Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
Posláním předmětu je přiblížit studentům problematiku využití automatizace, robotizace a počítačového řízení procedur v každodenní praxi. Hlavním cílem předmětu je seznámit studenty s oblastí robotiky a nastínit jim možnosti implementace konkrétních nástrojů a systémů podporujících výuku robotizace na školách. Během výuky předmětu se předpokládá funkční propojení teoretické roviny s praktickou. Studenti budou seznámeni s klíčovými poznatky z oblastí robotizace, automatizace a řízení procesů v kontextu jejich využití ve sférách vědy, výzkumu, vzdělávání a průmyslu. Současně bude vytvořen dostatečný prostor pro ukázky a nácvik praktických a tvůrčích činností s technologickými prostředky určenými k podpoře realizace robotických aktivit. Výuka předmětu se zaměří rovněž na rozvíjení programátorských technik v grafických vývojových prostředích, jež jsou určena pro programování robotický programovatelných hraček a robotů, a která plnohodnotně disponují standardními programovacími prvky, jako jsou např. cykly, podmínky, práce s řetězci, rozsáhlým matematickým aparátem a silnou podporou grafických prezentací výsledků.
Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
The mission of the course is to introduce students to the issue of the use of automation, robotization and computer control of procedures in everyday practice. The main goal of the course is to familiarize students with the field of robotics and outline the possibilities of implementing specific tools and systems supporting the teaching of robotics in schools. During the teaching of the subject, a functional connection of the theoretical level with the practical is assumed. Students will be introduced to key findings from the fields of robotics, automation and process control in the context of their use in the spheres of science, research, education and industry. At the same time, sufficient space will be created for demonstrations and training of practical and creative activities with technological means designed to support the implementation of robotic activities. The teaching of the subject will also focus on the development of programming techniques in graphic development environments, which are intended for programming robotically programmable toys and robots, and which have full use of standard programming elements, such as cycles, conditions, working with chains, extensive mathematical apparatus and strong support for graphical presentations of results.
Deskriptory
Poslední úprava: PaedDr. Eva Battistová (19.06.2023)
Příprava na výuku
Doba očekávané přípravy na 1 hodinu přednášky
20 minut
Doba očekávané přípravy na 1 cvičení
40 minut
Samostudium literatury (za semestr)
10 hodin
Práce se studijními materiály (za semestr)
10 hodin
Plnění průběžných úkolů (za semestr)
30 hodin
Plnění předmětu
Seminární práce
10 hodin
Příprava na zápočet
20 hodin
Příprava na zkoušku a zkouška
0 hodin
Literatura
Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
BAUM, D. Definitive Guide to LEGO MINDSTORMS. 2nd Edition. Berkeley : Apress, 2002.
BAUM, D. et al. Extreme Mindstorms: an Advanced Guide to Lego Mindstorms. Berkeley : APress, 2000.
ERWIN, B. Creative projects with LEGO Mindstorms. Boston : Addison-Wesley, 2001.
FERRARI, M. et al. Building Robots With Lego Mindstorms : The Ultimate Tool for Mindstorms Maniacs. Osborne : Syngress, 2001.
FERRARI, M. et al. LEGO Mindstorms Masterpieces: Building Advanced Robots. Osborne : Syngress, 2003.
SENN, J. A. Information Technology: Principles, Practices, and Opportunities. 3rd Edition. New Delhi, Prentice Hall, 2003.
WILCHER, D. LEGO Mindstorms Mechatronics : Using Systems and Controls to Build Sophisticed Robots. New York : McGraw-Hill/TAB Electronics, 2003.
VAŇKOVÁ, P. Robotické programovatelné hračky ve výuce. Univerzita Karlova Pedagogická fakulta. 2019.
VAŇKOVÁ, P. Robotické programovatelné hračky ve výuce II. Univerzita Karlova Pedagogická fakulta. 2022.
Další zdroje, materiály a odkazy jsou dostupné v elektronické podpoře kurzu v prostředí Moodle. Dostupné na:
Sylabus
Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
Základní pojmy a obecné principy kybernetiky, robotechniky a automatizace;
Vztahy mezi konstrukčním řešením robotů a jejich užitnými vlastnostmi;
Možnosti a význam využití robotiky ve vzdělávání;
Rozvíjení informatického myšlení s využitím a prostřednictvím robotických systémů
Možnosti programování robotických systémů (např. MakeCode, Scratch, Java, C#, C++, Python);
Seznámení s konkrétními robotickým programovatelnými hračkami a edukační robotikou:
Robotické programovatelné hračky jako součást vzdělávání na základní a střední škole (základní charakteristika, popis, vlastnosti)
Modelování činností robotických programovatelných hraček v různých programovacích prostředí (např. ozobot, iRobot Root, Micro:bit)
LEGO
Hardwarová a softwarová podpora LEGO robotiky;
Přehled, základní charakteristika a srovnání nejčastěji používaných robotických systémů, sad a dalších HW prostředků určených pro podporu robotiky (např.: Robolab, Mindstorms);
Modelování činnosti robotů využitím systému LEGO Mindstorms + doplňkových souprav a senzorů; Stavba, programování a provoz sestavených robotů (od jednoduché práce s robotickými sadami po pokročilé činnosti s možným interdisciplinárním přesahem).
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
Aktivní práce v seminářích (průběžné řešení úloh reflektujících probíraná témata se zaměřením na robotické systémy), vypracování úkolů daných moodle kurzem
Vypracování a obhájení dvou závěrečných prací (v grafickém a textovém programovacím prostředí)
Pro úspěšné absolvování kurzu je zapotřebí získat min. 75 % úspěšnosti v rámci Moodle kurzu.
Studijní opory
Poslední úprava: PhDr. Petra Vaňková, Ph.D. (24.07.2023)
Další studijní opory budou poskytnuty v rámci Moodle kurzu. Přístup do Moodle kurzu bude účastníkům poskytnut na začátku semestru na první hodině.
