在2015年3月11日,国务院印发《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》之后,各地政府对创客教育均发布推进性意见,各类院校建设了众多创客空间,机器人创客、3D打印创客等等创客空间层出不穷,可见创客教育在我国发展之快。
目前,全美已有MIT、哈佛大学、斯坦福大学等在内的近百所高校开设了创客空间,不限年级、不限学科,面向所有学生开放。2011到2014年,创客教育在我国悄然兴起,并在大踏步的摸索前进,北京、上海、深圳等城市是国内创客教育的领跑者。2015年以后,通过建设创客空间、举办创客大赛、文化节、成立创客俱乐部、召开创客教育研讨会等多种方式,大大推动了国内创客教育的快速发展。创客空间飞速发展也衍生出如下一些问题。
创客教育意在将自己的想法变为现实,从单独制作和集体活动中发挥自己的特长并发现自己擅长的“领域”,以便为后续的学业职业规划起到一定的参考作用,但目前的创客活动以兴趣类手工制作为主,与将来的高(职)教内容衔接度不够。
当前创客教育的课程过于零散,大多包括:手工制作、电子积木搭建、3D打印、机床制作、激光切割、制作等,但课程间关联性及衔接度不够。松散的课程体系不利于创客教育的延续且很难培养学生良好的知识结构。
学生亲手拆解、组装机械零件、联通导线、安装部件等活动锻炼学生的手指灵活性,刺激大脑的发展。可以为培养未来的能工巧匠打下基础。此外无人机需要编写控制代码,分析解决实际中的问题,这能培养学生计算机操作能力。同时学生能够掌握更多的知识、方法,逐渐的培养对科学技术的兴趣。
无人机综合了信息技术、各种传感器、机械、电子、控制等多个学科知识。拼接一台无人机对学生来说是个巨大的挑战,学生通过查阅各种无人机知识、克服组装无人机中的各种问题。这将能有效的培养学生克服问题,越挫越勇的能力。
目前多种集成计算机语言、通信、网络、传感技术、自动化技术、人工智能一体的无人机出现,需要学生之间通力配合才能解决问题,如何发挥团队作用、如何体现个体价值,能充分的在无人机创新中体现。
无人机创新活动,学生提供了全面接触、学习信息科技,理解信息科技内涵的智能化学习平台,有利于中小学生信息素养、想象力、创造力的全面提高。无人机完全靠学生运用自己的聪明才智去制作,有利于培养学生的开放性思维。
学生们以项目组形式完成“空中+”创客项目,由于项目包括运输、救援、军演等多种任务形式,学生们可以根据自己的喜好进行选择,也可以在每期创客课程中更换创客元素。同时,每种任务形式均以项目组形式呈现,同学们的团队配合能力在项目任务中得以提升。“空中+”创客项目多样性给师生带来更多的创意和乐趣。
传统的创客竞赛项目大多以陆地项目为主,内容略显单一,使学生们的思维过于平面化。“空中+”创客项目在陆地创客项目基础上将创客内容立体化,难度更大,趣味性更强,为竞赛增加了更多的突发因素,给予竞赛更多的看点和亮点。
授课区:教师使用多媒体或实物授课
工作区:学生听课,组装调试无人机,小组讨论的区域
设备存储区:利用大型落地柜来储存设备及工具
制作区:基础创客工具以及3D打印设备,学生在该区进行加工制作
观赛区:观看比赛,赛前准备地点。
比赛实训场地:专业的无人机场地,保护学生安全。学生可以调试无人机、练习操作、竞赛
使学生了解无人机这个学术前沿领域的发展和应用状况,了解无人机的概念和工作原理,提高对无人机的认识,为进一步学习无人机的有关知识打下基础。
①使学生了解无人机的各种传感器、控制系统及动力装置的作用。理解体会程序是无人机的灵魂,了解无人机是怎样在程序的自动控制或者人的指挥下工作的。
③通过模拟及实战项目的完成,在组装与操控无人机的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
①通过介绍高科技领域学科发展前沿和我国空中机器的先进技术培养学生的爱国主义精神、科学精神、顽强拼搏精神,激励中学生确立正确的世界观、人生观和价值观。
②培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到无人机对社会进步与经济发展的作用,积极参加无人机设计比赛、无人机竞技比赛等各种课外活动。在竞赛活动中培养学生的创新意识、团队意识和竞争意识。
水陆空协作运输项目综合实践课集水中、陆地、空中三类创客内容于一体。
水中、陆地、空中这三个主题的课程均由基础知识、搭建及测试、分项竞赛三部分构成,所以每个部分都可以作为独立的主题进行授课。
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生活在帝都、魔都的朋友们是否会有这样的感慨:早晨一推开窗,浓重的雾霾天气,让你鼓不起勇气迈步杀进那个仿佛时刻在摧毁你五脏六腑的外面的世界。各位心灵手巧的创客小伙伴们,是时候动手做一个空气污染监测装置了。利用一个空气监测传感器搭配控制器和扩展板,马上就可以搭建出一个简易空气监测装置。即使没有那些专业的监测设备和砖家的报告,你也能科学客观的了解你时刻呼吸的空气质量。
其他日常类课程持续更新中。。。
乐器演奏创客项目是技术与艺术的结合。它融合自动控制、人工智能、计算机技术、机械原理、机器仿生以及音乐艺术,是多学科交叉创新的产物。
如果你一直想学打鼓,但却始终遭到父母的反对,理由是噪音太大,而且十分占空间。多年后,当你掌握了很多电子方面的知识之后,你便可以轻松制作一个简单的电子鼓,那些问题便迎刃而解。
无人机创客套件包含了我公司专为创客空间而设计开发的E360-S1无人机,该型号无人机拥有众多功能,硬件软件全开源,该系列无人机更是在许多大赛上取得了优异成绩。无人机创客套件还包括超声波模块、机器抓手、运动相机等等拓展功能模块,满足学生创新要求。
可实现脱离遥控器飞行。在PC机设定好飞行路径后下载到E360-S1中,然后一键开启,飞机按照设定路径自主飞行后降落在指定地点。
E360-S1可以在室内无GPS时稳定悬停在指定高度,解决了无人机室内飞行第一步也是最重要的一个问题。
可以同时启用前、后、左、右、下五个方位的超声波,实现实时避障、测距、定高等动作。
RC接口USB、GPSSERIAL4/5TELEM1TELEM2I2CCANSAFTY开关声音报警电流测量电压测量AUX1234
快速指南、组装说明、调飞手册、开发指南,从入门到专家的全程指导。
根据实际需要可对E360-S1的飞行路径、高度、避障方式等做二次开发等,也可以增加其他传感器模块,完善飞机功能。
机身自带12V转5V模块,可以直接安装机械手等装置,满足多类竞赛需求。
除了室内自主飞行等功能以外,E360-S1也支持室外常规飞行
E360-S1支持自主拼装,学生可根据教材,自己动手拼出无人机,练习动手能力。也可以根据自己的想法diy出自己的无人机。
E360-S1在场地起始位一键开启后,自动升高到离地1米高度,然后保持在两侧墙壁的中间位置向前飞行,到离起始位3米时保持空中悬停姿态,自动放下小球,然后继续向前飞行三米,降落到指定区域。
E360-S1超声波避障功能,可以通过超声波规避障碍,使得操作更安全,还支持定距巡航,定高悬空等功能。
E360-S1详细参数表
结构:
飞行器尺寸:
430mm*430mm*290mm
对称电机轴距:
360mm
重量(含3S电池):
1.05kg
最大起飞重量:
<1.3kg
全机材料:
碳纤维
性能:
室外悬停精度(有超声波及GPS):
垂直:0.5m,水平:2.5m
室内悬停精度(有超声波及视觉定位)
垂直:0.3m,水平:0.3m
最大旋转角速度:
俯仰轴:300°/s,航向轴:150°/s
最大俯仰角速度:
35°
最大上升速度:
5m/s
最大下降速度:
4m/s
无负载:10min(电池2200mAh)
飞行高度:
<200m(推荐低空飞行)
最大平飞速度:
50km/h(海平面标准大气)
活动半径:
800m(受遥控器限制)
动力系统:
动力电机
2212-920KV
螺旋桨
8045C
电调
20A
工作环境指标:
工作环境温度:
-10°C至40°C
抗雨能力:
小雨
最大可承受风速:
<4级
飞控系统:
型号:
D-HAWK2000
飞控模块详解:
*参照注释1
超声波系统:
超声波模块型号:
HC-SRO4
工作电压:
3V-5.5V
工作电流:
<3mA
感应角度:
R3电阻为3922cm-300cm
R3电阻为4722cm-700cm
精度:
0.3cm
系统详解:
*参照注释2
光流独立系统:
光流模块型号:
光流
像素分辨率:
752*480
计算速度:
250Hz
处理器型号:
STM32F405
镜头大小:
16mm
外形尺寸:
45.5mm*35mm
功耗:
115mA/5V
*参照注释3
充电器:
电压:
DC:11.0-18.0VAC100-240V,-50/60Hz
额定功率:
50W
调飞遥控器:
工作频率:
2.4GHz
信号有效距离(无干扰,无遮挡):
800m
等效全向辐射功率(EIRP):
10dBm@900M
供电方式:
内置锂电池
充电方式:
使用指定充电器
工作功耗:
9W
存放环境温度:
充电环境温度:
0°C至40°C
电池:
标配电池:
容量:
2200mAh
11.1V
电池类型:
聚合物锂离子电池
连续放电电流:
25C(55.0A)
瞬时放电电流:
50C(110.0A)
电池整体重量:
192g
飞行功能:(●代表标配,○代表选配)
基本遥控飞行:
●
室内定点悬停
室内自主避障
室内定距飞行
室内定距悬停
室内程控飞行
一键自动起飞
一键自主飞行
室外航线飞行
○
室外自主悬停
室外一键返航
二次开发
开发环境
GitHub,px4_toolchain,MissionPlanner,Java环境,Arduino
开放的源代码
E360-S1control驱动代码
E360-S1control控制代码
DHAWK通信协议
DHAWK基础代码
开发手册
基于光流的定点悬停
光流+超声波定高
光流+超声波定高+超声波避障
基于超声波指定动作飞行
一键启动的程控飞行
*注释1:
*注释2:
系统功能2:无人机拥有自动避障功能。无人机起飞后,能够自动检测出预设危险距离内,是否含有障碍物。如果检测出障碍物存在,无人机会自动向相反方向移动。当无人机悬停时,有障碍物接近,无人机会自动避让。
*注释3:
系统功能:光流无人机系统,能够实现定点飞行。无人机飞行到一定高度后,可以按预设点位进行定位飞行。无人机还可以在指定区域内无操控悬停。
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印将颠覆传统教育方式!事实证明,一些在传统教育中表现不好的学生,主要是因为所学的课程理论性太强,没有兴趣,死记抽象概念让学生通过了考试,但考试过后就很快忘记了,3D打印机可以让枯燥的课程变得生动起来,它是一种同时拥有视觉和触觉的学习方式,具有很强的诱惑力,在触觉学习中,学生不是在黑板或显示器上简单地看文字或图形,而是通过他们的触觉抓住核心概念的三维模型,这样能够吸收和消化知识,使学生不再遗忘所学的课程。
具有详细的使用课程以及使用手册,不仅可以配合无人机创客套件使用,根据自己的想法打印出想要的零件,装在自己的无人机上,开发属于学生自己专属的无人机。还可以打印出其他的创客作品,是创客的基础工具。
打印出的零件
先临三维在2015美国CES展上推出最新款EinScan-S桌面三维扫描仪。EinScan-S桌面三维扫描仪,是先临三维最新推出的面向消费级市场的一款三维扫描设备。
EinScan-S配备双模式扫描模式——全自动扫描和自由扫描,具有扫描速度快、扫描数据精细度高的特点。EinScan-S采用白光三维扫描技术,安全可靠。扫描软件简单易用,输出完整STL模型,可无缝对接3D打印机。随着EinScan-S的面世,人人都可以成为3D模型设计师。
相比目前市面上的采用激光扫描技术的桌面扫描仪,EinScan-S在扫描速度,扫描精度,安全保护上的对比优势都非常显著。EinScan-S在精度和速度上不仅能满足专业3D设计师的数字化需求,成为一款专业人士的高性价比的选择,它的简单易用,全自动的特性,更能让三维设计的初学者感受到数字化的魅力。EinScan-S消费级的定价,让三维扫描变得更加亲民、有趣。在展会现场,EinScan-S受到了现场观众的热捧。
EinScan-S扫描精度在0.1mm以内,同类产品中精度最高。对比激光扫描技术,精细度更高。
EinScan-S转台全自动扫描模式,360°转台扫描一圈只要3分钟。扫描速度是同类产品3倍。
EinScan-S可以灵活切换全自动扫描和自由扫描模式。
全自动扫描模式下,最大扫描范围是215mm*215mm*200;自由扫描模式下,最大扫描范围是700mm*700mm*700mm
在测量范围上,同类产品中适应性最好。
EinScan-S总重3.5kg,轻巧便携。
还原物体的真实物理特征,满足彩色打印机的需求。
Power8Workshop是全球第一台电动手提台式组合工具,具有强大和耐用的组合功能。工具箱中包括:圆锯、曲线锯、电钻/起子、工作灯、不锈钢立柱/护栏、帆布工具包、一小时快速充电器座连副充电插(SCP)、1组POWERhandle、金属量角器、工件夹、POWER8工具箱,不锈钢工作台面。除了充电电池外,Power8Workshop支持100-240V电压,国内220V完全没问题。
Power8Workshop也将能调整角度的灯头装在垂直立柱上转换成台式灯。当你工作时,工作灯是以电池包手柄为电源通过启动工具箱的开关启动,照亮你工作的场所。
Power8Workshop转变电钻为台钻,是装配电钻头到带水平仪的坚直的立柱上实现。台钻电源是以电池手柄通过工具箱上的安全开关启动,三个内在的安全制保护及正确的装配和工具箱扣好时台钻才能允许工作。工具箱能安全地放在工作台面上安全操作钻床。
当组装曲线锯到工具箱上盖里面时,Power8Workshop能转换成台式线锯。
台式线锯电源是以电池手柄通过启动工具箱的安全开关,当正确的装配和工具箱上盖扣好及三个内在的安全开关保护条件下才可允许工作。工具箱能安全地放在工作台面上安全操作台式线锯。
航空航天大学航空航天博物馆(北京航空航天博物馆)的前身是北京航空馆,成立于1985年,是在北航飞机结构陈列室、飞机机库基础上扩建而成,是我国首个航空航天科学技术的综合科技馆。
空军开放日一睹空军风采,零距离了解空军飞行学员的日常生活和训练情况。开放日将对外展示学员学习、训练、生活场所和部分军事设施等内容。通过活动让学生了解航模航空知识,培养兴趣,激发爱国情怀。
通过前期的学习,积累一定知识后,参加各类竞赛,提升动手能力与解决问题的能力。发挥自己的聪敏才智,取得好成绩。
不怕做不出来,就怕想不出来。调动你的艺术细胞,DIY一款属于你的无人机吧!
考察无人机的操作技能,看你是否已经与你的无人机融为一体“人机合一”了
通过前期的学习,最终的测试来了。拓展更多功能的无人机,深入研发无人机。