Kazanobr.ru | Электронный научно-методический журнал | Выпуск №39

Начало работы с учебным беспилотным автомобилем на базе компьютерного зрения «Айкар». Легкий старт для школьников 12-14 лет

Средин Денис Александрович,
педагог дополнительного образования
МБУДО «ЦДОД «Сэяхэт» Кировского района г.Казани

Может ли школьник самостоятельно писать программы на высокоуровневом языке программирования? Обладает ли достаточной самостоятельностью для сборки учебного автомобиля? Способен ли со временем создать систему, которая самостоятельно анализирует окружающий мир и принимает решения? На наших занятиях ребята на эти вопросы стараются ответить утвердительно.

В современном мире высоких технологий и гаджетов ребята легко владеют компьютером и быстро схватывают новое. Преподавателю остается лишь увлечь их, давать интересные задачи и решать сложные технические вопросы. Занятия с машинками для мальчиков и девочек остаются сферой высокого притяжения и учебный класс часто полностью заполнен ребятами.

Ребята приходят с разным уровнем подготовки. Подвести ребят к единому знаменателю пытаемся в несколько этапов.

Этап первый — программирование на языке Python. Начиная с самых простых команд. Сразу разделить самые важные понятия — программа и исполнительный механизм. Программа в любом редакторе, даже самом простом для них — это уже хорошая самостоятельная работа и проверка знаний для каждого. Исполнителем сначала выступает командная строка, начало начал, с которым работали и продолжают работать программисты. Сказать «привет» пользователю, который ввел имя, решить интересную задачу про яблоки — это хорошая тренировка на будущее. Ведь в перспективе Python поможет управлять умным автомобилем.

Этап второй — сборка «Айкара». В наличии хорошее учебное пособие и коробка с автомобилем. 2-3 человека в команде и процесс сборки будет увлекательным для каждого. Сменить сферу деятельности, встать из-за компьютерного стола и собирать автомобиль — хорошее и интересное занятие для ребят из нашего кружка. Если кто-то подключился к работе позже, может изучить пособие по сборке и рассказать преподавателю про основные узлы автомобиля. Тем более, что подключение датчиков скорее всего придется делать самостоятельно при написании программы.

Этап третий — программирование отладочной платы Arduino Mega2560. Новый язык Arduino C, готовые программы от разработчиков «Айкара», которые нужно понять, рассказать принцип работы преподавателю и доработать под свои потребности. Ставим «Айкар» на подставку, вращаем колесами влево и вправо. Начинаем движение вперед и назад. Осваиваем работу с ультразвуковыми дальномерами. Хорошие навыки для ребят на будущее.

Этап четвертый — переходим к программированию одноплатного компьютера Raspberry Pi. Устанавливаем на него операционную систему. Начинаем разбирать программы на языке программирония Python. Пытаемся повторить то, что уже делали с помощью отладочной платы. Начинаем работу с камерой, изучаем основы компьютерного зрения.

Неспешно шаг за шагом ребята проходят эти этапы. Каждый за свое время. Всем хватает интересных задач. Замечательно, что все можно выстроить поэтапно и постараться дать такую нагрузку, которая по силам школьнику. И со временем можно с интересом наблюдать как они берутся за решение задач следующего этапа и обогащают свой багаж знаний. Приходя на наши занятия с небольшим объемом знаний, они получают уникальную возможность быть на вершине технического прогресса. И надеюсь, получить все необходимое, чтобы сделать небольшой шаг вперед, к своему светлому будущему.

Литература:

1. ООО «Академия высоких технологий» — Учебно-методический комплект «Айкар»

2. Ян Эрик Солем. Программирование компьютерного зрения на языке Python. / пер. с англ. Слинкин А.А. — М.: ДМК Пресс, 2016. — 312 с.: ил.