challenge, AutoNET 14+.

Возможные проекты:

  • Умный дом (система контроля доступа, охраны, робот-пылесос, контроль потребления электроэнергии).
  • Автоматические агрокомплексы (контроль подачи воды, освещенности; регулировка температуры, влажности; система автоматической вентиляции; робот-пахарь, робот для посадки растений, мультифункциональная система для сельского хозяйства).
  • Робот-помощник (медбрат, компаньон, промоутер, Follow-me робот, робот-почтальон, робот-кладовщик, убегающий будильник, умная копилка).
  • Роботы-сортировщики.
  • Торговые (вендинговые) аппараты.
  • Робот-шпион.
  • Конвейерные машины.
  • Роборука.
  • Балансирующий робот.
  • Гексапод.
  • Дельта роботы.