Фрезерные работы на роботе KUKA

Дополнительная общеобразовательная программа для детей (от 14 лет)

«Фрезерные работы на роботе KUKA 2.0» компетенция «Промышленная робототехника» (18 часов)

Форма обучения: очная

	СОДЕРЖАНИЕ
1.	ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА	3
2.	СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ	5
3.	УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРОГРАММЫ	7
4.	УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ	8
5.	СПИСОК ИСТОЧНИКОВ	11

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Концепция модернизации российского образования определяет цели общего образования как ориентацию образования не только на усвоение обучающимися определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей. Необходимость полного цикла образования в школьном возрасте обусловлена новыми требованиями к образованности человека, в полной мере заявившими о себе на рубеже веков. Современный образовательный процесс должен быть направлен не только на передачу определенных знаний, умений и навыков, но и на разноплановое развитие ребенка, раскрытие его творческих возможностей, способностей, таких качеств личности как инициативность, самодеятельность, фантазия, самобытность, то есть всего того, что относится к индивидуальности человека. Практика показывает, что указанные требования к образованности человека не могут быть удовлетворены только школьным образованием: формализованное базовое образование все больше нуждается в дополнительном неформальном, которое было и остается одним из определяющих факторов развития склонностей, способностей и интересов человека, его социального и профессионального самоопределения.

Актуальность программы определяется востребованностью развития данного направления деятельности  современным обществом.

Программа «Фрезерные работы на роботе KUKA 2.0» удовлетворяет творческие, познавательные потребности заказчиков: школьников и их родителей. Досуговые потребности, обусловленные стремлением к содержательной организации свободного времени реализуются в практической деятельности учащихся.

Программа «Фрезерные работы на роботе KUKA 2.0» включает в себя изучение ряда направлений в области моделирования, программирования и решения различных технических задач.

Дополнительная образовательная программа «Фрезерные работы на роботе KUKA 2.0» имеет научно-техническую направленность с элементами естественно-научных элементов. Программа дает объем технических и естественно - научных компетенций, которыми вполне может овладеть современный школьник, ориентированный на научно-техническое и/или технологическое направление дальнейшего образования и сферу профессиональной деятельности. Программа ориентирована в первую очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения роботизированных технологий и получить практические навыки в конструировании и программировании робототехнических устройств.

Интенсивное проникновение робототехнических устройств практически во все сферы деятельности человека – новый этап в развитии общества. Очевидно, что он требует своевременного образования, обеспечивающего базу для естественного и осмысленного использования соответствующих устройств и технологий, профессиональной ориентации и

обеспечения непрерывного образовательного процесса. Фактически программа призвана решить две взаимосвязанные задачи: профессиональная ориентация ребят в технически сложной сфере робототехники и формирование адекватного способа мышления.

Педагогическая целесообразность заключается не только в развитии технических способностей и возможностей средствами конструктивно-технологического подхода, гармонизации отношений ребенка и окружающего мира, но и в развитии созидательных способностей, устойчивого противостояния любым негативным социальным и социотехническим проявлениям.

В основе предлагаемой программы лежит идея использования в обучении собственной активности учащихся. Концепция данной программы - теория развивающего обучения в канве критического мышления. В основе сознательного акта учения в системе развивающего обучения лежит способность к продуктивному творческому воображению и мышлению. Более того, без высокого уровня развитие этих процессов вообще невозможно ни успешное обучение, ни самообучение. Именно они определяют развитие творческого потенциала человека. Готовность к творчеству формируется на основе таких качеств как внимание и наблюдательность, воображение и фантазия, смелость и находчивость, умение ориентироваться в окружающем мире, произвольная память и др. Использование программы позволяет стимулировать способность детей к образному и свободному восприятию окружающего мира (людей, природы, культурных ценностей), его анализу и  конструктивному синтезу.

Цель программы: развитие творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств и целенаправленности личности через систему практикоориентированных групповых занятий, консультаций и самостоятельной деятельности воспитанников по созданию робототехнических устройств, решающих поставленные задачи.

Задачи:

1.      развивать научно-технические способности (критический, конструктивистский и алгоритмический стили мышления, фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности);

2.      расширять знания о науке и технике как способе рационально - практического освоения окружающего мира;

3.      обучить решению практических задач, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне свободного использования;

4.      формировать устойчивый интерес робототехнике, способность воспринимать их исторические и общекультурные особенности;

5.      воспитывать уважительное отношение к труду

ожидаемые результаты: знать о:

-  науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира;

-  роботах,    как   об    автономных   модулях,    предназначенных   для   решения сложных практических задач;

-  истории и перспективах развития робототехники ;

-  физических, математических и логических теориях, положенных в основу проектирования и управления роботами;

-  философских и культурных особенностях робототехники, как части общечеловеческой культуры;

возможность овладеть:

-  критическим, конструктивистским и алгоритмическим стилями мышления;

-  техническими компетенциями в сфере робототехники, достаточными для получения высшего образования по данному направлению;

-  набором коммуникативных компетенций, позволяющих безболезненно войти и функционировать без напряжения в команде, собранной для решения некоторой технической проблемы;

-  разовьет фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности;

-  научится решать практические задачи, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне их свободного использования;

-  приобретет уважительное отношение к труду как к обязательному этапу реализации любой интеллектуальной идеи.

Формы контроля и подведение итогов реализации программы

Данная программа предусматривает различные виды контроля результатов обучения:

-  текущий контроль: педагогические наблюдения, опрос оценка практических работ;

-итоговая аттестация: осуществляется в конце реализации программы в форме выполнения практической работы.

2.  СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ Тема 1. Введение в специальность. Техника безопасности

Общие вопросы охраны труда. Средства индивидуальной защиты. Понятие «робот»,

«робототехника. Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах. Показ действующей модели робота. Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники.

Тема 2. Калибровка

Принцип юстировки. Юстировка робота. Нагрузки на роботе. Данные нагрузки инструмента. Дополнительные нагрузки на робот. Калибровка инструмента Калибровка базы. Запрос текущего положения робота.

Тема 3. Работа с CAD системами

Интегрированные автоматизированные системы управления. Цифровое производство. Жизненный цикл продукции. Работа с CAD системами. Создание проекта. Проектирование 3D моделей. Разработка модели по реальным объектам. Измерения деталей. Разработка сложных фигур. Создание сборок. Моделирование физических свойств и движений

Тема 4. Работа с CAM системами

Интегрированные автоматизированные системы управления. Цифровое производство. Жизненный цикл продукции. Работа с CAD системами. Создание проекта. Проектирование 3D моделей. Разработка модели по реальным объектам. Измерения деталей. Разработка сложных фигур. Создание сборок. Моделирование физических свойств и движений

Тема 5. Объектное проектирование управляющих программ

Коррекция размеров фрезы. Коррекция на диаметр фрезы. Правила коррекции радиуса фрезы. Коррекция длины фрезы. Порядок ручного программирования. Сбор информации. Расчет режимов резания.

Тема 6. Разработка управляющих программ.

Разработка управляющей программы для обработки плоскорельефной заготовки. Разработка управляющей программы для изготовления объёмной заготовки. Разработка управляющей программы для изготовления объёмной заготовки для токарного станка. Разработка управляющей программы для изготовления заготовки по выбору.

3.                   УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Наименование тем	Количество часов
	всего	теория	практика
Раздел 1. Введение в специальность. Техника безопасности	2	1	1
Общие вопросы охраны труда. Средства индивидуальной защиты. Понятие «робот», «робототехника.
Раздел 2. Калибровка	3	1	2
Юстировка робота. Нагрузки на роботе. Калибровка инструмента. Калибровка базы. Запрос текущего положения робота.
Раздел 3. Работа с CAD системами	5	2	3
Интегрированные автоматизированные системы управления. Цифровое производство. Работа с CAD системами. Разработка модели по реальным объектам. Разработка сложных фигур. Моделирование физических свойств и движений
Раздел 4. Работа с CAM системами	5	2	3
Работа с CAM системами. Создание ячейки. Виды CAM операций. Параметры и режимы обработки. Импорт модели.
Раздел 5. Объектное проектирование управляющих программ	3	1	2
Коррекция размеров фрезы. Коррекция на диаметр фрезы. Правила коррекции радиуса фрезы. Коррекция длины фрезы. Порядок ручного программирования. Сбор информации. Расчет режимов резания.
Раздел 6. Разработка управляющих программ.	3	1	2
Разработка управляющей программы для обработки плоскорельефной заготовки. Разработка управляющей программы для изготовления объёмной заготовки. Разработка управляющей программы для изготовления объёмной заготовки для токарного станка. Разработка управляющей программы для изготовления заготовки по выбору.
Сдача экзамена по модулю.	3		3
Итого	24	8	16

4.                   УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

4.1    Кадровое обеспечение реализации программы

Образовательный процесс по программе обеспечивается педагогическими кадрами, имеющими средне специальное или высшее образование, соответствующее профилю программы или опыт деятельности в соответствующей профессиональной сфере и систематически занимающимися научно-методической деятельностью.

4.2  Материально-техническое обеспечение программы

Учебно-лабораторное оборудование
Наименование	Количество
1	2
Система визуализации – (комплект) Экран (диагональ экрана не менее 135 дюймов), проектор (разрешение проектора: не менее 1920x1080 (Full HD)), доска маркерная для записи (размер не менее 300х100см), флипчарт магнитно-маркерный 70*100 см, мобильный на колесиках, боковые держатели	1
Комплект звукоусиливающей аппаратуры	1
Ноутбук 17" /CPU i5 8265U / RAM 8 GB DDR4 / HDD 1Tb / nVidia GeForce GTX1050 GPU 4 GB / Win10	10
МФУ (A4, 20 стр / мин, 512Mb, цветное лазерное МФУ, факс, DADF, двустор. печать, USB 2.0, сетевой)	1
Система видеонаблюдения (2 камеры видеонаблюдения, коммутатор, кабель 50 м)	1
Комплект мебели для мастерской «Промышленная робототехника» Стол (ШхГхВ) 1350х700х780, столеншница не тоньше 25 мм-21 шт., Стул -24 шт., Стеллаж Manufacturer - Metal factory, Model - STFL 1044-2,0, Size - L-W-H cm (100x40x200), Extra details - Metal-2 шт., Запираемый шкафчик (локер)-1 шт., Вешалка- Штанга на колесах, с крючками (не менее 12 крючков-2 шт.	1

Учебно-производственное оборудование
Наименование	Количество
1	2
Комплект оборудования для выполнения задания "Фрезерная обработка"	1
Набор для калибровки промышленного робота	1
Расходные материалы на общую площадку по компетенции «Промышленная	5

робототехника» (комплект) Штангенциркуль; Мультиметр; Набор инструментов; Стальная линейка или рулетка; Бокорезы; Инструмент для снятия изоляции; Пневмошланг PUN-4X0,75- SI; Пневмошланг PUN-6X1-SI; Нейлоновые стяжки 2,5*150; Кабельные наконечники 0,25 мм; Кабельные наконечники 0,5 мм; Кабельные наконечники 0,75 мм; Провод Wire H05V‐K 0,75 синий, 5м; Провод Wire H05V‐K 0,75 белый, 5м; Провод Wire H05V‐K 0,75 красный, 5м; Модельный пластик ; Порошковая (флюсовая) сварочная проволокадиаметром 1,2 мм; Фрезы; Защитные очки; Защитная полумаска; Перчатки

Программное и методическое обеспечение
Наименование	Количество
1	2
Комплект учебной литературы (в том числе электронные) Ермолаев В. В Монтаж, программирование и пусконаладка мехатронных систем – 25 шт., Схиртладзе А. Г., Феофанов А.Н., Гришина Т. Г. Организация монтажа, наладки и технического обслуживания систем и средств автоматизации – 25 шт., Бычков А. В., Савватеев А. С., Бычкова О. М Основы автоматического управления – 25 шт., Андреев С. М., Парсункин Б. Н Разработка и компьютерное моделирование элементов систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов. – 25 шт., Феофанов А.Н., Гришина Т. Г. Разработка, моделирование и оптимизация работы мехатронных систем . – 25 шт., Идиатуллов Т.Т. Эксплуатация мобильных робототехнических комплексов. – 25 шт., Идиатуллов Т.Т. Конструирование, монтаж, техническое обслуживание и ремонт мобильных робототехнических комплексов.  – 25 шт.	1
CAM система с готовым постпроцессором для ячейки с заданием "Работа с CAM системой"	5

5.                   СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.        Ермолаев, В. В. Элементы гидравлических и пневматических систем : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. - Москва : Академия, 2018. - 256 с.

– 1 экз. Старовойтов, Е. И. Управление мобильными роботами и робототехническими системами : учебник / Е. И. Старовойтов. - Москва : КНОРУС, 2021. - 264 с. – 25 экз.

2.      Андреев, С. М. Разработка и компьютерное моделирование элементов систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / С. М. Андреев, Б. Н. Парсункин. - Москва : Академия, 2020. - 272 с. – 5 экз.

3.      Бычков, А. В. Основы автоматического управления : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А. В. Бычков, А. С. Савватеев, О. М. Бычкова. - Москва : Академия, 2018. - 240 с. – 1 экз.

4.      Гришина, Т. Г. Технологический процесс и технологическая документация по сборке узлов и изделий с применением систем автоматизированного проектирования : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Т. Г. Гришина ; под ред. А. Н. Феофанова.

- Москва : Академия, 2020. - 320 с. – 5 экз.

5.      Ермолаев, В. В. Монтаж, программирование и пусконаладка мехатронных систем : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. - Москва : Академия, 2018. - 336 с. – 1 экз.

6.      Ермолаев, В. В. Программирование для автоматизированного оборудования : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. - 3-е изд., стер. - Москва : Академия, 2017. - 256 с. – 1 экз.

7.      Ермолаев, В. В. Программирование ЧПУ для автоматизированного оборудования : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. - Москва : Академия, 2019. - 240 с. – 1 экз.

8.      Ермолаев, В. В. Техническое обслуживание и эксплуатация приборов и систем автоматики в соответствии с регламентом, требованиями охраны труда, бережливого производства и экологической безопасности : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. - Москва : Академия, 2020. - 320 с. – 25 экз.

9.      Зайцев, С. А. Технические измерения : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / С. А. Зайцев, А. Н. Толстов. - 4-е изд., испр. - Москва : Академия, 2020. - 368 с. – 25 экз.

10.  Иванов, А. И. Метрология, стандартизация и сертификация на транспорте : электронный учебно-методический комплекс / В. В. Овчинников. – Москва : Академия-Медиа, 2017. – URLhttps://elearning.academiamoscow.ru/shellserver?id=35236&module_id=4308315#430831

5 (дата обращения 01.09.21). – Режим доступа : для авторизованных пользователей техникума.

11.  Келим, Ю. М. Контроль и метрологическое обеспечение средств и систем автоматизации

: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю. М. Келим. - Москва : Академия, 2021. - 352 с. – 25 экз.

12.  Медведева, Р. В. Средства измерений : учебник / Р. В. Медведева, В. П. Мельников ; под ред. Р. В. Медведевой. - Москва : КНОРУС, 2021. - 240 с. – 5 экз.

13.  Пантелеев, В. Н. Основы автоматизации производства : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. Н. Пантелеев, В. М. Прошин. - 3-е изд., испр. - Москва : Академия, 2020. - 208 с. – 25 экз.

14.  Схиртладзе, А. Г. Осуществление текущего мониторинга состояния систем автоматизации : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А. Г. Схиртладзе, Т. Г. Гришина. - Москва : Академия, 2019. - 304 с. – 5 экз.

15.  Феофанов, А. Н. Техническое обслуживание, ремонт и испытание мехатронных систем : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А. Н. Феофанов, Т. Г. Гришина ; под ред. А. Н. Феофанова. - Москва : Академия, 2018. - 304 с. – 1 экз.

16.  Хайбуллов, К. А. Организация контроля, наладки и подналадки в процессе работы и техническое обслуживание сборочного оборудования : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / К. А. Хайбуллов, Д. Ю. Рязанов. - Москва : Академия, 2020. - 192 с. – 5 экз.

17.  Шишмарёв, В. Ю. Основы автоматизации технологических процессов : учебник / В. Ю. Шишмарёв. - Москва : КНОРУС, 2021. - 406 с. – 5 экз.