Details

Тема выпускной квалификационной работы: «Интерактивное обучающее приложение для изучения основ программирования и робототехники». Цель работы заключается в создании программного продукта, позволяющего пользователю обучаться базовым принципам программирования и управления роботом в виртуальной среде. Приложение ориентировано на школьников и студентов начального уровня и реализовано с использованием игрового движка Unity и языка программирования C#. В ходе работы был проведён анализ существующих решений в области образовательной робототехники, выявлены их сильные и слабые стороны, что позволило обосновать необходимость разработки собственного программного инструмента. Также было проведено исследование физических датчиков и модулей робототехнических конструкторов, чтобы воссоздать их работу в виртуальной среде. В результате выполненной работы было создано интерактивное приложение, поддерживающее настройку конфигурации робота, программирование через блочный интерфейс и выполнение типовых задач: движение по линии, поиск выхода из лабиринта, кегельринг.

The topic of the graduation thesis is "An interactive educational application for learning the basics of programming and robotics." The purpose of the work is to create a software product that allows the user to learn the basic principles of programming and controlling a robot in a virtual environment. The application is aimed at schoolchildren and entry-level students and is implemented using the Unity game engine and the C# programming language. In the course of the work, an analysis of existing solutions in the field of educational robotics was carried out, their strengths and weaknesses were identified, which allowed us to justify the need to develop our own software tool. A study was also conducted on physical sensors and modules of robotic designers in order to recreate their operation in a virtual environment. As a result of the work done, an interactive application was created that supports configuring the robots configuration, programming through a block interface, and performing typical tasks: moving along a line, finding a way out of a maze, and bowling.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
  • 1.1. Обоснование актуальности работы
  • 1.2. Обзор существующих решений
  • 1.3. Анализ задач, которые выполняются физическими роботами при обучении робототехнике и программированию
  • 1.4. Анализ физических модулей робота
    • 1.4.1. Датчик линии
    • 1.4.2. Датчик цвета
    • 1.4.3. Датчик освещенности
    • 1.4.4. Датчик касания
    • 1.4.5. Дальномер
    • 1.4.6. Пьезоизлучатель
    • 1.4.7. Светодиод
• ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА
  • 2.1. Обоснование выбора технологий и средств разработки
    • 2.1.1. Игровой движок
    • 2.1.2. Язык программирования
    • 2.1.3. Интегрированная среда разработки
  • 2.2. Обоснование выбора архитектуры программного продукта
  • 2.3. Обзор дополнительных ассетов используемых при разработке
    • 2.3.1. Blocks Engine 2
    • 2.3.2. Lean GUI
• ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА
  • 3.1. Физическая модель движения робота
  • 3.2. Датчики
    • 3.2.1. Датчик линии
    • 3.2.2. Датчик цвета
    • 3.2.3. Датчик освещенности
    • 3.2.4. Датчик касания
    • 3.2.5. Дальномер
    • 3.2.6. Пьезоизлучатель
    • 3.2.7. Светодиод
    • 3.2.8. Дополнительная платформа
  • 3.3. Конфигуратор
  • 3.4. Блоки для блочного программирования
  • 3.5. Трехмерные окружения
• ГЛАВА 4. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ