空中機(jī)器人創(chuàng)客教室建設(shè)方案

一、創(chuàng)客空間1.1創(chuàng)客空間建設(shè)意義時(shí)代列車轉(zhuǎn)入一個(gè)新的軌道，“零距離”、“去中心化”、“分步式”的互聯(lián)網(wǎng)思維把我們帶進(jìn)一個(gè)充滿生機(jī)與挑戰(zhàn)的人人時(shí)代，一個(gè)人人創(chuàng)客的時(shí)代?！皠?chuàng)客教育”也在教育教學(xué)改革中時(shí)常被人們提及，如何開(kāi)展創(chuàng)客教育和完成創(chuàng)客平臺(tái)的建設(shè)成為教育工作者熱議的話題。創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與教育的融合，正在慢慢改變傳統(tǒng)的教育理念、模式與方法。其一，創(chuàng)客教育的核心是創(chuàng)新。對(duì)于學(xué)校而言，創(chuàng)客教育不是某方面知識(shí)的應(yīng)用，而是要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的體系建設(shè)，讓創(chuàng)新教育落到實(shí)處，它既是學(xué)生個(gè)性發(fā)展的內(nèi)在需求，也是時(shí)代發(fā)展的大勢(shì)所趨。我們所倡導(dǎo)的創(chuàng)客教育，是培育學(xué)生提出問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、動(dòng)手制作的綜合能力，初步融合了科學(xué)研究、技術(shù)制作、藝術(shù)創(chuàng)作的全過(guò)程，能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索精神、批判性思維能力、自主創(chuàng)新能力、合作研究能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、藝術(shù)創(chuàng)作能力等。其二，作為創(chuàng)客教育的平臺(tái)，創(chuàng)客空間是要為創(chuàng)客的同學(xué)們創(chuàng)新應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供有力的幫助和支持，而不是簡(jiǎn)單完成一個(gè)專業(yè)人才的培訓(xùn)。同時(shí)，我們還強(qiáng)調(diào)創(chuàng)客們的團(tuán)隊(duì)合作，在交流中進(jìn)行智慧的碰撞，得到大家的智慧結(jié)晶最終變成創(chuàng)新的理論成果，然后在創(chuàng)客空間里各個(gè)功能區(qū)技術(shù)支持下，將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)。開(kāi)展創(chuàng)客教育的目的是提高學(xué)生的動(dòng)手能力，所以需要的硬件、軟件資源比較多，對(duì)于創(chuàng)客教室是有特定的要求。創(chuàng)客教育在教學(xué)形式上采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。創(chuàng)客教育包含STEM（科學(xué)、技術(shù)、電子、數(shù)學(xué)）的學(xué)科整合。1.2空中機(jī)器人創(chuàng)客理念☆一體化解決方案STEAM創(chuàng)新教育一體化解決方案，包括電子積木、機(jī)器人、3D打印、航模、無(wú)人機(jī)等設(shè)備和課程，集合多家品牌教育方案，打破技術(shù)鴻溝，自成一體?！钜惑w化課程課程內(nèi)容多學(xué)科創(chuàng)新融合，體現(xiàn)STEAM教育精髓，遵循青少年身心發(fā)展規(guī)律，梯度』遞進(jìn)，符合國(guó)家政府最新發(fā)展政策，緊跟社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)?！钜惑w化培訓(xùn)一體化培訓(xùn)，培訓(xùn)全程負(fù)責(zé)到底，結(jié)合老師知識(shí)儲(chǔ)備程度，個(gè)性定制培訓(xùn)內(nèi)容，集中時(shí)間，循序漸進(jìn)，讓學(xué)校老師告別焦頭爛額，省時(shí)省心。1.3教學(xué)目標(biāo)情感目標(biāo)：培養(yǎng)興趣、激發(fā)能力、培養(yǎng)科技人文情操、增強(qiáng)個(gè)人表現(xiàn)信心；能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生裸機(jī)思維、溝通協(xié)作、批判性思維、空間想象、動(dòng)手解決問(wèn)題的能力；技能目標(biāo)：拓展科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、物理、天文、音樂(lè)等多學(xué)科知識(shí)及實(shí)際應(yīng)用；1.4空中機(jī)器人創(chuàng)客空間特點(diǎn)A、飛控安全穩(wěn)定：穩(wěn)定的室內(nèi)定位、漿葉保護(hù)措施、可控的飛行場(chǎng)地；B、拆卸組裝擴(kuò)展：全機(jī)身可進(jìn)行拆卸組裝，且預(yù)留多空位進(jìn)行套件對(duì)接和教學(xué)擴(kuò)展；C、圖形編程開(kāi)源：通過(guò)米思奇圖文編程，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)需求和掛載空間加裝電子積木;D、3D打印創(chuàng)新改造：炭纖維材質(zhì)，80%機(jī)體部件可通過(guò)3D設(shè)計(jì)打印，體現(xiàn)開(kāi)源特性；E、兼容擴(kuò)展開(kāi)課：通過(guò)編程多樣性，跟機(jī)器人、電子模塊執(zhí)行陸空聯(lián)動(dòng)任務(wù)，豐富開(kāi)課；F、落地實(shí)操課程：具有豐富的任務(wù)式、主題式多學(xué)期配套教學(xué)課程，易教易學(xué)，效果顯著；二、什么是空中機(jī)器人2、1空中機(jī)器人概念空中機(jī)器人是涵蓋了機(jī)器人及無(wú)人機(jī)相關(guān)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，可以靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)。”2.2硬件平臺(tái)介紹F260系列空中機(jī)器人是一款包含了機(jī)器人及無(wú)人機(jī)知識(shí)點(diǎn)的綜合教學(xué)平臺(tái)，也是一款全開(kāi)放，能夠與市面創(chuàng)客類電子積木套件，模塊化機(jī)器人，3D打印機(jī)等廠家進(jìn)行有機(jī)配合，讓每個(gè)產(chǎn)品不再單一，有機(jī)結(jié)合后完成更多新的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。F260系列空中機(jī)器人硬件介紹核心組件：Arduino主控、飛行控制器傳感器組件：超聲波傳感器、氣壓計(jì)、陀螺儀等機(jī)械結(jié)構(gòu)組件：碳纖維機(jī)身，豐富的拓展接口，非核心部件可3D設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)組件：電機(jī)、電子調(diào)速器軟件編程平臺(tái)：Mixly、ScratchForArduinoF260系列空中機(jī)器人開(kāi)放式結(jié)構(gòu)特色F260系列空中機(jī)器人與樂(lè)高積木散件的結(jié)合F76O*可安茂舵機(jī)等電省ST舵機(jī)安莪件氐高松木散樣食味屏.揚(yáng)聲汗安髭件樂(lè)福枳木堵構(gòu)件R60與樂(lè)高程末西含F(xiàn)76O*可安茂舵機(jī)等電省ST舵機(jī)安莪件氐高松木散樣食味屏.揚(yáng)聲汗安髭件樂(lè)福枳木堵構(gòu)件R60與樂(lè)高程末西含F(xiàn)260系列空中機(jī)器人機(jī)身配備插件接口，能夠兼容樂(lè)高等廠家積木散件，學(xué)生可利用積木散件在空中機(jī)器人上拼接自己想象的各種形狀，讓空中機(jī)器人變的更有創(chuàng)意，外觀變的更加靚麗。F260系列空中機(jī)器人與電子積木的結(jié)合電子積木模塊種類繁多，功能豐富，將電子積木通過(guò)拓展接口和空中機(jī)器人搭建在一起可以創(chuàng)造更多的可能性。比如搭建空氣質(zhì)量報(bào)警氣象站，空氣質(zhì)量傳感器搭建在空中機(jī)器人上面通過(guò)藍(lán)牙WIFI模塊進(jìn)行通信，空中機(jī)器人自主飛行到目標(biāo)區(qū)域采集數(shù)據(jù)，將空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)反應(yīng)在點(diǎn)陣屏上，在這個(gè)設(shè)計(jì)中可以通過(guò)Mixly對(duì)空中機(jī)器人和空氣質(zhì)量傳感器、主控板、點(diǎn)陣屏、藍(lán)牙WIFI模塊進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。F260系列空中機(jī)器人與陸地模塊化機(jī)器人的結(jié)合選用金屬模塊化機(jī)器人套件將LED燈、蜂鳴器、主控板、紅外收發(fā)傳感器、合金材質(zhì)多孔橫梁、模塊化尋跡小車與空中機(jī)器人搭建在一起，空中可移動(dòng)紅綠燈燈塔并具備報(bào)警功能。再將LED燈帶通過(guò)合金多孔橫梁固定在空中機(jī)器人下方，將兩套紅外線收發(fā)裝置安置在空中機(jī)器人和模塊機(jī)器小車上進(jìn)行空地對(duì)戰(zhàn)，當(dāng)任意一方的紅外線將另一方燈帶全部擊滅，則視為勝利，另一方報(bào)警出局?？简?yàn)學(xué)生策略及整體系統(tǒng)搭建能力，是檢驗(yàn)各個(gè)模塊學(xué)習(xí)的程度，通過(guò)項(xiàng)目主題鍛煉學(xué)生綜合能力。F260系列空中機(jī)器人與3D打印技術(shù)結(jié)合3D打印技術(shù)能夠創(chuàng)造對(duì)事物更真實(shí)可靠的探索機(jī)會(huì)，物理課中的許多抽象概念通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)一些由3D打印組件組成的小電路和小裝置，變成有趣的課程。空中機(jī)器人非核心部件、拓展部件、個(gè)性外殼都可以3D打印。與3D打印相結(jié)合更是相得益彰。2.2.7空中機(jī)器人智能控制特色（1）、一鍵程控飛行一鍵程控飛行及定點(diǎn)投放,F260-S1在場(chǎng)地起始位一鍵開(kāi)啟后，自動(dòng)升高到離地1米高度，然后保持在兩側(cè)墻壁的中間位置向前飛行，到離起始位3米時(shí)保持空中懸停姿態(tài)，自動(dòng)放下小球，然后繼續(xù)向前飛行三米，降落到指定區(qū)域。（2）、圖形化程控飛行F260支持圖形化編程。支持Mixley、ScratchForArduino圖形化編程環(huán)境。（3）、超聲波避障超聲波避障，F(xiàn)260-S1超聲波避障功能，可以通過(guò)超聲波規(guī)避障礙，使得操作更安全，還支持定距巡航，定高懸空等功能。（4）、模擬飛行模擬飛行使用隨機(jī)配備的飛行模擬器，空中機(jī)器人實(shí)際飛行之