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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
PROPOSTA DI PROGETTO
DRONE@SCHOOL
Conoscere e saper pilotare DRONI DA CORSA
– FPV Drone Racing –
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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
1
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
2
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)
4
4.
Sensoristica del
DRONE
Conoscenze:
• IMU: giroscopio e
accelerometro
• PID
Presentazione
Laboratorio
7
9
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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)
6
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)
10
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
10
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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