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创客实验室建设方案(最新版)

时间:2021-07-07    作者:中科浩电

 

创客教育-空中机器人实验室建设方案

 

 
一、创客背景

1.1、什么是创客
       创客一词来源于英文单词“Maker”,指的是将自己的创新想法变为实际产品的一群人。他们勇于创新、自己动手、主动学习的精神正是学生所需要的。近些年创客教育在我国兴起,目标是在非正式学习中激发学生的主动学习性。为学生提供更多的机会发展信心、创造力,凭借他们对科学、技术、工程、数学、艺术的兴趣进行发明创造。

 

1.2、创客空间的建设意义

时代列车转入一个新的轨道,“零距离”、“去中心化”、“分步式”的互联网思维把我们带进一个充满生机与挑战的人人时代,一个人人创客的时代。“创客教育”也在教育教学改革中时常被人们提及,如何开展创客教育和完成创客平台的建设成为教育工作者热议的话题。创客运动与教育的融合,正在慢慢改变传统的教育理念、模式与方法。
 


其一,创客教育的核心是创新。对于学校而言,创客教育不是某方面知识的应用,而是要实现培养学生创新能力的体系建设,让创新教育落到实处,它既是学生个性发展的内在需求,也是时代发展的大势所趋。我们所倡导的创客教育,是培育学生提出问题、研究问题、解决问题、动手制作的综合能力,初步融合了科学研究、技术制作、艺术创作的全过程,能够培养学生的主动探索精神、批判性思维能力、自主创新能力、合作研究能力、语言表达能力、艺术创作能力等。
其二,作为创客教育的平台,创客空间是要为创客的同学们创新应用的实现提供有力的帮助和支持,而不是简单完成一个专业人才的培训。同时,我们还强调创客们的团队合作,在交流中进行智慧的碰撞,得到大家的智慧结晶最终变成创新的理论成果,然后在创客空间里各个功能区技术支持下,将创意变成现实。
开展创客教育的目的是提高学生的动手能力,所以需要的硬件、软件资源比较多,对于创客教室是有特定的要求。创客教育在教学形式上采用翻转课堂的形式可以提高学生的学习兴趣。创客教育包含STEM(科学、技术、电子、数学)的学科整合。

1.4、当前创客教育存在问题

1、当前创客教育的课程过于零散,课程间关联性及衔接度不够。
2、每个厂家独立的培训给老师增加了负担且效果不好。
3、松散的课程体系不利于创客教育的延续且很难培养学生良好的知识结构。
 
二、我们的创客理念

2.1、中科浩电一体化创客理念

 

☆一体化解决方案

STEAM创新教育一体化解决方案,包括电子积木、机器人、3D打印、航模、无人机等设备和课程,集合多家品牌教育方案,打破技术鸿沟,自成一体。
 

☆一体化课程

课程内容多学科创新融合,体现STEAM教育精髓,遵循青少年身心发展规律,梯度递进,符合国家政府最新发展政策,紧跟社会发展趋势。
 

☆一体化培训

一体化培训,培训全程负责到底,结合老师知识储备程度,个性定制培训内容,集中时间,循序渐进,让学校老师告别焦头烂额,省时省心。

 


2.2、我们的创客课程体系

 

三、创客实验室整体方案配置

方案一(基础配置)

 


四、创客空间之空中机器人方案描述

4.1、什么是空中机器人

1、空中机器人概念

空中机器人是涵盖了机器人及无人机相关学科知识点,可以靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。

2、空中机器人硬件平台介绍及与其它产品兼容描述

 


F260系列空中机器人是一款包含了机器人及无人机知识点的综合教学平台,也是一款全开放,能够与市面创客类电子积木套件,模块化机器人,3D打印机等厂家进行有机配合,让每个产品不再单一,有机结合后完成更多新的教学知识点。

(1)、F260系列空中机器人硬件介绍:

l  核心组件:Arduino 主控、飞行控制器
l  传感器组件:超声波传感器、气压计、陀螺仪等
l  机械结构组件:碳纤维机身,丰富的拓展接口,非核心部件可3D设计
l  驱动组件:电机、电子调速器
l  软件编程平台:Mixly、Scratch For Arduino

(2)、F260系列空中机器人开放式结构特色:

 


3)、F260系列空中机器人与乐高积木散件的结合
 

 


      F260系列空中机器人机身配备插件接口,能够兼容乐高等厂家积木散件,学生可利用积木散件在空中机器人上拼接自己想象的各种形状,让空中机器人变的更有创意,外观变的更加靓丽。

(4)、F260系列空中机器人与电子积木的结合

电子积木模块种类繁多,功能丰富,将电子积木通过拓展接口和空中机器人搭建在一起可以创造更多的可能性。比如搭建空气质量报警气象站,空气质量传感器搭建在空中机器人上面通过蓝牙WIFI模块进行通信,空中机器人自主飞行到目标区域采集数据,将空气质量数据反应在点阵屏上,在这个设计中可以通过Mixly对空中机器人和空气质量传感器、主控板、点阵屏、蓝牙WIFI模块进行编程实现系统功能。
(5)、F260系列空中机器人与陆地模块化机器人的结合:

  
选用金属模块化机器人套件将LED灯、蜂鸣器、主控板、红外收发传感器、合金材质多孔横梁、模块化寻迹小车与空中机器人搭建在一起,空中可移动红绿灯灯塔并具备报警功能。再将LED灯带通过合金多孔横梁固定在空中机器人下方,将两套红外线收发装置安置在空中机器人和模块机器小车上进行空地对战,当任意一方的红外线将另一方灯带全部击灭,则视为胜利,另一方报警出局。考验学生策略及整体系统搭建能力,是检验各个模块学习的程度,通过项目主题锻炼学生综合能力。
(6)、F260系列空中机器人与3D打印技术结合:

3D打印技术能够创造对事物更真实可靠的探索机会,物理课中的许多抽象概念通过让学生动手设计一些由3D打印组件组成的小电路和小装置,变成有趣的课程。空中机器人非核心部件、拓展部件、个性外壳都可以3D打印。 与3D打印相结合更是相得益彰。
 

4.3、空中机器人智能控制特色
(1)、一键程控飞行

一键程控飞行及定点投放,F260-S1在场地起始位一键开启后,自动升高到离地1米高度,然后保持在两侧墙壁的中间位置向前飞行,到离起始位3米时保持空中悬停姿态,自动放下小球,然后继续向前飞行三米,降落到指定区域。

(2)、图形化程控飞行

F260支持图形化编程。支持Mixley、Scratch For Arduino图形化编程环境。

(3)、超声波避障

超声波避障,F260-S1超声波避障功能,可以通过超声波规避障碍,使得操作更安全,还支持定距巡航,定高悬空等功能。
 

(4)、模拟飞行

模拟飞行使用随机配备的飞行模拟器,空中机器人实际飞行之前要进行模拟飞行训练,掌握无人机操控的基本技巧,减少实际飞行中的失误和降低炸机概率.

(5)、实际飞行场地

 

实地飞行为了保障安全请务必购买飞行场地,在掌握一定的飞行技巧后,可以进行实际操控,将试飞活动安排在实操飞行场地中进行,安全的飞行环境不仅提供更好的保护,同时可以进行大胆的飞行训练。
 
五、创客实验室图片
5.1、实景图


5.2、效果图

正面效果图


 

 

 侧面效果图

 

6、我们的服务


 



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