Astăzi, cursurile de robotică devin foarte populare. Pentru școlari, astfel de lecții ajută la formarea și dezvoltarea gândirii critice, învață cum să abordeze în mod creativ procesul de rezolvare a problemelor de diferite niveluri de complexitate și, de asemenea, dobândește abilități de lucru în echipă.
Noua generație
Educația modernă trece la o nouă rundă de dezvoltare. Mulți educatori și părinți caută o oportunitate de a-i interesa pe copii în știință, de a le insufla dragostea de a învăța și de a le încărca cu dorința de a crea și de a gândi în afara cutiei. Formele tradiționale de prezentare a materialului și-au pierdut de multă relevanță. Noua generație nu este ca strămoșii săi. Vor să învețe într-un mod plin de viață, 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, dar și să participe direct la acest proces.
Mulți dintre ei sunt interesați de: „Ce este robotica? Unde poți învăța asta?”.
Educație și roboți
Această disciplină academică include astfelsubiecte precum design, programare, algoritmică, matematică, fizică și alte discipline legate de inginerie. Olimpiada Mondială de Robotică (World Robotics Olympiad - WRO) are loc anual. În domeniul educațional, aceasta este o competiție masivă pentru a înțelege mai bine ce este robotica pentru cei care întâlnesc prima dată un subiect similar. Oferă ocazia de a-și încerca participanții din peste 50 de țări. La competiție vin aproximativ 20 de mii de echipe, care includ copii între 7 și 18 ani.
Scopul principal al WRO: dezvoltarea și popularizarea creativității științifice și tehnologice (creativitate științifică și tehnică) și robotică în rândul tinerilor și copiilor. Astfel de olimpiade sunt un instrument educațional modern al secolului XXI.
Funcții noi
Pentru ca copiii să înțeleagă mai bine ce este robotica, competiția folosește abilitățile teoretice și practice dobândite la clasă ca parte a activității de club și a curriculum-ului școlar pentru studiul științelor naturii și științelor exacte. Pasiunea pentru disciplina robotică se dezvoltă treptat în dorința de a învăța mai profund despre științe precum matematica, fizica, informatica și tehnologia.
WRO este o oportunitate unică pentru participanții și observatorii săi nu numai de a afla mai multe despre ce este robotica, ci și de a dezvolta abilitățile de creativitate și gândire critică atât de necesare în secolul 21.
Instruire
Interesul pentru disciplina educațională a roboticii crește în fiecare zi. Baza materială se îmbunătățește și se dezvoltă constant, multe idei care până de curând au rămas un vis sunt astăzi o realitate. Studiul subiectului „Fundamentals of Robotics” a devenit posibil pentru un număr mare de copii. În lecții, copiii învață să rezolve probleme cu resurse limitate, să prelucreze și să asimileze informații și să le folosească în mod corect.
Copiii învață ușor. Tânăra generație modernă, crescută cu diverse gadget-uri, de regulă, nu are nicio dificultate în a stăpâni disciplina „Fundamentals of Robotics”, sub rezerva dorinței și poftei de noi cunoștințe.
Trebuie afirmat că chiar și adulții sunt mai greu de reeducat decât de a învăța mințile copiilor puri, dar însetați. O tendință pozitivă este atenția enormă acordată popularizării roboticii în rândul tinerilor de către guvernul rus. Și acest lucru este de înțeles, deoarece sarcina de a moderniza educația inginerească și de a atrage tineri profesioniști este o chestiune de competitivitate a statului pe arena internațională.
Importanța subiectului
Astăzi, problema de actualitate a Ministerului Educației este introducerea roboticii educaționale în cercul disciplinelor școlare. Este considerat un domeniu important de dezvoltare. La lecțiile de tehnologie, copiii ar trebui să își facă o idee despre sfera modernă de dezvoltare a tehnologiei și designului, care le oferă posibilitatea de a inventa și de a se construi. Nu este necesar ca toți studenții să devină ingineri, dar toată lumea ar trebui să aibă ocazia.
În general, lecțiile de robotică sunt extrem desunt interesante pentru copii. Este important ca toată lumea să înțeleagă acest lucru - atât profesorii, cât și părinții. Astfel de cursuri oferă o oportunitate de a vedea alte discipline într-o lumină diferită, de a înțelege sensul studiului lor. Dar sensul, înțelegerea de ce este necesar acest lucru, este ceea ce conduce mințile băieților. Absența lui anulează toate eforturile profesorilor și părinților.
Un factor important este că predarea roboticii nu este stresantă și complet absorbantă pentru copii. Aceasta nu este doar dezvoltarea personalității elevului, ci și oportunitatea de a scăpa de stradă, de mediul nefavorabil, de distracția inactivă și de consecințele pe care le implică.
Origine
Însuși numele roboticii vine de la robotica engleză corespunzătoare. Aceasta este o știință aplicată care se ocupă cu dezvoltarea sistemelor tehnice automatizate. În producție, este unul dintre principalele baze tehnice ale intensificării.
Toate legile roboticii, ca și știința însăși, sunt strâns legate de electronică, mecanică, telemecanică, mecatronică, informatică, radio inginerie, inginerie electrică. Robotica în sine este împărțită în industria, construcții, medicală, spațială, militară, subacvatică, aviație și casnică.
Conceptul de „robotică” a fost folosit pentru prima dată în poveștile sale de scriitorul de science fiction Isaac Asimov. Era în 1941 (povestea „Mincinosul”).
Cuvântul „robot” a fost inventat în 1920 de scriitorii cehi Karel Capek și fratele său Josef. A fost inclusă în piesa științifico-fantastică „Roboții universali ai lui Rossum”, care a fost pusă în scenă în 1921 și s-a bucurat de un mare succes de public. Astăzi puteți vedea cumlinia indicată în piesă a fost dezvoltată pe scară largă în lumina cinematografiei science fiction. Esența complotului: proprietarul plantei dezvoltă și ajustează producția unui număr mare de androizi care pot funcționa fără odihnă. Dar acești roboți ajung să se răzvrătească împotriva creatorilor lor.
Exemple istorice
Este interesant că începuturile roboticii au apărut în cele mai vechi timpuri. Acest lucru este dovedit de rămășițele statuilor în mișcare care au fost realizate în secolul I î. Hr. Homer a scris în Iliada despre roabe făcute din aur, capabile să vorbească și să gândească. Astăzi, mintea cu care sunt înzestrați roboții se numește inteligență artificială. În plus, inginerului mecanic grec antic Archytas din Tarentum este creditat cu proiectarea și construirea porumbelului zburător mecanic. Acest eveniment datează din aproximativ 400 î. Hr.
Există multe astfel de exemple. Ele sunt bine dezvăluite în cartea lui Makarov I. M. și Topcheeva Yu. I. „Robotica: istorie și perspective”. Vorbește într-un mod popular despre originile roboților moderni și, de asemenea, conturează robotica viitorului și dezvoltarea corespunzătoare a civilizației umane.
Tipuri de roboți
În stadiul actual, cele mai importante clase de roboți de uz general sunt mobili și manipulativi.
Mobile este o mașină automată cu un șasiu în mișcare și unități controlate. Acești roboți pot fi pe jos, cu roți, omidă, târăre, plutitoare, zburătoare.
Manipularea este un automat staționar sau mobilo mașină formată dintr-un manipulator cu mai multe grade de libertate și control software care îndeplinește funcții de motor și control în producție. Astfel de roboți sunt disponibili în formă de podea, portal sau suspendat. Ele sunt cele mai utilizate pe scară largă în industria de fabricare a instrumentelor și a mașinilor.
Metode de mișcare
Roboții pe roți și șenile sunt folosiți pe scară largă. Mișcarea unui robot care merge este o sarcină dificilă a dinamicii. Astfel de roboți nu pot avea încă o mișcare stabilă inerentă unei persoane.
Referitor la roboții zburători, putem spune că majoritatea aeronavelor moderne sunt doar ei, dar sunt controlați de piloți. În același timp, pilotul automat poate controla zborul în toate etapele. Roboții zburători includ drone (UAV) și subclasa lor - rachete de croazieră. Astfel de dispozitive sunt ușoare și îndeplinesc misiuni periculoase, până la tragerea la comanda operatorului. În plus, există vehicule de design capabile să tragă independent.
Există roboți zburători care folosesc metodele de mișcare pe care le folosesc pinguinii, meduzele și razele. Această metodă de mișcare poate fi văzută la roboții Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Sunt fabricate de Festo. Dar roboții RoboBee folosesc metode de zbor ale insectelor.
Printre roboții târâtori, există o serie de evoluții similare în mișcare cu viermii, șerpii și melcii. În acest caz, robotul folosește forțe de frecare pe o suprafață aspră sau pe o curbură a suprafeței. Mișcare similarăutila pentru spatii inguste. Astfel de roboți sunt necesari pentru a căuta oameni sub dărâmăturile clădirilor distruse. Roboții asemănătoare șarpelor sunt capabili să se deplaseze prin apă (cum ar fi ACM-R5 fabricat în Japonia).
Roboții care se deplasează pe o suprafață verticală folosesc următoarele abordări:
- ca un om care urcă pe un zid cu pervazuri (robot Stanford Capuchin);
- ca geckos echipate cu ventuze cu vid (Wallbot" și Stickybot).
Printre roboții plutitori, există multe evoluții care merg pe principiul imitației peștilor. Eficiența unei astfel de mișcări este cu 80% mai mare decât eficiența mișcării cu o elice. Astfel de modele au un nivel scăzut de zgomot și o manevrabilitate ridicată. Acesta este motivul pentru care sunt de mare interes pentru cercetătorii spațiului subacvatic. Acești roboți includ Universitatea din Essex Robotic Fish and Tuna, dezvoltat de Field Robotics Institute. Sunt modelate după mișcarea caracteristică tonului. Dintre roboții care imită mișcarea unei raie, este cunoscută dezvoltarea lui Festo: Aqua Ray. Iar robotul care se mișcă ca o meduză este Aqua Jelly de la același dezvoltator.
Lucru în cerc
Majoritatea cluburilor de robotică sunt orientate către școlile primare și gimnaziale. Dar copiii de vârstă preșcolară nu sunt lipsiți de atenție. Rolul principal aici este jucat de dezvoltarea creativității. Preșcolarii trebuie să învețe să gândească liber și să-și traducă ideile în creativitate. De aceea, orele de robotică în cercuri pentru copii sub 6 ani au ca scop utilizarea activă a cuburilor și a simplelorconstructori.
Programa școlară devine cu siguranță din ce în ce mai complicată. Oferă o oportunitate de a te familiariza cu diverse clase de roboți, de a te încerca în practică, de a te aprofunda în știință. Noile discipline dezvăluie potențialul copilului de a dobândi abilități și cunoștințe profesionale în domeniul ales de inginerie.
Robotica
Dezvoltarea modernă a roboticii este într-un asemenea stadiu încât se pare că este pe cale să se întâmple o descoperire puternică în domeniul roboticii. Este același lucru cu apelurile video și gadgeturile mobile. Până de curând, toate acestea păreau inaccesibile consumului de masă. Și astăzi este un loc obișnuit care a încetat să uimească. Dar fiecare expoziție de robotică ne arată proiecte fantastice care surprind spiritul unei persoane de la simplul gând la introducerea lor în societate.
În sistemul de învățământ, instalațiile complexe de roboți sunt cele care fac posibilă implementarea unui program folosind activități de proiect, printre care sunt populare:
- Kit de control mecatronic.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Management
După tipul de gestionare a sistemului, există:
- biotehnice (comandă, copiere, semi-automat);
- automat (software, adaptiv, inteligent);
- interactiv (automatizat, de supraveghere, interactiv).
Principalele sarcini ale controlului robotului includ:
- planificarea mișcărilor și a pozițiilor;
- forțe și momente de planificare;
- identificarea datelor dinamice și cinematice;
- analiza acuratețea dinamică.
Dezvoltarea metodelor de control este de mare importanță în domeniul roboticii. Acest lucru este important pentru cibernetica tehnică și teoria controlului automat.
