DRONE@SCHOOL - ttp-technology.it Progetto DRONE... · • Assemblare un frame •...

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Sede Legale: Via Collemare, 9 – 61039 San Costanzo (PU)

Campo gara: Via Chiaruccia, 16 – 61032 FANO (PU)

http://www.ttp-technology.it/droni/fpv-drone-racing.html

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PROPOSTA DI PROGETTO

DRONE@SCHOOL

Conoscere e saper pilotare DRONI DA CORSA

– FPV Drone Racing –


mailto:[email protected]

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INDICE INDICE .............................................................................................................................................................................. 2 SINTESI DEL PROGETTO .......................................................................................................................................................... 2

OBIETTIVI ............................................................................................................................................................. 3

RISORSE ABILITANTI ............................................................................................................................................. 5

DIPARTIMENTI E UDA ........................................................................................................................................................... 5 PRATICA DI VOLO .................................................................................................................................................................. 6 LABORATORIO ...................................................................................................................................................................... 7

STRUTTURA DEL CORSO ........................................................................................................................................ 8

UDA .................................................................................................................................................................................. 8 ALTERNANZA SCUOLA LAVORO E VISITE AZIENDALI ................................................................................................................... 10

MODALITÀ DI PARTECIPAZIONE ...........................................................................................................................11

Sintesi del Progetto

DRONE@SCHOOL propone alle scuole del territorio, in collaborazione con l’associazione sportiva

dilettantistica DRF-Drone Racing Fano, un progetto scolastico orientato sia al learning by doing sulle materie

tecnologiche sia allo sport emergente delle gare tra droni da corsa: FPV DRONE RACING. Quindi, il progetto

è strutturato in due parti: a) la prima, svolgendosi prevalentemente a scuola, prevede delle unità di

apprendimento dedicate alla comprensione del drone, del funzionamento delle sue componenti e dei settori

lavorativi di utilizzo del drone; b) una seconda parte, svolgendosi prevalentemente nei circuiti di gara di DRF,

mira a formare gli studenti ad un uso corretto e consapevole del drone nel rispetto della normativa vigente

e all’apprendimento delle tecniche di volo nello sport di FPV Drone Racing.

Il Progetto oltre a configurarsi come arricchimento dell’offerta formativa, intende contribuire anche alle

attività di alternanza scuola lavoro.

BUDGET RICHIESTO

Voci di spesa SCUOLA ALUNNO Descrizione

DRONEKIT 749€ Prodotto da TTP TECHNOLOGY (cod.MEPA: DRONEKIT DRONE). Include 4 ore di corso.

Tesseramento club DRF 50€ Per il tesseramento annuale CSI-CONI e copertura assicurativa specifica per il volo. Inoltre, include 10 ore di addestramento.



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Obiettivi Lo scopo fondamentale del progetto è quello di avvicinare e

motivare gli studenti allo studio delle materie tecniche

attraverso lo sport e il ‘learning by doing’.

L’insieme delle componenti di cui è formato un drone rappresenta lo

stato dell’arte delle tecnologie utilizzate nella robotica odierna. Gli

elementi principali di un drone come i Motori elettrici brushless, gli

Electronic Speed Control, la Flight Controller che integra una Inertial

Misurement Unit, le batterie Lithium-ion Polymer, i PID e molto altro

ancora costituiscono elementi importanti nei programmi scolastici

delle materie tecniche: elettronica, telecomunicazioni, fisica,

informatica, meccanica, elettrotecnica, ecc. giusto per citarne

alcune. Per cui il drone è un oggetto che si presta molto bene

nell’ambito di un progetto multidisciplinare in cui le tecnologie

abilitanti si basano su piattaforme open source e open hardware

come ad esempio la piattaforma Arduino per studiare la sensoristica,

Betaflight per configurare la FC e gli ESC, ArduPilot e Mission Planner

per simulare l’hardware, FreeCAD per il disegno tecnico 2D e 3D per

progettare frame per droni da corsa e per produrre le parti di un

drone con stampanti 3D. Tutto questo e tanto altro ancora può essere

inserito nel progetto di studio di un drone, prediligendo sempre

le attività laboratoriali di learning by doing (imparare

facendo).



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In questo progetto gioca un ruolo altrettanto importante

l’introduzione di una sana competizione sportiva dove gli studenti

saranno formati per praticare la divertente e adrenalinica disciplina

sportiva dell’FPV Drone Racing. Stiamo parlando del trend del

momento tra i giovani, cioè vere e proprie gare di droni, uno sport

che da alcuni anni è praticato in molti stati del pianeta.

FPV DRONE RACING è considerata una nuova disciplina sportiva

molto spettacolare e avvincente in cui il pilota, oltre all’utilizzo del

Radio Comando, indossa speciali occhiali LCD chiamati “GOGGLES”

con i quali vede in tempo reale le immagini video trasmesse dalla

telecamera montata sul drone (firt-person-view o first-person-video

(FPV)) e che consentono di pilotare il multi-rotore in modalità BLOS

(Beyond line of sights), cioè completamente fuori dalla vista del

pilota. La sfida tra piloti consiste nel percorrere nel minor

tempo possibile circuiti prestabiliti, progettati ad hoc per gli

eventi utilizzando porte, bandiere e altra creativa e spettacolare

segnaletica per marcare il percorso di gara.



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Risorse Abilitanti

Dipartimenti e UDA

Una buona riuscita di un progetto multi-disciplinare implica la

collaborazione di diversi dipartimenti all’interno di un istituto

scolastico. Nel caso specifico, il progetto DRONE@SCHOOL offre una

miriade di possibilità di coinvolgere le discipline e i relativi insegnanti,

per esempio alcuni moduli o unità di apprendimento (UDA)

potrebbero prendere ispirazione da queste tracce:

1) Informatica: programmazione di microcontrollori (Arduino),

programmazione delle APP per pilotare il drone da smartphone,

applicazioni per configurare la FC di un drone come Betaflight,

simulatori di Hardware per lo studio del comportamento del

drone come Mission Planner.

2) Elettronica: sensoristica (IMU: Giroscopio, Accelerometro), PID,

utilizzo delle tecnologie basate su Arduino

3) Meccanica/Elettrotecnica: Motori elettrici Brushless e Electronic

Speed Control

4) Disegno tecnico: Disegno tecnico 3D e generazione di MESH in

STL per la stampante 3D di componenti di un drone

5) Chimica: batterie Lithium-ion Polymer, tipologia e proprietà dei

materiali utilizzati per il frame di un drone (Carbonio, PLA,

alluminio)



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6) Inglese o altre lingue: traduzione della manualistica tecnica

7) Genio rurale: fotogrammetria e rilievi topografici

8) Agricoltura di precisione: controllo e prevenzione delle culture

con telecamere multispettrali e riprese termografiche per

mappe vegetative

Nel caso specifico di DRONE@SCHOOL, la durata più o meno lunga

di una specifica UDA dipende fortemente dalle professionalità dei

docenti coinvolti e dalla loro disponibilità. Inoltre, la scuola potrebbe

essere interessata a potenziare certi indirizzi di studio ampliando

l’offerta formativa (PTOF) con un progetto, DRONE@SCHOOL,

orientato a rimotivare gli studenti nello studio delle materie tecniche

con una didattica che si basa sulle esperienze di laboratorio e sullo

sport.

Pratica di volo

Per le competenze sulla parte di pratica del volo, la realizzazione del

seguente progetto richiede la collaborazione della Scuola con una

associazione sportiva qualificata. Sul territorio l’unica associazione

sportiva dilettantistica iscritta al registro del CONI e affiliata al CSI

che pratica questa disciplina è DRONE RACING FANO (DRF).

Quest’ultima può gestire il gruppo sportivo in appositi circuiti adibiti

al volo di droni e fornire sia le competenze e sia le infrastrutture per

permettere ai partecipanti di imparare le tecniche di volo richieste da

questo sport.



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Laboratorio

Per le attività laboratoriali (learning by doing) è importante che la

scuola si procuri, fin da subito, il materiale necessario per consentire

ai docenti, coinvolti nel progetto multidisciplinare, di illustrare agli

studenti quali sono le parti fondamentali di un drone, e come esse si

assemblano e si configurano per un corretto funzionamento.

Da un’attenta ricerca sul MEPA risulta interessante il DRONEKIT

SCUOLA 4.0 (Codice MEPA: DRONEKIT DRONE), della ditta TTP

TECHNOLOGY, che include manualistica e video-tutorial per facilitare

progetti scolastici nella realizzazione di un drone da corsa. Incluso

nel prezzo, gli esperti ingegneri di TTP TECHNOLOGY offrono sul

territorio anche la disponibilità di recarsi nelle scuole per effettuare

seminari in merito alle potenzialità d’uso del prodotto acquistato.



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STRUTTURA del CORSO La durata del corso può variare a seconda dei moduli/UDA che si

intendono attivare. La proposta per il primo anno di adozione di

DRONE@SCHOOL, è di attivare un corso aperto a tutte le classe

dell‘Istituto Scolastico per poi valutare in base alle adesioni se

formare classi differenziate per anno scolastico e/o indirizzi di studio.

UDA

UDA/modulo

Competenze,

Conoscenze,

Abilità

Metodologia Tempi

(ore)

1.

Presentazione

Conoscenze:

• Struttura del Corso

• Pratica di volo

Presentazione

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2.

Normativa ENAC e

AeCI

Conoscenze:

• Normativa italiana

• Infrazioni e sanzioni

• FPV Drone Racing e F3U

Competenze:

• Utilizzo dei portali web

istituzionali

Presentazione

Filmati

Laboratorio

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3.

Funzionamento

generale delle

Componenti di un

DRONE

Conoscenze:

• Nozioni generali del drone

• Funzionamento delle

componenti

• Regole di sicurezza

Competenze:

• Hardware e Software

utilizzati per configurare

Presentazione

Filmati

Laboratorio

(DRONEKIT+semi

nario)

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4.

Sensoristica del

DRONE

Conoscenze:

• IMU: giroscopio e

accelerometro

• PID

Presentazione

Laboratorio

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Competenze

• Utilizzo di ARDUINO

5.

Assemblare un

drone

Conoscenze:

• Il frame

• FC, PDB, Batteria, ESC

• Motori Brushless

Competenze

• Assemblare un frame

• Collegare/scollegare la

batteria,

montare/smontare le

eliche

• Sostituire un Motore e/o

un ESC

Abilità

• Saldare componenti

• Armare e disarmare

Presentazione

Filmati

Laboratorio

(DRONEKIT+semi

nario)

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6.

Progettare frame

per droni per la

Stampa 3D o il

taglio laser

Conoscenze:

• Materiali più comuni

• Modelli di droni da corsa

• Disegno 3D

• Stampanti 3D

Competenze

• Utilizzo delle tecniche di

costruzione 3D

• Utilizzo software di

modellazione e stampa

3D

Abilità

• FreeCAD e CURA

• Generare e stampare una

mesh 3D STL

Presentazione

Filmati

Laboratorio

(DRONEKIT)

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7. Sport: FPV

Drone Racing con

il simulatore

Competenze

• Comprensione delle

regole del volo

• Comprensione dell’uso

del RC

• Uso del simulatore

Abilità

• Utilizzo di un RC

Pratica di volo al

simulatore 10



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8.

Sport: FPV Drone

Racing

Conoscenze:

• Regole della disciplina

FPV

• Sicurezza in campo

• Creare un circuito di gara

Competenze

• Utilizzo delle attrezzature

Abilità

• Montare e smontare un

circuito di volo

• Allestire la cabina di regia

per i piloti

Campo Volo di

DRF

Attrezzature e

segnaletica di

DRF

DRONI giocattolo

e racer di DRF

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TOTALE Didattica 30 ore

TOTALE FPV 20 ore

Alternanza Scuola Lavoro e Visite Aziendali

Gli studenti che si iscrivono all’associazione sportiva DRF, oltre a

praticare lo sport di FPV Drone Racing, saranno coinvolti nelle attività

di promozione del club, negli eventi di raduni e gare sociali. Quindi,

imparano ad organizzare eventi, ad allestire un campo gara, aiutano

i piloti a montare e smontare le opportune segnaletiche. Per cui,

queste attività si possono configurare come ore di alternanza scuola

lavoro se opportunamente formalizzate da una convenzione tra la

Scuola e l’Associazione Sportiva.

Inoltre, nell’ambito del progetto DRONE@SCHOOL, per alcuni

moduli sono previsti sia seminari da parte di esperti esterni sia visite

aziendali in tema con gli argomenti trattati.



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Modalità di Partecipazione Per gli studenti, l’iscrizione ai corsi teorico-pratico organizzati dalla

Scuola prevede solo la compilazione e sottoscrizione di un modulo

dove indicare le motivazioni che spingono lo studente ad iscriversi

con l’obbligo di frequentare almeno il 75% delle ore.

Mentre, per la pratica di volo, è obbligatoria un’iscrizione alla

associazione sportiva DRF al costo annuale di 50 € che include sia

il tesseramento sia l’assicurazione specifica per danni a terzi dovuti

all’utilizzo di mezzi a motore elettrico ad ala rotante (droni). DRF

è una ASD regolarmente iscritta al registro del CONI e affiliata

Centro Sportivo Italiano (CSI).

Tutti i tesserati hanno diritto ad utilizzare le attrezzature e

frequentare le strutture dell’associazione negli orari stabiliti dal

club sportivo DRF senza spese aggiuntive.

Nel particolare accordo tra la scuola e il club DRF, senza spese

aggiuntive per l’alunno, agli studenti iscritti a DRF che partecipano

al progetto DRONE@SCHOOL vengono erogate 10 ore di

addestramento svolte dai piloti e dagli istruttori del club.



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