Робототехника Красноярск
для детей и подростков

1.1. Подготовительный класс (5–6 лет)

Lego WeDo. Сборка по инструкции, первые алгоритмы.

Программы:

• Робототехника: LEGO WeDo 2.0. Сборка по инструкции.
• Программирование: Визуальная среда LEGO WeDo 2.0 (пиктограммы).
• Механика: Ременная и зубчатая передачи.

Описание:

Первая ступень в мире робототехники. Дети в игровой форме знакомятся с деталями LEGO, учатся собирать подвижные модели по инструкции, подключать мотор и датчики. Каждое занятие — 50% сборки и 50% программирования. Курс развивает мелкую моторику, пространственное мышление и умение работать в паре.

Ключевые темы:

• Смартхаб, мотор, датчики движения и наклона.
• Ременная и зубчатая передачи.
• Алгоритмы: движение вперёд/назад, повороты, остановка перед препятствием.
• Подсветка и звук.

Модели: «Улитка-фонарик», «Майло», «Майло + датчик движения», «Майло + датчик наклона», «Гоночный автомобиль», «Робот-шпион», «Симулятор землетрясений».

Результат: Уверенная сборка по инструкции (30–50 деталей), понимание работы мотора и датчиков, программирование простых движений. Итоговый проект: «Мой первый робот». Поощрение: Диплом «Юный робототехник».

1.2. 1-й класс (6–7 лет)

Lego WeDo 2.0. Механические передачи, датчики, простые программы.

Программы:

• Робототехника: LEGO WeDo 2.0.
• Программирование: Среда LEGO WeDo 2.0, знакомство со Scratch 3.0.
• Физика: Механические передачи.

Описание:

Переход от сборок к осознанному изучению механики. Принцип «от механизма — к алгоритму»: сначала сборка и изучение передач, затем программирование. Вводятся понятия повышающей/понижающей передачи, кривошипно-шатунного механизма. Каждое занятие включает мини-лекцию по физике, сборку и программирование.

Ключевые темы:

• 1-е полугодие: Зубчатые, ременные, червячные, реечные передачи. Датчик наклона.
• 2-е полугодие: Кулачковый и кривошипно-шатунный механизмы. Датчик расстояния. Циклы и условия.

Модели: «Интерактивный жираф», «Вертолёт», «Ящерица-геккон», «Подвижный бык», «Робот-скорпион», «Птица с птенцами», «Сова». Турнир: «Робо-Сумо».

• Результат: Объясняет назначение передач, собирает модели с несколькими узлами, программирует с датчиками, использует циклы и условия. Итоговый проект: «Мой робот-помощник». Поощрение: Диплом «Механик-ассистент».

2.1. 2-й класс (7–8 лет)

Lego Mindstorm. Микрокомпьютер, визуальное программирование, сложные модели.

Программы:

• Робототехника: LEGO WeDo 2.0.
• Программирование: Scratch 3.0, LEGO WeDo 2.0.
• Геймдизайн: Игры с управлением от LEGO-пультов.
• 3D-моделирование: Tinker CAD, Solidworks App for Kids.

Описание:

Интеграция робототехники с геймдизайном на Scratch 3.0. Изучение сложных комбинированных механизмов (катера, краны, паровозы). Во втором полугодии — создание игр, где управление персонажем осуществляется через LEGO-пульты. Первые шаги в 3D-моделировании.

Ключевые темы:

• 1-е полугодие: Углублённое изучение всех видов передач, кривошипно-шатунный механизм, Scratch.
• 2-е полугодие: Переменные, координатная сетка, графические эффекты, создание игр с LEGO-пультами.

Проекты: «Быстроходный катер», «Строительный кран», «Паровоз», «Гоночный автомобиль», игры «Сбор яблок», «Динозаврик», «Змейка», «Борьба с зомби».

Результат: Собирает модели с несколькими передачами, программирует в WeDo 2.0 и Scratch, создаёт игры с управлением от пультов. Итоговый проект: «Своя игра». Поощрение: Диплом «Разработчик интерактивных систем».

2.2. 3-й класс (8–9 лет)

Scratch 3.0. Геймдизайн и переход на LEGO Mindstorms EV3.

Программы:

• Геймдизайн: Scratch 3.0, жанры игр.
• Робототехника: LEGO WeDo 2.0 (1-е полугодие), LEGO Mindstorms EV3 (2-е полугодие).

Описание:

Первое полугодие — погружение в геймдизайн: изучение жанров (квесты, RPG, шутеры, хорроры), создание игр с управлением от LEGO-джойстиков. Второе полугодие — знакомство с LEGO Mindstorms EV3: мощные моторы, энкодеры, датчики (ультразвук, касание, свет, гироскоп). Первый шаг к промышленной робототехнике.

Ключевые темы:

• 1-е полугодие: Переменные, списки, координатная сетка, логические операторы, игровые жанры.
• 2-е полугодие: Устройство EV3, датчики и моторы, автономные алгоритмы (объезд, линия, радиолокатор).

Проекты: Игры «Лабиринт», «Квест с паролями», «RPG с LEGO-мечом», «Шутер»; модели EV3: «Робот с ультразвуком», «Машина с двумя моторами», «Ультразвуковой радиолокатор».

• Результат: Создаёт игры в Scratch с переменными и списками, работает с EV3, использует датчики и энкодеры.
• Поощрение: Диплом «Гейм-дизайнер и робототехник».

3.1. 4-й класс (9–10 лет)

LEGO Mindstorms EV3. Промышленная робототехника и олимпиадная подготовка.

Программы:

• Робототехника: LEGO Mindstorms EV3.
• Программирование: EV3 Classroom (Scratch-интерфейс).
• Олимпиадная подготовка: WRO, Робофинист.

Описание:

Полный переход на профессиональную платформу EV3. Первое полугодие — автоматизация, биомеханика, системы «Умный дом». Второе полугодие — олимпиадные задачи: расчёт передаточных чисел, гироскоп, датчик цвета, движение по линии и спирали, лабиринт, кегельринг. Многозадачное программирование с 4 датчиками.

Ключевые темы:

• 1-е полугодие: Автоматизация, биомеханика, датчики (ультразвук, касание, свет), энкодеры.
• 2-е полугодие: Передаточное число, гироскоп, датчик цвета, движение по линии/спирали/лабиринту, кегельринг.

Проекты: «Экскаватор», «Робот-художник», «Шагающий робот», «Умный дом», «Робот для кегельринга», «Робот для лабиринта».

Результат: Решает олимпиадные задачи, использует все датчики, программирует многозадачные алгоритмы. Поощрение: Диплом «Олимпиадный тестировщик».

3.2. 5-й класс (10–11 лет)

LEGO Mindstorms EV3 и Arduino START. Промышленная робототехника и схемотехника.

Программы:

• Робототехника: LEGO Mindstorms EV3, Arduino START.
• Программирование: EV3 Classroom, Arduino IDE (C++).
• Физика: Расчёты движений, центр масс.

Описание:

Мощный рывок: от конструкторов к реальной электронике. Первое полугодие — углублённая работа с EV3: точные расчёты движений (длина окружности колеса, повороты), физические эксперименты (центр масс, проскальзывание). Второе полугодие — Arduino: макетные платы, резисторы, светодиоды, двигатели, программирование на C++. Первый шаг к профессии инженера-электронщика.

Ключевые темы:

• 1-е полугодие: Анатомия робота, датчики EV3, передаточное число, расчёты с числом Пи, физика движения, переменные, дебаггинг.
• 2-е полугодие: Основы электротехники, ШИМ-сигнал, макетные платы, C++ в Arduino IDE.

Проекты: «Кегельринг», «Марсианская миссия» (доставка груза), «Светомузыка» (RGB + динамик).

Результат: Уверенно работает с EV3 и Arduino, программирует на C++, собирает электрические схемы. Квалификация: «Робототехник первой ступени». Поощрение: Диплом «Инженер-схемотехник».

4.1. 6-й класс (11–12 лет)

Arduino. Схемотехника, машинное обучение и 3D-моделирование.

Программы:

• Микроконтроллеры: Arduino UNO.
• Программирование: Arduino IDE (C++), mBlock.
• 3D-моделирование: Компас-3D, Blender.

Описание:

Углублённая работа с Arduino: мотор-редукторы, сервоприводы, пьезопищалки, ультразвуковые дальномеры, датчики влажности и линии. Вводится машинное обучение для интеллектуальных систем. Удалённое управление по Bluetooth и IR. Параллельно — профессиональное 3D-моделирование в Компас-3D (чертежи по ЕСКД) и Blender (полигональное моделирование, рендеринг).

Ключевые темы:

• ШИМ-сигнал, драйвер L298N, сервоприводы.
• Цифровые и аналоговые датчики.
• Машинное обучение, Bluetooth, IR.
• Чертежи по ЕСКД, полигональное моделирование, рендеринг.

Проекты: «Интеллектуальная гирлянда», «Управление роботом по Bluetooth», 3D-модель БелАЗа (чертёж → рендер → анимация).

Результат: Собирает электрические схемы, программирует Arduino на C++, создаёт 3D-модели. Поощрение: Диплом «Инженер-схемотехник и 3D-моделлер».

4.2. 7-й класс (12–13 лет)

Arduino. Промышленная робототехника и аддитивные технологии.

Программы:

• Микроконтроллеры: Arduino UNO, ESP32.
• Программирование: Arduino IDE (C++).
• Аддитивные технологии: Компас-3D, CorelDraw, Cura, СПРУТКАМ.

Описание:

Конструктор «Авторобот». Текстовый код на C++ для мотор-редукторов через L298N, сервоприводов (ковши, захваты), датчиков. Второе полугодие — аддитивные технологии: 3D-печать, лазерная резка (CorelDraw), фрезерный станок с ЧПУ (СПРУТКАМ). Внедрение метода ТРИЗ для изобретательства.

Ключевые темы:

• C++ в Arduino IDE, драйвер L298N, ШИМ.
• Сервоприводы, цифровые и аналоговые датчики.
• 3D-печать (Cura), лазерная резка, ЧПУ-обработка.
• Метод ТРИЗ.

Проекты: «Автономный робот» (объезд препятствий), «Турбина реактивного двигателя», «ТРИЗ-проект».

Результат: Пишет текстовый код на C++, работает с 3D-принтером, лазером и ЧПУ. Поощрение: Диплом «Промышленный робототехник».

4.3. 8-й класс (13–14 лет)

Основы проектирования боевых роботов. Введение в «Битву роботов».

Программы:

• Проектирование: Компас-3D, расчёты массы и балансировки.
• Электроника: Системы питания до 80 В, BMS-защита.
• Робототехника: Прототип сумо-робота до 5 кг.

Описание:

Начало подготовки к «Битве роботов». Изучение Регламента, проектирование рамы и корпуса в Компас-3D (расчёт массы до 110 кг, центр масс). Системы электропитания (аккумуляторы до 80 В, BMS-защита), петля-размыкатель, световая индикация. Второе полугодие — сборка прототипа сумо-робота (до 5 кг) на Arduino с радиоуправлением и автономным режимом.

Ключевые темы:

• Регламент «Битвы роботов» (п. 2.1-2.13).
• Проектирование рамы в Компас-3D.
• Системы питания до 80 В, ШИМ-управление.
• Сумо-робот: радиоуправление, автономный режим.

Проекты: 3D-модель рамы боевого робота, схема питания до 80 В, «Сумо-робот до 5 кг», школьный турнир по сумо.

Результат: Понимает Регламент «Битвы роботов», проектирует раму, собирает прототип сумо-робота.

Поощрение: Диплом «Конструктор боевых роботов».

5.1. 9-й класс (14–15 лет)

Боевая робототехника: орудия, пневматика и подготовка к «Битве роботов».

Программы:

• Орудия: Спиннеры (до 37 кг, до 410 км/ч), флипперы, молоты.
• Пневматика: Баллоны до 350 атм, клапаны, СО2/азот.
• Приводы: Бесколлекторные моторы, VESC-драйверы.

Описание:

Углубление в боевые системы. Расчёт и изготовление активных орудий, настройка пневматики высокого давления, работа с бесколлекторными моторами через VESC. Создание прототипа боевого робота до 30 кг (масштаб 1:4).

Ключевые темы:

• Типы орудий (спиннеры, флипперы, молоты, прессы).
• Расчёт массы, скорости и балансировки.
• Пневматика до 350 атм.
• VESC-драйверы, бесколлекторные моторы.
• Системы безопасности.

Проекты: «Спиннер до 37 кг», «Пневматический флиппер», «Боевой прототип до 30 кг».

Результат: Проектирует и изготавливает орудия, настраивает пневматику и VESC. Поощрение: Диплом «Инженер боевых систем».

5.2. 10-й класс (15–16 лет)

Полноразмерный робот, автономность и подготовка к «Битве роботов».

Программы:

• Автономность: ROS 2, OpenCV, LiDAR.
• Питание: LiPo-батареи до 80 В, BMS.
• Контроллеры: Pixhawk / RoboClaw.

Описание:

Переход на профессиональный уровень. Сборка LiPo-батарей до 80 В с BMS-защитой. Настройка промышленных контроллеров. Программирование автономных функций: компьютерное зрение (OpenCV) для поиска соперника, ROS 2 для SLAM-навигации и LiDAR. Проектирование полноразмерного робота до 110 кг.

Ключевые темы:

• LiPo-аккумуляторы, сборка батарей, BMS.
• Промышленные контроллеры, PID-регуляторы.
• OpenCV: распознавание объектов.
• ROS 2: SLAM, навигация.
• LiDAR: построение карт.

Проекты: «LiPo-батарея 80 В с BMS», «Автономный поиск соперника», «ROS 2 навигация», «Полноразмерный робот 110 кг».

Результат: Собирает высоковольтные батареи, программирует автономные функции, интегрирует ROS 2 и OpenCV. Поощрение: Диплом «Разработчик автономных систем».

5.3. 11-й класс (16–17 лет)

Участие в «Битве роботов» и защита дипломного стартапа.

Программы:

• Подготовка к Чемпионату: Финальная доводка робота, документация по ГОСТ, подача заявки.
• Стратегия: Боевые тактики (агрессия, управление, урон).
• Стартап: Бизнес-план, презентация, защита перед комиссией.

Описание:

Вершина инженерной траектории. Финальная доводка полноразмерного робота до 110 кг. Подготовка конструкторской документации по ГОСТ, подача заявки на «Битву роботов» через госуслуги. Отработка боевых стратегий. Участие в отборочных этапах Чемпионата. Защита дипломного стартапа перед комиссией из родителей, экспертов и представителей ИТ-компаний. Получение квалификации «Инженер-робототехник».

Ключевые темы:

• Финальная доводка робота (надёжность, ремонтопригодность).
• Конструкторская документация по ГОСТ.
• Подача заявки на госуслугах (п. 1.9 Регламента).
• Боевые стратегии (п. 5.2 Регламента).
• Техническая экспертиза (п. 7 Регламента).
• Бизнес-план и презентация стартапа.

Проекты: «Полноразмерный боевой робот 110 кг», «Конструкторская документация», «Заявка на “Битву роботов”», «Дипломный стартап».

Результат: Участие в «Битве роботов». Квалификация «Инженер-робототехник». Портфолио для поступления в вузы. Призовой фонд Чемпионата — 6 000 000 рублей.