Система управления DJI Robomaster в дополнительном образовании: обзор и методические возможности

Соревновательная и учебная робототехника на платформе DJI Robomaster в последние годы демонстрирует устойчивую динамику распространения в системе дополнительного образования, что связано с сочетанием инженерной сложности, наглядности и высокой мотивационной привлекательности для обучающихся. В этих условиях особое значение приобретает программная среда, обеспечивающая не только управление техническими устройствами, но и реализацию образовательных целей. Рассматриваемая система управления представляет собой интегрированное решение, включающее инструменты ручного управления, потокового видеонаблюдения, анализа телеметрии и программирования, реализованного как в визуальной, так и в текстовой форме. Это позволяет рассматривать её как дидактически значимую образовательную среду, способную выступать связующим звеном между технической и педагогической составляющими робототехнического обучения.

Разработка и внедрение системы осуществлялись с учётом специфики дополнительного образования, где важны гибкость, адаптивность и ориентация на практическую деятельность. Ограниченность учебного времени и неоднородность групп по уровню подготовки требуют инструментов, обеспечивающих быстрый вход в деятельность и минимизацию технических барьеров. В этой связи использование готового исполняемого приложения является принципиально важным решением, позволяющим сократить время на подготовительный этап и сосредоточить внимание на содержании обучения. Структурирование интерфейса по функциональным блокам отражает логику учебной деятельности и облегчает ориентацию обучающихся в системе, что снижает когнитивную нагрузку на начальном этапе освоения.

Далее приведен краткий обзор возможностей системы:

• Панель управления («Панель управления»): список подключённых роботов и их состояние, чтобы педагог сразу видел, всё ли готово к уроку.
• Телеметрия: на экране отображаются важные параметры работы робота (в том числе уровень заряда батареи и связь). Это удобно для разговоров о безопасности и правилах эксплуатации.
• Управление («Управление»): производится выбор устройства управления (клавиатура или геймпад) и для каждого робота указывается тип башни: «Пушка» или «Манипулятор».
• Команда «Остановить всё»: одна кнопка для экстренной остановки движения, стрельбы и работы камеры у управляемых роботов.
• Видео: можно включать или скрывать сетку видео, чтобы ученики видели результат команд «здесь и сейчас».
• Скрипты («Скрипты»): можно выбрать готовый шаблон, отредактировать параметры и запустить программу для активного робота.
• Визуальное и текстовое программирование: в разделе «Скрипты» есть вкладки «Визуальное программирование» (Blockly) и «Текстовый редактор» (Python). Система показывает «Сгенерированный код», чтобы ученики видели связь блоков и текста.
• Поддержка учебных сценариев с группой роботов: можно отправлять одинаковые команды нескольким роботам и обсуждать распределение ролей в команде.
• Безопасность обучения: выполнение скриптов ограничено учебными функциями управления роботом, без доступа к «лишним» возможностям компьютера.

В нашей версии программы уже подготовлен готовый исполняемый файл (.exe). Это означает, что педагогу не нужно устанавливать Python, Node.js или дополнительные библиотеки: обучение проходит прямо в интерфейсе приложения.

Ниже приведён порядок действий запуска программы и подключения роботов для первого занятия:

• Запустите .exe файл программы (двойной щелчок по значку). Дождитесь, пока откроется интерфейс.
• Откройте раздел «Настройки» и выберите удобный способ подключения робота: по QR коду Wi‑Fi, «Поиск роботов» в сети или «Ручное подключение» по IP.
• Проверьте, что компьютер и робот находятся в одной Wi‑Fi среде (или используйте режим подключения, предусмотренный вашим оборудованием).
• Вернитесь в «Панель управления» и убедитесь, что робот появился в списке. При необходимости нажмите «Обновить».
• Перейдите в «Управление» и протестируйте 2–3 команды: движение, работу камеры (если доступно) и экстренную остановку «Остановить всё».

С методической точки зрения существенным является наличие визуальных каналов обратной связи, включая видеопоток и отображение телеметрии. Их использование позволяет реализовать принцип наглядности в обучении, обеспечивая непосредственную связь между действиями обучающегося и результатом, наблюдаемым в реальном времени. Это, в свою очередь, способствует формированию причинно-следственных связей и развитию рефлексивных навыков. В процессе работы с системой обучающиеся получают возможность анализировать параметры функционирования робота, сопоставлять их с заданными командами и вносить корректировки, что приближает учебную деятельность к элементам инженерного анализа.

Целевая аудитория системы включает обучающихся среднего и старшего школьного возраста, при этом уровень предварительной подготовки может варьироваться. Практика показывает, что даже при отсутствии опыта текстового программирования учащиеся успешно включаются в работу за счёт использования визуальных сред программирования, которые выполняют роль переходного этапа к более формализованным языкам. Таким образом, система реализует принцип постепенного усложнения, обеспечивая преемственность между различными уровнями освоения программирования. Дополнительным фактором является возможность сопоставления визуальных блоков и генерируемого текстового кода, что способствует формированию абстрактного мышления и понимания структуры программ.

Интеграция системы в образовательный процесс позволяет реализовать межпредметные связи, прежде всего с информатикой, технологией и физикой. В рамках физики возможно рассмотрение вопросов кинематики, динамики и систем управления, что делает обучение более прикладным и осмысленным. Например, анализ траектории движения робота может быть использован для обсуждения понятий скорости, ускорения и координат, а работа с телеметрией — для интерпретации физических величин. Это создаёт условия для формирования целостного представления о взаимосвязи теоретических знаний и их практического применения.

С точки зрения организации учебной деятельности система поддерживает различные формы работы. Возможен вариант как индивидуальной работы (один робот, один ученик или пара), так и групповой: можно подключить несколько роботов, переключаться между ними «на лету» и отправлять синхронные команды всем сразу. Это открывает возможности для сценариев типа «команда операторов» или «разведка и атака» с распределением ролей между учащимися. Особый интерес представляет возможность одновременного подключения нескольких роботов, что позволяет моделировать сложные сценарии взаимодействия. В таких условиях обучающиеся вынуждены распределять роли, координировать действия и учитывать поведение других участников, что способствует развитию коммуникативных и организационных компетенций. Практика показывает, что подобные задания обладают высоким мотивационным потенциалом и стимулируют вовлечённость обучающихся в процесс.

Анализ результатов внедрения системы в образовательную практику показывает ряд устойчивых эффектов. Во-первых, наблюдается повышение уровня вовлечённости обучающихся, что проявляется в увеличении времени активной работы и стремлении к самостоятельному экспериментированию. Во-вторых, фиксируется улучшение качества понимания алгоритмических конструкций, особенно при переходе от визуального программирования к текстовому. Обучающиеся начинают осознанно использовать последовательности команд, условия и циклы, а также анализировать ошибки, возникающие в процессе выполнения программ. В-третьих, отмечается развитие навыков отладки, выражающееся в умении интерпретировать поведение системы и находить причины некорректной работы.

Отдельного внимания заслуживает вопрос безопасности при работе с робототехническими системами. Наличие механизма экстренной остановки и ограничение функциональности исполняемых скриптов создают условия для контролируемой учебной среды, что особенно важно при работе с начинающими учениками. Это позволяет педагогу сосредоточиться на содержательной стороне занятия, не отвлекаясь на устранение потенциально опасных ситуаций.

Ниже приведен пример небольшого сценария занятия:

• Короткий инструктаж: что означают кнопки «Остановить всё», какие действия считаются безопасными для старта занятия.
• Демонстрация на роботе: педагог сам показывает, как робот реагирует на движения и как выглядит результат на видео.
• Практика учащихся: небольшие команды (например, «поехать вперёд и остановиться», затем «повернуть»).
• Переход к алгоритмам: в разделе «Скрипты» сначала выбираются блоки в «Визуальное программирование» (Blockly), затем ученики запускают программу.
• Связь визуального и текстового: после запуска педагог объясняет, что Blockly преобразует блоки в «Сгенерированный код», и показывает, как изменение параметров влияет на поведение робота.
• Закрепление: обсуждение ошибок (порядок команд, неправильные параметры) и повторный запуск после исправления.

Методическая модель использования системы предполагает поэтапное освоение, начиная с базовых операций управления и заканчивая реализацией комплексных программных сценариев. На начальном этапе основное внимание уделяется формированию представлений о структуре интерфейса и принципах взаимодействия с системой. Далее осуществляется переход к ручному управлению, что позволяет установить связь между действиями и результатами. Следующим этапом является визуальное программирование, обеспечивающее формирование базовых алгоритмических навыков. Завершающий этап связан с использованием текстового программирования, что открывает возможности для реализации более сложных задач и проектов.

Целесообразно выстроить траекторию «от ручного управления к программированию». На первом занятии — знакомство с интерфейсом: панель роботов, видеопоток, телеметрия, переключение активного робота. Затем — ручное управление с клавиатуры или геймпада, чтобы учащиеся почувствовали связь между действиями и реакцией робота. После этого — переход к визуальному программированию в Blockly (линейные программы, затем циклы и условия) и далее к текстовым скриптам на Python с использованием шаблонов и библиотеки.

Примерное распределение тем (вариант для дополнительного образования): занятие 1 — знакомство с приложением: «Панель управления», «Настройки», проверка связи и экстренная остановка; занятия 2–3 — ручное управление и наблюдение за телеметрией/видео; занятия 4–5 — Blockly и короткие сценарии (последовательность действий, затем повторение); занятия 6–8 — Python по шаблонам и простые условия на основе телеметрии (например, батарея/режим). При наличии времени можно организовать мини‑проект с группой роботов и распределением ролей. Такое распределение можно сжать или расширить в зависимости от количества часов и уровня группы.

Практика показывает, что наибольшую эффективность демонстрируют задания, имеющие прикладной и игровой характер, например, моделирование соревнований, выполнение миссий или разработка собственных сценариев поведения роботов. Такие задания способствуют не только закреплению знаний, но и развитию творческого мышления. При этом педагог выступает в роли модератора и консультанта, направляя деятельность обучающихся и помогая им в решении возникающих проблем.

Таким образом, система управления DJI Robomaster может рассматриваться как эффективный инструмент реализации практико-ориентированного обучения в области робототехники. Её использование обеспечивает интеграцию различных видов деятельности, способствует развитию ключевых компетенций и повышает мотивацию обучающихся. Результаты внедрения подтверждают целесообразность использования подобных систем в дополнительном образовании и указывают на перспективы дальнейшего развития методик их применения, включая расширение проектной деятельности и углубление межпредметных связей.

1. DJI. RoboMaster S Официальная страница продукта. – Режим доступа: https://www.dji.com/ru/robomaster-s1 (дата обращения: 23.03.2026).
2. DJI. SDK RoboMaster. Документация разработчика. – Режим доступа: https://robomaster-dev.readthedocs.io/zh_CN/latest/ (дата обращения: 23.03.2026).
3. Российская электронная школа. Информатика и робототехника (учебные материалы). – Режим доступа: https://resh.edu.ru (дата обращения: 203.2026).
4. Институт стратегии развития образования РАО. Материалы по STEM-образованию и цифровой среде. – Режим доступа: https://instrao.ru (дата обращения: 23.03.2026).
5. Робототехника для детей и родителей / Филиппов А.А. – М.: Наука, 2017.
6. RoboMaster Competition. Материалы соревнований и образовательные ресурсы. – Режим доступа: https://www.robomaster.com/en-US (дата обращения: 23.03.2026).