Введение 4
ГЛАВА I. Распознавание образов и компьютерное зрение в робототехнике 6
1.1. Аппаратное обеспечение для решения задач по распознаванию
образов 6
1.2. Программное обеспечение для решения задач по распознаванию
образов 16
1.3. Обзор методических комплексов по решению задач с
распознаванием образов 29
ГЛАВА II. Разработка лабораторного практикума по
робототехнике и методические рекомендации по его
ИСПОЛЬЗОВАНИЮ 36
2.1. Структура и содержание лабораторного практикума 36
2.2. Методические рекомендации по использованию лабораторного
практикума 38
2.2.1. Подготовка оборудования к работе 38
2.2.2. Методические рекомендации по использованию
лабораторного практикума 47
2.3. Апробация лабораторного практикума 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
Библиографический список 57
Приложение
Купить

За последние годы достижения в области робототехники затронули многие сферы человеческой жизни. Традиционно область применения роботов была сосредоточена в промышленном секторе, но за минувшее десятилетие робототехника стала охватывать такие важные сферы жизнедеятельности человека, как строительство, быт, медицина, системы безопасности и т.п. Под термином робототехника понимается прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем [3]. Развитие научных дисциплин и технологий, связанных с робототехникой, позволяет быстро и качественно реализовывать различные робототехнические идеи и проекты в профессиональной деятельности. Развитие автоматизированных технических систем - не исключение. Машинное зрение - один из самых актуальных методов автоматизации процессов с использованием компьютерных технологий и робототехники.
На сегодняшний день наблюдается значительный рост интереса к распознаванию образов. Возможности машинного зрения в области робототехники позволяют роботам решать различные задачи, такие как распознавание объектов и целей, навигация, захват и манипулирование. Чаще для решения задач подобного рода используются методы, основанные на анализе изображений. Работа с камерой может быть рассмотрена как первый шаг в изучении машинного зрения в общеобразовательном учреждении.
Подключение к роботу веб-камеры позволяет расширить круг задач при обучении программированию в старших классах, учащиеся которых, подойдя к высшей ступени обучения в школе, накопили достаточный опыт работы по решению задач с использованием стандартного инструментария в рамках освоения курса робототехники. К тому же, освоив библиотеки машинного зрения и научившись реализовывать программы по распознаванию образов, учащиеся могут стать успешными участниками в соревнованиях по робототехнике, типа AutoNet, направленных на популяризацию и развитие современных технологий среди молодежи и формированию компетенций, необходимых современному инженеру [17].
Актуальность исследования обусловлена тем, что на сегодняшний день распознавание образов имеет широкое применение и существенно расширяет возможности информационных технологий в сферах безопасности, медицины, промышленности, строительства и т.д. Изучение темы распознавания образов в старших классах значительно повысит карьерные перспективы учеников.
Объект исследования: процесс обучения программированию
учащихся старших классов.
Предмет исследования: решение задач по распознаванию образов в курсе робототехники.
Цель исследования: разработать лабораторный практикум для обучения старшеклассников решению задач по распознаванию образов в курсе робототехники.
Задачи исследования:
1. Провести анализ робототехнических устройств и совместимых с ними веб-камер.
2. Провести обзор сред программирования для выбранного робототехнического комплекса.
3. Проанализировать авторские программы в образовательной
робототехнике и литературу, посвященную распознаванию
образов.
4. Разработать лабораторный практикум для обучения старшеклассников решению задач по распознаванию образов в курсе робототехники и провести апробацию.
5. Разработать методические рекомендации по использованию лабораторного практикума.
Купить