Što je robotika za učenike?

Danas robotika postaje vrlo popularna. U školske dobi takve lekcije pomažu u oblikovanju i razvijanju kritičkog mišljenja, kako bi se naučilo kreativno pristupiti procesu rješavanja problema različitih razina složenosti, kao i steći vještine u radu u timu.

Nova generacija

Moderno obrazovanje kreće se u novu fazu svog razvoja. Mnogi učitelji i roditelji traže priliku da zainteresiraju djecu u znanosti, da ubace ljubav za učenje i da se napune sa željom za stvaranjem i razmišljanjem na izvanredan način. Tradicionalni oblici prezentacije materijala dugo su izgubili svoju važnost. Nova generacija ne izgleda kao njegovi preci. Žele brzo, zanimljivo, interaktivno učiti. Ova generacija je lako orijentirana u suvremene tehnologije. Djeca se žele razvijati na način koji ne samo da drži korak s brzim razvojem tehnologija, već i izravno sudjeluje u tom procesu.

Mnogi od njih su zainteresirani za: "Što je robotika? Gdje se to može naučiti? ".

Obrazovanje i roboti

Ova akademska disciplina uključuje takve predmete kao što su dizajn, programiranje, algoritam, matematika, fizika i druge discipline vezane uz inženjering. Svake godine održava se Svjetska robota olimpijada (World Robotics Olympiad - WRO). U obrazovnoj sferi ovo je masovna konkurencija koja vam omogućuje da bolje razumijete što je robotika za one koji prvi put susreću takvu stvar. To pruža priliku da se iskušaju na sudionicima iz više od 50 zemalja. Natjecanje privlači oko 20 tisuća timova, koji uključuju djecu od 7 do 18 godina.

Glavni cilj WRO-a: razvoj i popularizacija NTT-a (znanstvena i tehnička kreativnost) i robotika u okruženju mladih i djece. Takve olimpijade su moderni obrazovni alat XXI. Stoljeća.

Nove značajke

Kako bi djeca bolje razumjela što je robotika, natjecanja koriste teorijske i praktične vještine stečene u aktivnostima u učionicama i školski nastavni plan i program za studij prirodnih znanosti i točnih znanosti. Entuzijast za disciplinu robotike postupno se razvija u želji da nauče više o takvim znanostima kao što su matematika, fizika, računalna znanost i tehnologija.

WRO je jedinstvena prilika da svojim sudionicima i promatračima ne samo da nauče dublje što je robotika, već i da razviju vještine kreativnosti i kritičkog razmišljanja tako nužne u 21. stoljeću.

Treninzi

Interes u obrazovnoj disciplini robotike svakodnevno raste. Materijalna baza stalno se poboljšava i razvija, mnoge ideje, još uvijek nedavno san - danas je stvarnost. Studija subjekta "Fundamentals of Robotics" postala je moguća za velik broj djece. U lekciji djeca uče riješiti probleme s ograničenim resursima, procesirati i asimilirati informacije te ih koristiti na pravi način.

Djeca uče lako. Moderna nova generacija, koja se pojavljuje na raznim gadgetima, u pravilu, nema poteškoća u svladavanju discipline "Osnove robota", podložna želji i želji za novim znanjem.

Potrebno je navesti činjenicu da je čak i odrasle osobe teže preispitivati ​​nego podučavati čiste, ali gladne dječje umove. Pozitivan trend je ogromna pozornost na popularizaciju robotike u okruženju mladih vladinih agencija Rusije. A ovo je razumljivo, jer zadatak modernizacije inženjersko obrazovanje i privlačenje mladih stručnjaka pitanje je konkurentnosti države na međunarodnoj sceni.

Važnost predmeta

Danas je hitno pitanje Ministarstva obrazovanja uvođenje obrazovne robotike u krugu školskih disciplina. Smatra se važnim smjerom razvoja. Na nastavi tehnologije, djeca bi trebala dobiti ideje o suvremenoj sferi razvoja inženjeringa i dizajna, što im omogućuje da se izmisle i grade. Nije nužno da svi učenici postanu inženjeri, ali svatko bi trebao imati priliku.

Općenito, lekcije robotike su iznimno zanimljive za djecu. Važno je razumjeti sve - i učitelje i roditelje. Takvi razredi daju priliku vidjeti druge discipline u drugom svjetlu, razumjeti značenje njihove studije. Ali to je osjećaj, razumijevanje zašto je to potrebno, što potiče umove djece. Njegova odsutnost negira sve napore učitelja i roditelja.

Važan čimbenik je da je obuka u robotici proces koji ne napreže i potpuno apsorbira djecu. Ovo nije samo razvoj osobnosti učenika, već i mogućnost bijega od ulice, nepovoljnih uvjeta, praznina i posljedice koje slijede.

podrijetlo

Sam naziv robotike dolazi iz odgovarajuće engleske robotike. To je primijenjena znanost koja se bavi razvojem tehničkih automatiziranih sustava. U proizvodnji, to je jedna od glavnih tehničkih osnova intenziviranja.

Svi zakoni robotike, kao i sama znanost, usko su povezani s elektronikom, mehanikom, telemekanikom, mehatronikom, računalnom znanstvom, radijskim inženjeringom i elektrotehničkom tehnologijom. Sam robotika podijeljena je na industrijsku, građevinsku, medicinsku, prostornu, vojnu, podvodnu, zrakoplovnu i domaću.

Koncept "robotike" prvo se u svojim pripovijestima koristio pisac znanstvene fantastike Isaac Asimov. Bilo je to 1941. godine (priča "Lažljivac").

Upravo riječ "robot" izumio je 1920. godine češki pisci Karel Capek i njegov brat Josef. Ušao je u dramu znanstvene fantastike "Rossum Universal Robots", koja je nastupila 1921. godine i uživala u velikom uspjehu publike. Danas možete vidjeti kako je linija, prepoznata u igri, široko razvijena u svjetlu kinematografije znanstvene fantastike. Bit zemljišta: vlasnik postrojenja razvija i postavlja otpuštanje velikog broja androida koji mogu raditi bez odmora. Ali ti se roboti u konačnici bore protiv kreatora.

Povijesni primjeri

Zanimljivo je da su se početci robotike pojavili u davnim vremenima. O tome svjedoče ostaci pokretnih kipova nastalih u I. stoljeću prije Krista. Homer je napisao u Ilijad o slugama uokvirenim zlatom, sposobnim govoriti i razmišljati. Danas je um, koji se daje robotima, dobio ime - umjetna inteligencija. Osim toga, drevni grčki inženjer-mehaničar Arhitekt Tarentuma pripisuje se razvoju i stvaranju mehaničkog letećeg goluba. Ovaj događaj datira iz oko 400 prije Krista.

Postoji mnogo takvih primjera. Oni su dobro otkriveni u knjizi Makarov IM. i Topcheeva Yu.I. "Robotika: povijest i perspektive". Opisuje u popularnom obliku podrijetlo suvremenih robota, te opisuje robotiku budućnosti i odgovarajući razvoj ljudske civilizacije.

Vrste robota

U ovom trenutku, najvažnije klase robota za širok raspon namjena su mobilni i manipulativni.

Mobile je automatski stroj s pokretnim kućištem i kontroliranim pogonom. Ovi roboti mogu biti hodanje, kotač, gusjenica, puzanje, plutajući, letenje.

Manipulacija - automatski strojni ili mobilni stroj, koji se sastoji od manipulatora s više stupnjeva mobilnosti i kontrole softvera, koji obavlja motoričke i upravljačke funkcije u proizvodnji. Takvi roboti su u podu, portalu ili suspendiranom. Najraširenija su bila u proizvodnji instrumenata i industrijama strojogradnje.

Načine kretanja

Roboti s kotačima i gusjenicama naširoko se koriste. Premještanje hodnika nije lagan zadatak dinamike. Takvi roboti još ne mogu imati stalni pokret koji je svojstven čovjeku.

Što se tiče letećih robota, može se reći da su najmoderniji zrakoplovi samo oni, ali piloti su pilotirani. Istodobno, autopilot može kontrolirati let u svim fazama. Leteći roboti su drones (UAV) i njihove podrazrede - rakete za krstarenje. Takva vozila imaju malu težinu i obavljaju opasne poslove, sve do pucanja pri naredbi operatera. Osim toga, postoje projektni uređaji koji mogu samostalno provoditi vatru.

Postoje leteći roboti koji koriste metode kretanja koji koriste pingvine, meduse i stingray. Ovaj način kretanja može se vidjeti u robotima Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Proizvodi ih tvrtka Festo. Ali roboti RoboBee koriste metode letenja insekata.

Među puzavim robotima postoji niz kretanja, slično kretanju crva, zmija i puževa. U tom slučaju, robot koristi sile trenja na gruboj površini ili zakrivljenosti površine. Takav potez je koristan za uske prostore. Takvi su roboti potrebni kako bi pronašli ljude pod ruševinama uništenih zgrada. Roboti slični zmijama sposobni su se preseliti u vodu (kao što je ACM-R5 proizveden u Japanu).

Premještanje na vertikalnu površinu robota koristite ove pristupe:

• poput čovjeka koji se penju na zid s podmetačima (Stanford robot Capuchin);
• Slično kao i gecko, opremljen vakuumskim filterima (Wallbot i Stickybot).

Među plutajućim robotima postoji mnogo razvoja koje se kreću prema načelu imitacije ribe. Učinkovitost ovog pokreta je 80% veća od propulzivne učinkovitosti s propelerom. Takve izvedbe imaju nisku razinu buke i veliku manevriranost. To je od velikog interesa za istraživače podvodnog prostora. Takvi roboti uključuju modele Sveučilišta Essex - robotske ribe i tune, koju je razvio Institut Field Robotics. Oni su po uzoru na karakteristike kretanja tune. Među robotima koji simuliraju kretanje rampe, poznat je razvoj Festa: Aqua Ray. Robot koji se kreće kao meduza je Aqua Jelly od istog razvojnog programera.

Kružni posao

Većina krugova robotike usmjerena je na osnovne i srednje škole. Ali djeca predškolske dobi nisu lišena pozornosti. Glavnu ulogu ovdje igra razvoj kreativnosti. Predškolska djeca moraju naučiti slobodno razmišljati i utjeloviti svoje ideje u kreativnosti. Zato su lekcije u robotici u krugovima za djecu mlađu od 6 godina usmjerene na aktivnu uporabu kockica i jednostavnih dizajnera.

Školski program svakako postaje složeniji. Omogućuje se upoznavanje s različitim klasama robota, pokušaj u praksi, dublje u znanost. Nove discipline otkrivaju potencijal djeteta da stekne stručne vještine i znanje u odabranom području inženjeringa.

Robotski kompleksi

Suvremeni razvoj robotike u takvoj je fazi da se čini da će doći do snažnog otkrića u robotskim tehnologijama. To je isto kao kod videopoziva i mobilnih gadgeta. Do nedavno, sve to činilo se nedostupnim masovnoj potrošnji. I danas - ovo je obična, prestala se iznenaditi. Ali svaka izložba robotike pokazuje nam fantastične projekte koji hvataju duh osobe od puke misao o njihovom uvođenju u život društva.

U obrazovnom sustavu moguće je implementirati program primjenom kompleksnih instalacija robota, među kojima su popularni:

• Mehanička kontrola.
• LEGO Mindstorms.
• Festo Didactic.
• Fischertechnik.

upravljanje

Vrsta kontrolnih sustava su:

• biotehnički (zapovijedanje, kopiranje, poluautomatski);
• automatski (softver, prilagodljiv, inteligentan);
• interaktivno (automatizirano, nadzorno, interaktivno).

Glavne zadaće upravljanja robom su:

• planiranje kretanja i položaja;
• planiranje snaga i trenutaka;
• identifikacija dinamičkih i kinematičkih podataka;
• analiza dinamičke točnosti.

Razvoj metoda upravljanja od velike je važnosti u području robotike. Ovo je važno za tehničku kibernetiku i automatsku kontrolu teorije.