Ce este robotica pentru elevi?

Astăzi, robotica devine foarte populară. Pentru elevi, astfel de lecții ajută la formarea și dezvoltarea gândirii critice, să învețe cum să abordeze în mod creativ procesul de rezolvare a problemelor de diferite nivele de complexitate, precum și să dobândească abilități de a lucra într-o echipă.

Noua generație

Educația modernă se îndreaptă către o nouă etapă a dezvoltării sale. Mulți profesori și părinți caută oportunitatea de a interesa copiii în domeniul științei, de a insufla o iubire pentru învățare și de a acționa cu dorința de a crea și de a gândi într-un mod extraordinar. Formele tradiționale de prezentare a materialelor și-au pierdut multă relevanță. Noua generație nu arată ca strămoșii săi. Vor să învețe rapid, interesant, interactiv. Această generație este ușor de orientat în tehnologiile moderne. Copiii doresc să se dezvolte într-un mod care nu numai că ține pasul cu tehnologiile care se dezvoltă rapid, ci și participă direct la acest proces.

Mulți dintre ei sunt interesați de: "Ce este robotica? Unde se poate învăța acest lucru? ".

Educație și roboți

Această disciplină academică include subiecte precum proiectarea, programarea, algoritmica, matematica, fizica și alte discipline legate de inginerie. În fiecare an se desfășoară olimpiada mondială de robotică (World Robotics Olympiad - WRO). În sfera educațională, aceasta este o competiție în masă care vă permite să înțelegeți mai bine ce este robotica pentru cei care întâlnesc întâi un astfel de lucru. Oferă posibilitatea de a-și încerca participanții din mai mult de 50 de țări. Competiția atrage aproximativ 20 de mii de echipe, printre care se numără și copiii între 7 și 18 ani.

Obiectivul principal al WRO: dezvoltarea și popularizarea NTT (creativitate științifică și tehnică) și robotică în mediul tinerilor și copiilor. Astfel de olimpiade reprezintă un instrument educațional modern al secolului XXI.

Noile caracteristici

Pentru copii să înțeleagă mai bine ce se aplică concursuri de robotică abilitățile teoretice și practice dobândite în clasă, ca parte a activității clubului și a curriculum-ului pentru studiul subiectelor științelor naturii și al științei. Entuziasm disciplina robotizat se dezvoltă treptat într-o dorință profundă de a ști științe, cum ar fi matematica, fizica, informatică și tehnologie.

WRO este o ocazie unică pentru participanții și observatorii săi nu numai să învețe mai profund ce este robotica, ci și să dezvolte abilitățile creativității și gândirii critice care sunt atât de necesare în secolul 21.

Sesiuni de instruire

Interesul pentru disciplina educațională a industriei de robotică crește în fiecare zi. Baza materială se îmbunătățește și se dezvoltă constant, multe idei, încă un vis - astăzi este o realitate. Studiul temei "Bazele roboticii" a devenit posibil pentru un număr mare de copii. În lecții, copiii învață să rezolve problemele cu resurse limitate, să proceseze și să asimileze informațiile și să o folosească, de asemenea, în mod corect.

Copiii învață ușor. generație modernă mai tineri, sunt ridicate pe diverse gadget-uri, de obicei nu are nici o dificultate în dezvoltarea disciplinei „Fundamentele Robotica“, cu condiția ca dorința și forța de tracțiune la noi cunoștințe.

Este necesar să se precizeze faptul că și adulții sunt mai greu să se recalifice decât să-i învețe mintea curată, dar foame a copiilor. O tendință pozitivă este o mare atenție la popularizarea roboticii în mediul de tineret de către agențiile guvernamentale din Rusia. Și acest lucru este de înțeles, deoarece sarcina de modernizare inginerie și atragerea tinerilor profesioniști este o chestiune a competitivității statului în arena internațională.

Importanța subiectului

Astăzi, problema urgentă a Ministerului Educației este introducerea de robotică educațională în cercul disciplinelor școlare. Este considerată o direcție importantă de dezvoltare. La lecțiile de tehnologie, copiii ar trebui să primească idei despre sfera modernă de dezvoltare a ingineriei și designului, care le permite să inventeze și să se construiască. Nu este necesar ca toți studenții să devină ingineri, dar toată lumea ar trebui să aibă ocazia.

În general, lecțiile de robotică sunt extrem de interesante pentru copii. Este important să înțelegeți totul - atât profesorii cât și părinții. Astfel de clase oferă posibilitatea de a vedea alte discipline într-o lumină diferită, pentru a înțelege semnificația studiului lor. Dar este sensul, înțelegerea de ce este nevoie, care conduce mințile copiilor. Absența lui dezminte toate eforturile profesorilor și părinților.

Un factor important este că instruirea în robotică este un proces care nu tulbura și absoarbe complet copiii. Este nu numai dezvoltarea studentului individuale, dar, de asemenea, o oportunitate de a scăpa de pe străzi, situația nefavorabilă, distracție de mers în gol și consecințele care implică pentru el.

origine

Numai numele roboticii vine de la robotica engleza corespunzatoare. Este o știință aplicată, care se ocupă de dezvoltarea sistemelor tehnice automatizate. În producție, aceasta este una dintre principalele baze tehnice de intensificare.

Toate legile robotica, ca știința în sine, care este strâns legat de electronica, mecanica, control de la distanță, mecatronică, informatică, inginerie de radio, inginerie electrică. Robotica în sine este împărțită în industrie, construcții, medicale, spațiu, militar, subacvatic, aviatic și intern.

Conceptul de "robotică" a fost folosit pentru prima oară în povestirile sale de un scriitor de science fiction Isaac Asimov. A fost în 1941 (povestea "Liar").

Cuvântul "robot" a fost inventat în 1920 de scriitorii cehi Karel Capek și de fratele său Josef. A intrat în piesa science-fiction "Rossum Universal Robots", care a fost pusă în scenă în 1921 și sa bucurat de un mare succes în audiență. Astăzi puteți vedea cum linia, identificată în piesă, a fost dezvoltată pe scară largă în lumina cinematografiei science fiction. Esența parcelei: proprietarul fabricii se dezvoltă și stabilește eliberarea unui număr mare de androizi, capabili să lucreze fără odihnă. Dar acești roboți se răzvrătesc în cele din urmă împotriva creatorilor.

Exemple istorice

Este interesant faptul că începutul roboticii a apărut în cele mai vechi timpuri. Acest lucru este evidențiat de rămășițele statuilor în mișcare care au fost făcute în secolul I î.Hr. Homer a scris în Iliada despre slujitorii încadrați în aur, capabili să vorbească și să gândească. Astăzi, mintea, care este dată robotilor, a primit numele - inteligența artificială. Mai mult decât atât, vechii Archytas inginer mecanic grecești creditat cu dezvoltarea și crearea de zbor porumbei mecanice. Acest eveniment datează din jurul anului 400 î.Hr.

Există o mulțime de astfel de exemple. Ele sunt bine dezvăluite în cartea lui Makarov IM. și Topcheeva Yu.I. "Robotica: istorie și perspective." Descrie în formă populară originile roboților moderni, precum și descrie robotica viitorului și dezvoltarea corespunzătoare a civilizației umane.

Tipuri de roboți

În prezent, cele mai importante clase de roboți pentru o gamă largă de scopuri sunt mobile și manipulative.

Mobile este o mașină automată cu un șasiu în mișcare și unități controlate. Aceste roboți pot fi plimbări, cu roți, omizi, târâtoare, plutitoare, zboară.

Manipulare - o mașină automată staționară sau mobilă, constând dintr-un manipulator cu mai multe grade de mobilitate și control software, care efectuează funcții de motor și control în producție. Astfel de roboți sunt în podea, portal sau suspendați. Cele mai răspândite au fost în industria construcțiilor de instrumente și mașini.

Căile de mișcare

Roboții roți și omologi sunt utilizați pe scară largă. Mișcarea robotului de mers nu este o sarcină ușoară de dinamică. Astfel de roboți nu pot avea încă mișcarea constantă inerentă omului.

În ceea ce privește roboții care zboară, se poate spune că majoritatea avioanelor moderne sunt doar acestea, dar acestea sunt pilotate de către piloți. În același timp, pilotul automat poate controla zborul în toate etapele. Sunt roboți care zboară drone (UAV) și rachetele lor de subclasă - croazieră. Astfel de vehicule au o greutate mică și realizează misiuni periculoase, până la ardere la comanda operatorului. În plus, există dispozitive de proiectare capabile să conducă independent focul.

Există roboți care zboară folosind metode de mișcare care folosesc pinguini, meduze și stingrays. Acest mod de mișcare poate fi văzut în roboții Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Acestea sunt produse de compania Festo. Dar roboții RoboBee folosesc metodele de insecte zburătoare.

Printre roboții târâtori se află o serie de evoluții, similare cu mișcarea viermilor, șerpilor și sulilor. În acest caz, robotul folosește forțe de frecare pe o suprafață aspră sau curbură a suprafeței. O astfel de mișcare este utilă pentru spațiile înguste. Astfel de roboți sunt necesari pentru a găsi oameni sub dărâmăturile clădirilor distruse. Roboții asemănători cu șarpele sunt capabili să se miște în apă (cum ar fi ACM-R5 produs în Japonia).

Deplasând pe suprafața verticală a roboților, utilizați aceste abordări:

• ca un om care urcă un zid cu cornișoare (robotul Stanford Capuchin);
• Similar cu geckos, echipat cu suckers vid (Wallbot și Stickybot).

Dintre roboții plutitori, există multe evoluții care se deplasează în conformitate cu principiul imitației peștilor. Eficacitatea acestei mișcări este cu 80% mai mare decât eficiența de propulsie cu o elice. Aceste modele au un nivel scăzut de zgomot și manevrabilitate ridicată. Acest lucru este de mare interes pentru cercetătorii din spațiul subacvatic. Acești roboți sunt modelul de la Universitatea din Essex - Fish Robotic și tonul, dezvoltat de Institutul de Robotică de câmp. Acestea sunt modelate în funcție de mișcarea caracteristică a tonului. Printre roboții care simulează mișcarea rampei, este cunoscută dezvoltarea lui Festo: Aqua Ray. Un robot, care se mișcă ca o meduză, este Aqua Jelly de la același dezvoltator.

Cercul de lucru

Majoritatea cercurilor robotice sunt destinate școlilor primare și secundare. Dar copiii de vârstă preșcolară nu sunt privați de atenție. Principalul rol aici este jucat de dezvoltarea creativității. Prescolarii trebuie să învețe să gândească liber și să-și întruchipeze ideile în creativitate. Acesta este motivul pentru formare robotica în cercurile pentru copii sub 6 ani au ca scop utilizarea activă a cuburi simple și designeri.

Programul școlar devine cu siguranță mai complicat. Oferă posibilitatea de a se familiariza cu diferite clase de roboți, de a se încerca în practică, de a merge mai adânc în știință. Noile discipline dezvăluie potențialul copilului de a dobândi abilități și cunoștințe profesionale în domeniul ingineriei alese.

Complexe robotice

Dezvoltarea modernă a roboticii se află într-o astfel de etapă încât se pare că se va produce un progres puternic în tehnologiile robotului. Acest lucru este la fel ca în cazul apelurilor video și al gadgeturilor mobile. Până de curând, toate acestea păreau inaccesibile pentru consumul în masă. Și astăzi - acesta este obișnuitul, încetează să surprindă. Dar fiecare expoziție de robotică ne arată niște proiecte fantastice care captează spiritul unei persoane de la simplul gând al introducerii lor în viața societății.

În sistemul de învățământ, este posibil să se pună în aplicare programul cu aplicarea de proiectare instalații complexe de roboți, printre care sunt populare:

• Kitul de control al mecatronicii.
• LEGO Mindstorms.
• Festo Didactic.
• Fischertechnik.

administrare

Tipul sistemelor de control sunt:

• biotehnică (comandă, copiere, semi-automată);
• automat (software, adaptabil, inteligent);
• interactive (automatizate, de supraveghere, interactive).

Principalele sarcini ale managementului robotului sunt:

• planificarea mișcărilor și a pozițiilor;
• planificarea forțelor și momentelor;
• identificarea datelor dinamice și cinematice;
• analiza preciziei dinamice.

Dezvoltarea metodelor de management este de mare importanță în domeniul roboticii. Acest lucru este important pentru cibernetica tehnică și teoria automată a controlului.