Preview

Informatics and education

Advanced search

ROBOTIC IMPLEMENTATION OF THE MODEL PRACTICE ORIENTED PROBLEM OF OPTIMAL UNMANNED CARGO TRANSPORTATION

https://doi.org/10.32517/0234-0453-2018-33-8-51-60

Abstract

The article presents the robotic implementation of the practice oriented problem of optimal unmanned cargo transportation. In the problem it is necessary for unmanned cargo track to go through the specified path in the shortest possible time (taking into account the specified technical conditions (for example, the speed limitation) according to the predefined conditions (acceleration, constant speed, braking).
A mathematical model of moving the object and the solution of the corresponding optimization problem are presented. A description of the implementation of the model for a particular device is given, including preliminary test and calibration experiments. The conducted approbation showed wide pedagogical perspectives of the approach when teaching motivated schoolchildren and students of both information and other directions of learning (mathematics, physics, natural and engineering sciences).

About the Authors

P. I. Alekseevsky
Ural State Pedagogical University
Russian Federation
Assistant at the Department of Informatics, Information Technologies and Methods of Teaching Informatics in Institute of Mathematics, Physics, Informatics and Technologies of Ural State Pedagogical University
620075, Russia, Ekaterinburg, ul. Karl Liebknecht, 9/9A


O. V. Aksenova
Ural State Pedagogical University
Russian Federation
Assistant at the Department of Informatics, Information Technologies and Methods of Teaching Informatics in Institute of Mathematics, Physics, Informatics and Technologies of Ural State Pedagogical University
620075, Russia, Ekaterinburg, ul. Karl Liebknecht, 9/9A


V. Yu. Bodryakov
Ural State Pedagogical University
Russian Federation
Advanced Doctor in Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Higher Mathematics and Mathematics Teaching Methods in Institute of Mathematics, Physics, Informatics and Technologies of Ural State Pedagogical Universi
620075, Russia, Ekaterinburg, ul. Karl Liebknecht, 9/9A


References

1. Роботы не приживаются на российских заводах // Ведомости. 13 ноября 2016 года. https://www.vedomosti. ru/technology/articles/2016/11/14/664697-roboti-neprizhivayutsya

2. Ежеленко В. Промышленная робототехника в России. Краткий обзор роботизации, проблем и перспектив внедрения промышленных роботов на отечественных предприятиях // Умное производство. 2018. Вып. 41. http:// www.umpro.ru/index.php?page_id=17&art_id_1=395&group

3. Промышленные роботы // Бизнес-конференция TADVISER. http://www.tadviser.ru/index.php/ Статья:Промышленные_роботы

4. Указ Президента РФ от 07.05.2018 No 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года». https:// rg.ru/2018/05/08/president-ukaz204-site-dok.html

5. Указ Президента РФ от 01.12.2016 No 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации». http://www.kremlin.ru/acts/bank/41449

6. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (в ред. Приказа Минобрнауки России от 29.06.2017 No 613). http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_131131/

7. Профессиональный стандарт «Педагог (педагогическая деятельность в дошкольном, начальном общем, основном общем, среднем общем образовании) (воспитатель, учитель)». Утвержден приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 18 октября 2013 года No 544н. http://www.rosmintrud.ru/ docs/mintrud/orders/129

8. Указ Губернатора Свердловской области «О комплексной программе “Уральская инженерная школа”» от 6 октября 2014 года No 453-УГ. http://www.pravo.gov66. ru/2564/

9. Юные инженеры Свердловской области завоевали призовые места на всероссийских робототехнических соревнованиях // Официальный сайт Правительства Свердловской области. 16.04.2018. http://www.midural.ru/news/ list/document129514/

10. Программа «Робототехника» // ПРОФЕСТ. http:// www.russianrobofest.ru/programma-robototekhnika/

11. Аксенова О. В., Бодряков В. Ю. Использование ИКТ для развития творческих умений студентов в процессе выполнения учебно-исследовательских заданий // Информационно-телекоммуникационные системы и технологии: Материалы Всероссийской научно-практической конференции (г. Кемерово, 12–13 октября 2017 года). Кемерово: Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, 2017. С. 20–22.

12. Аксенова О. В., Бодряков В. Ю., Быков А. А., Топорова Н. В. Оптимизационная задача о провисании цепной линии // Актуальные вопросы преподавания математики, информатики и информационных технологий. 2018. No 3. С. 123–130.

13. Аксенова О. В., Бодряков В. Ю. Натурный эксперимент с применением средств ИКТ и мобильных устройств как инструмент формирования исследовательских умений студентов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия «Информатизация образования». 2018. Т. 15. No 4.

14. Аксенова О. В., Бодряков В. Ю. Лабораторные работы по математике с применением ИКТ как инструмент формирования исследовательских умений студентов педагогического вуза // Состояние и перспективы развития ИТ-образования: Сборник докладов и научных статей Всероссийской научно-практической конференции (посвящается 50-летию Чувашского государственного университета имени И. Н. Ульянова) (г. Чебоксары, 16–18 ноября 2017 года). Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова, 2018. С. 175–181.

15. Бодряков В. Ю., Воронина Л. В. Проблемы качества математического образования в педагогическом вузе и пути их решения // Педагогическое образование в России. 2018. No 2. С. 15–27.

16. Кузовкова А. А., Мамалыга Р. Ф., Бодряков В. Ю. Формирование познавательного интереса к математике у обучающихся в классах гуманитарно-эстетической направленности // Математика в школе. 2018. No 2. С. 35–42.

17. Alimisis D., Arlegui J., Fava N., Frangou S., Ionita S., Menegatti E., Monfalcon S., Moro M., Papanikolaou K., Pina A. Introducing robotics to teachers and schools: experiences from the TERECoP project // Proceedings for Constructionism. 2010. Vol. 1. P. 1–10.

18. Edwards A., Edwards C., Spence P. R., Harris C., Gambino A. Robots in the classroom: differences in students’ perceptions of credibility and learning between “teacher as robot” and “robot as teacher” // Computers in Human Behavior. 2016. Vol. 65. P. 627–634.

19. Karahoca D., Karahoca A., Uzunboylub H. Robotics teaching in primary school education by project based learning for supporting science and technology courses // Procedia Computer Science. 2011. Vol. 3. P. 1425–1431.

20. Mikropoulos T. A., Bellou I. Educational robotics as mindtools // Themes in Science and Technology Education. 2013. Vol. 6. No. 1. P. 5–14.

21. IEEE Spectrum. Robotics News & Articles. https:// spectrum.ieee.org/robotics

22. Robohub. Connecting the robotics community to the world. https://robohub.org/

23. Robotics — News, Reviews, Features // New Atlas. https://newatlas.com/robotics/

24. Robotics News // ScienceDaily. https://www. sciencedaily.com/news/computers_math/robotics/

25. Богданова Д. А. Социальные роботы и дети // Информатика и образование. 2018. No 4. С. 56–60.

26. Брыксина О. Ф., Тараканова Е. Н., Лучин Р. М. Образовательная робототехника в педагогическом вузе: из опыта использования кибернетического конструктора ТРИК // Информатика и образование. 2015. No 6. С. 48–52.

27. Григорьев С. Г., Курносенко М. В. Магистратура «Мехатроника, робототехника и электроника в образовании» как подготовка педагогов предметной области «Математика и информатика» // Информатика и образование. 2016. No 10. С. 53–55.

28. Нетесова О. С. Методические особенности реализации элективного курса по робототехнике на базе комплекта LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 // Информатика и образование. 2013. No 7. С. 74–76.

29. Самылкина Н. Н. Проектный подход к организации внеурочной деятельности в основной школе средствами образовательной робототехники // Информатика и образование. 2017. No 8. С. 18–24.

30. Трактирникова А. И. Использование LEGOтехнологий для формирования проектно-конструкторской компетентности учащихся // Информатика и образование. 2014. No 5. С. 60–65.

31. Филиппов В. И. Модель организации внеурочной деятельности по робототехнике в основной школе // Информатика и образование. 2017. No 4. С. 28–38.


Review

For citations:


Alekseevsky P.I., Aksenova O.V., Bodryakov V.Yu. ROBOTIC IMPLEMENTATION OF THE MODEL PRACTICE ORIENTED PROBLEM OF OPTIMAL UNMANNED CARGO TRANSPORTATION. Informatics and education. 2018;(8):51-60. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2018-33-8-51-60

Views: 585


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0234-0453 (Print)
ISSN 2658-7769 (Online)