რობოტიკა და 3D ბეჭდვის კურსი

სამიზნე ჯგუფი: 7–9 კლასის მოსწავლეები
კლასის ზომა: მაქსიმუმ 8 მოსწავლე
განლაგება: 4 მაგიდა, თითო მაგიდასთან 2 მოსწავლე (წყვილებში მუშაობა)

კურსის შესავალი და უსაფრთხოება

• კურსის მიმოხილვა და მიზნები
• რა არის რობოტიკა? რეალური მაგალითები (რობოტები, დრონები, ქარხნები, მედიცინა)
• რას ააწყობენ მოსწავლეები: WiFi-ით მართვადი ოთხფეხა რობოტი
• მექანიკის, ელექტრონიკისა და პროგრამირების ურთიერთკავშირი
• გუნდური მუშაობა და პრობლემების გადაჭრის უნარები
• ელექტრობის საბაზისო ცნებები: ძაბვა, დენი (კონცეპტუალურად)
• მოკლე ჩართვის საფრთხე და უსაფრთხო მუშაობა
• 3D ბეჭდვის უსაფრთხოება: ცხელი ნოზლი, გამაცხელებელი პლატა, მოძრავი ნაწილები

3D ბეჭდვის საფუძვლები

• როგორ მუშაობს 3D პრინტერი
• იდეიდან მოდელამდე → სლაისერი → ბეჭდვა
• ფილამენტი, ფენები, შევსება (infill), მხარდაჭერები (supports)
• ბეჭდვის შეცდომები და მათი მიზეზები
• პირველი ბეჭდვა და დაკვირვება
• ხარისხი დროის წინააღმდეგ

3D მოდელირება OpenSCAD-ით

• კოდზე დაფუძნებული დიზაინის უპირატესობები
• კოორდინატები, ერთეულები, პარამეტრები
• ძირითადი ფიგურები: cube(), cylinder()
• პოზიციონირება და ზომები
• პირადი ობიექტის დიზაინი (ბრელოკი, სახელის ტეგი, სადგამი)
• ექსპორტი და ბეჭდვა
• განმეორებითი გაუმჯობესება ბეჭდვის შედეგის მიხედვით

ოთხფეხა რობოტის დიზაინი

• რა არის ოთხფეხა რობოტი და რატომ ფეხები და არა ბორბლები
• თავისუფლების ხარისხები (DOF)
• ფეხის, მკლავის და სამაგრების ბეჭდვა
• სერვოების აწყობა
• OpenSCAD დავალება: ერთი ფეხის სამაგრის დიზაინი
• გამძლეობა, ორიენტაცია და ტოლერანსები

პროგრამირების საფუძვლები

• მიკროკონტროლერი და მისი როლი
• შესვლები და გამოსვლები
• ციფრული და ანალოგური სიგნალები
• ESP32-ის უპირატესობები და WiFi
• Python-ის მსგავსი (MicroPython სტილი) სინტაქსი
• ცვლადები, ციკლები, ფუნქციები

პირველი ელექტრონული პროექტები

• LED-ის ციმციმი (პირველი პროგრამა)
• სიჩქარის შეცვლა და PWM
• სერვო ძრავების მუშაობის პრინციპი
• სერვოს კუთხეების კონტროლი
• ნულოვანი პოზიციის კალიბრაცია

ერთი ფეხის მოძრაობა

• ფეხის ზემოთ/ქვემოთ მოძრაობა
• თეძოს მარცხნივ/მარჯვნივ ბრუნვა
• მცირე ცვლილებები → ხილული შედეგი
• ტესტირება და დებაგინგი

რობოტის აწყობა

• მექანიკური აწყობა
• სერვოების სწორად დამონტაჟება
• კაბელების მართვა
• ენერგიის და სიგნალების შეერთება

რობოტის მოძრაობის პროგრამირება

• საწყისი (ნულოვანი) პოზიცია
• ფეხის აწევა და დადება
• მარტივი სიარულის ლოგიკა
• ბალანსი და დროის სინქრონიზაცია

WiFi მართვა

• კლიენტი/სერვერის კონცეფცია
• კომანდების გაგზავნა კომპიუტერიდან ან ტელეფონიდან
• წინ/უკან, მარცხნივ/მარჯვნივ მოძრაობა
• გაჩერება და ავარიული შეჩერება

ფინალური პროექტი და პრეზენტაცია

• რობოტის დემონსტრაცია
• მუშაობის ახსნა
• ერთი პერსონალური გაუმჯობესება
• რა ისწავლეს მოსწავლეებმა