Malé robotické kurzy

O kurzech

Série malých, tématicky zaměřených kurzů o robotice a IoT (Internet of Things) je součástí nové řady kurzů pořádaných Matematicko-fyzikální fakultou UK v rámci DVPP. Kurzy se budou týkat vyhledávaných oblastí robotiky - Arduinu, platformě Micro:bit, základům robotiky (senzorům, pohonům, motorům...), programování pro microcontrolery a v neposlední řadě možnostem využití robotů ve výuce. Dalším tématem kurzů bude Internet of Things - Internet věcí - možnosti programování, sběr, přenost a zpravování dat. Dva kurzy budou věnovány základům elekroniky, obvodů a pájení.

Účastníci si mohou vybrat kurz zaměřený přesně na tu oblast, ve které si chtějí prohloubit svoje znalosti, a v průběhu jednoho dne absolvovat vybraný kurz.

✎ Forma kurzu

Kurz bude probíhat prezenční formou.

☰ Obsah jednotlivých kurzů

• Arduino – základy programování (4h)

  Základní kurs programování pro platformu Arduino - úvod, seznámení s platformou, základní programovací prostředky, správné postupy programování, ladění.

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí programování některé z typických základních výukových aplikací na platformě Arduino.

  Cílem programu je dát účastníkům prvotní informace k programování výukové platformy Arduino zejména s ohledem na využití ve školách.

• Arduino – základní zapojení a použití (4h)

  Způsoby připojování platformy Arduino k dalším prvkům IoT a k osobním počítačům, přehled platformy Arduino po hardwarové stránce, různé možnosti propojení a interakce s platformou.

  V rámci programu si účastníci také sestaví jednoduchý projekt s využitím platformy Arduino ve spojení s typickými přídavnými prvky této platformy.

  Cílem programu je seznámit účastníky se základními potřebami při zapojování platformy Arduino zejména s ohledem na využití ve školách.

• Arduino – pokročilé projekty (8h)

  Připojování výkonnějších prvků k platformě Arduino, spolupráce Arduino s dalšími aktivními prvky například pro IoT.

  V rámci programu si účastníci také zapojí projekt založený na platformě Arduino s využitím pokročilejších prvků.

  Cílem programu je ukázat účastníkům možnosti pro tvorbu pokročilých projektů s platformou Arduino, například pro závěrečné práce a skupinové projekty.

• Arduino – tvorba knihoven (4h)

  Vysvětlení systému knihoven na platformě Arduino, metodika tvorby vlastních knihoven.

  V rámci programu si účastníci také vytvoří vlastní knihovnu, která bude metodicky začlenitelná do ekosystému Arduino.

  Cílem programu je účastníkům představit možnosti knihovního systému pro platformu Arduino, což je specificky vhodné pro přípravu podpůrných prostředků u projektů založených na této platformě.

• Základy využití platformy Arduino v robotice (4h)

  Program uvádí možnosti použití platformy Arduino v robotice pro řešení vybraných základních úloh s využitím vybraného robotického prvku (např. autonomní robot, programovatelný manipulátor, řešení soutěžních úloh).

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí práci s mobilním nebo stacionárním robotem vybaveným řídicím systémem založeným na platformě Arduino a podle příkladu vytvoří vlastní řešení vybrané typické výukové úlohy.

  Cílem programu je podat účastníkům přehled o možnostech využití platformy Arduino v úvodní robotice.

• Micro:bit – základy programování (4h)

  Program podává přehled možností programování platformy micro:bit, seznámení s různými programovacími prostředky a jejich výhodami a nevýhodami.

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí programování některé z typických základních výukových aplikací na platformě micro:bit.

  Cílem programu je dát účastníkům prvotní informace k programování výukové platformy micro:bit zejména s ohledem na využití ve školách.

• Úvodní projekty s platformou micro:bit (4h)

  Vysvětlení možností platformy micro:bit pro úvodní projekty, a to jak v samostatném použití, tak i ve spojení s dalšími prvky.

  V rámci programu si účastníci také sestaví jednoduchý projekt s využitím platformy micro:bit ve spojení s typickými prvky používanými ve výuce.

  Cílem programu je seznámit účastníky se základními potřebami při zapojování platformy micro:bit zejména s ohledem na využití ve školách.

• Pokročilé projekty s platformou micro:bit (8h)

  Využití platformy micro:bit pro řešení pokročilých úloh v robotice, připojování a zpracování dat ze senzorů, ovládání výkonných prvků.

  V rámci programu si účastníci také zapojí projekt založený na platformě micro:bit s využitím pokročilejších prvků.

  Cílem programu je ukázat účastníkům možnosti pro tvorbu pokročilých projektů s platformou micro:bit, například pro závěrečné práce a skupinové projekty.

• Základy využití platformy Micro:bit v robotice (4h)

  Program uvádí možnosti použití platformy micro:bit v robotice pro řešení vybraných základních úloh s využitím vybraného robotického prvku (např. autonomní robot, programovatelný manipulátor, řešení soutěžních úloh).

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí práci s mobilním nebo stacionárním robotem vybaveným řídicím systémem založeným na platformě micro:bit a podle příkladu vytvoří vlastní řešení vybrané typické výukové úlohy.

  Cílem programu je podat účastníkům přehled o možnostech využití platformy micro:bit v úvodní robotice.

• Základy programování v C/C++ pro mikrokontrolery (4h)

  Úvodní kurs jazyků C a C++ pro programování mikrokontrolerů a nízkoúrovňového hardware. Filozofie jazyka, základní struktury, proměnné, řídící konstrukce, vstupy a výstupy.

  V rámci programu si účastníci také prakticky programování v jazyce C/C++ vyzkoušejí na vybrané výukové úloze.

  Cílem programu je podat účastníkům první informace o programovacích jazycích C a C++ se zaměřením na použití pro programování mikrokontrolerů používaných například v sadách Arduino a Mbed.

• Základy programování v Pythonu pro mikrokontrolery (4h)

  Úvodní kurs jazyka Python pro programování mikrokontrolerů a nízkoúrovňového hardware. Filozofie jazyka, základní struktury, proměnné, řídící konstrukce, vstupy a výstupy.

  V rámci programu si účastníci také prakticky programování v jazyce Python vyzkoušejí na vybrané výukové úloze.

  Cílem programu je podat účastníkům první informace a úvod do programování pomocí jazyka Python se zaměřením na použití systémů založených na mikrokontrolerech.

• Základy robotiky – Mechanika (4h)

  Základní rozdělení robotů po mechanické stránce. Stavební prvky, způsoby konstrukce a jejich vliv na řízení a vlastnosti robota.

  V rámci programu si účastníci také na reálných ukázkách vyzkoušení možnosti různých typů konstrukcí.

  Cílem programu je ukázat účastníkům základní možnosti konstrukce a stavby robota po mechanické stránce tak, aby je mohli využít pro praktické projekty i jednotlivé demonstrace.

• Základy robotiky – Elektrické a elektronické prvky, napájení a spotřeba energie (4h)

  Elektrické a elektronické prvky používané pro stavbu robotů, základní přehled. Možnosti napájení prvků, jejich výhody a nevýhody, zvážení spotřeby energie zejména vzhledem k mobilní robotice.

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí s reálnými roboty řešení vybraných typických výukových úloh.

  Cílem programu je dát účastníkům základní přehled možností elektrických a elektronických prvků používaných při stavbě robota tak, aby se mohli soustředit na primární cíle, nikoli podružné problémy plynoucí z technických vlastností používaných prvků.

• Základy robotiky – Využití robotů pro výuku nejen techniky, možnosti žákovských a studentských prací (4h)

  Možnosti pro využití robotů při výuce technických oborů, možnosti pro využití robotů při výuce netechnických oborů, způsoby využití robotiky pro tvorbu úloh.

  V rámci programu se účastníci také kromě přednáškové části zúčastní brainstormingu o možnostech využití robotů ve výuce.

  Cílem programu je představit účastníkům možnosti využití robotiky v technických, ale i netechnických oborech výuky (jako jsou oblasti přírodních, ale i lékařských a biologických nebo dokonce humanitních a společenských věd).

• Základy robotiky – Stavebnice, modulární konstrukce (4h)

  Seznámení s dostupnými stavebnicemi pro úvodní úlohy, jejich výhody a nevýhody (např. Lego, Vex, Totem, Fischertechnik, Makeblock a další).

  V rámci programu si účastníci také sami vyzkoušejí práci s vybranou stavebnicí nebo modulárním konstrukčním systémem.

  Cílem programu je ukázat účastníkům základní možnosti využití běžně dostupných stavebnic a modulárních systémů pro účely konstrukce robotů a dalších technických učebních pomůcek.

• Základy robotiky a IoT – Senzory (4h)

  Přehled typů a základních principů senzorů, jejich zapojení, způsob ovládání a pořizování dat zejména s ohledem na IoT a robotiku ve výuce.

  V rámci programu si účastníci také zapojí a využijí pro vlastní jednoduchý projekt některý z vybraných běžně používaných senzorů.

  Cílem programu je účastníkům představit základní typy senzorů a jejich využití ve školních úlohách. Vedlejším efektem je také představení možností, které využití senzorů běžně dostupných v robotice má i pro jiné oblasti jak v technických, tak i v ne-technických vzdělávacích oborech.

• Základy robotiky a IoT – Pohon, motory, aktuátory (4h)

  Přehled typů pohonů pro robotické systémy, jejich základní vlastnosti, zapojení a využití. Elektrické motory (DC, BLDC, krokové motory, serva).

  V rámci programu si účastníci také na jednoduchém projektu vyzkoušejí využití vybraného aktuátoru.

  Cílem programů je dát účastníkům přehled nejpoužívanějších typů pohonů, motorů a dalších aktuátorů, obecněji prostředků k pohybu, které je možné využít ve školách.

• Základy robotiky a IoT – Vývojové prostředky, programování, ladění a sledování (4h)

  Prostředky pro vývoj software pro robotiku na nízké, střední a vysoké úrovni, principy programování, ladění programů a sledování jejich činnosti.

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí reálné programování pro vybraný projekt s použitím různých metod ladění a sledování činnosti zařízení.

  Cílem programu je seznámit účastníky s metodami, které je vhodné použít při vývoji programového vybavení robotů zejména pro školní účely tak, aby se mohli soustředit na skutečné cíle, nikoli řešení podružných problémů plynoucích z neznalosti nebo nezkušenosti možností a způsobu využití programovatelných prvků.

• Základy robotiky a IoT – Řídicí systémy, algoritmy řízení robotů (4h)

  Systémy pro řízení robotů, základní algoritmy pro řešení základních úloh v robotice.

  V rámci programu si účastníci také budou moci vyzkoušet své řešení vybrané základní výukové úlohy s reálným robotem.

  Cílem programu je seznámit účastníky s různými úrovněmi řídicích systémů používaných v robotice a IoT tak, aby následně v praxi dokázali vybrat přiměřené řešení pro konkrétní cílové věkové skupiny.

• Základy robotiky a IoT – Programovací jazyky a vývojová prostředí (4h)

  Přehled aktuálně využívaných programovacích jazyků a vývojových prostředí pro výuku IoT (např. mBot/Scratch, Ozobot/Blockly, Arduino/C,C++ apod.).

  V rámci programu si účastníci také budou moci vyzkoušet použití ukázaných vývojových prostředí a programovacích jazyků s typickými výukovými úlohami.

  Cílem programu je dát účastníkům přehled v současnosti používaných programovacích jazyků a s tím souvisejících vývojových prostředí, se kterými se mohou setkat při používání moderních prvků v oblasti robotiky a IoT zejména ve školách.

• Základy IoT – Vlastnosti a možnosti IoT na různých úrovních komplexnosti a výkonnosti (4h)

  Co je to "IoT", základní přehled vlastností a možností, různé úrovně nasazení a využití IoT, výkonové vlastnosti prvků IoT.

  V rámci programu si účastníci také sami budou moci vyzkoušet různé prvky IoT pro řešení vybrané typické výukové úlohy.

  Cílem programu je seznámit účastníky s tím, co je dnes dostupné jako základní prvky v oblasti "internetu věcí - IoT" a jaké jsou základní možnosti využití těchto technologií zejména ve školách.

• Základy IoT – Vývojové prostředky, možnosti programování (4h)

  Přehled a ukázky programování pro projekty využívající IoT.

  V rámci programu si účastníci také s vybranými prostředky vytvoří vlastní jednoduchý projekt.

  Cílem programu je dát účastníkům přehled programovacích prostředků a moderních způsobů programování prvků IoT zejména s ohledem na jejich využití ve školách.

• Základy IoT – Sběr a přenos dat (4h)

  Přehled možností pořizování dat v systémech s IoT, lokální a vzdálený přenos dat.

  V rámci programu si účastníci také vytvoří jednoduchý výukový projekt zahrnující sběr dat ze vstupních prvků a jejich přenos k dalšímu zpracování.

  Cílem programu je účastníky seznámit s typy dat, které je v systémech IoT potřeba zpracovávat a s jejich základním zpravováním (pořizováním a přenosem).

• Základy IoT – Zpracování a prezentace dat (4h)

  Práce s daty v systémech s IoT, předzpracování, zpracování, vyhodnocování, prezentace.

  V rámci programu si účastníci také na reálném výukovém projektu vyzkoušejí zpracování dat a jejich prezentaci uživateli.

  Cílem programu je seznámit účastníky s tím, jak je možné zpracovávat data, pořízená prvky IoT a jak tato data prezentovat zejména pro účely jejich využití ve školách.

• Základy elektroniky a obvodů (8h)

  Úvod do elektroniky a základní principy elektrických a elektronických obvodů se zaměřením na použití ve výuce.

  V rámci programu si účastníci také sami vytvoří jednoduchý obvod, který připojí k vybranému zařízení (např. Arduino, micro:bit apod.).

  Cílem programu je představit účastníkům základy elektroniky tak, aby při využití zejména s prvky robotiky a IoT rozuměli základním principům praktické elektroniky a vyvarovali se tak typických chyb, které se nejčastěji vyskytují při propojování prvků a modulů.

• Základy elektroniky – pájení (4h)

  Představení různých způsobů měkkého pájení v elektronice, používané nástroje a prostředky.

  V rámci programu si účastníci také vyzkoušejí různé nástroje a pomůcky pro pájení a sami je využijí pro spájení jednoduchého zapojení.

  Cílem programu je naučit účastníky základům pájení, které pak budou moci využít především ve školách, při přípravě výuky, pro základní opravy učebních pomůcek, pro tvorbu vlastních pomůcek a při práci se žákovskými a studentskými týmy na projektech využívajících robotiku a/nebo IoT.

i Další informace

$ Podmínky přijetí