Какво е роботиката за учениците?

Днес роботите стават много популярни. На учениците тези уроци помагат да се създаде и развие критическо мислене, да се научи как да се създаде творчески подход към процеса на решаване на проблеми с различни нива на сложност, както и да се придобият умения за работа в екип.

Ново поколение

Съвременното образование се превръща в нов етап от неговото развитие. Много учители и родители търсят възможността да се интересуват децата от науката, да внушат любовта към ученето и да се зареждат с желанието да създават и мислят по необикновен начин. Традиционните форми на представяне на материали отдавна са загубили своята релевантност. Новото поколение не прилича на предците си. Те искат да се научат бързо, интересно, интерактивно. Това поколение е лесно ориентирано в съвременните технологии. Децата искат да се развиват по начин, който не само се справя с бързо развиващите се технологии, но и пряко участва в този процес.

Много от тях се интересуват от: "Какво е роботиката? Къде може да се научи това? ".

Образование и роботи

Тази академична дисциплина включва такива теми като дизайн, програмиране, алгоритмика, математика, физика и други дисциплини, свързани с инженерството. Всяка година се провежда Световна олимпиада по роботика (World Robotics Olympiad - WRO). В образователната сфера това е масова конкуренция, която ви позволява да разберете по-добре какво е роботиката за тези, които първо се натъкват на такова нещо. Тя дава възможност да се опитат ръцете на участниците от повече от 50 страни. Състезанието привлича около 20 000 екипа, сред които деца от 7 до 18 години.

Основна цел на WRO: развитие и популяризиране на NTT (научно-техническо творчество) и роботика в младежката и детската среда. Такива олимпиади са модерен образователен инструмент на ХХІ век.

Нови функции

За да могат децата да разберат по-добре какво е роботиката, конкурсите използват теоретичните и практически умения, придобити в учебните занятия, и учебната програма за изучаване на естествените науки и точните науки. Ентусиазмът за роботичната дисциплина постепенно се развива в желанието да се научат повече за такива науки като математика, физика, компютърни науки и технологии.

WRO е уникална възможност за участниците и наблюдателите не само да научат по-задълбочено какво е роботиката, но и да развият уменията на творчеството и критическото мислене, които са толкова необходими в 21-ви век.

Обучителни сесии

Интересът към образователната дисциплина на роботната индустрия нараства ежедневно. Материалната база непрекъснато се усъвършенства и развива, много идеи, все още сън - днес е реалност. Проучването на темата "Основи на роботиката" стана възможно за голям брой деца. В уроците децата се учат да решават проблеми с ограничени ресурси, да обработват и усвояват информация и да я използват по правилния начин.

Децата се учат лесно. Модерен младото поколение, се отглеждат на различни приспособления, обикновено не е проблем при разработването на дисциплината "Основи на роботиката", при условие, че желанието и тягата към нови знания.

Необходимо е да се посочи фактът, че дори по-трудно се преквалифицират възрастните, отколкото да се преподава умът на чистите, но гладните деца. Положителна тенденция е огромното внимание към популяризирането на роботиката в младежката среда от правителствените агенции на Русия. И това е разбираемо, тъй като задачата за модернизация инженерно образование и привличането на млади професионалисти е въпрос на конкурентоспособността на държавата на международната сцена.

Значението на темата

Днес спешният въпрос на Министерството на образованието е въвеждането на образователна роботика в кръга на училищните дисциплини. Тя се смята за важна посока на развитие. В уроците по технологиите децата трябва да получат идеи за съвременната сфера на развитие на инженерството и дизайна, които им позволяват да измислят и да се изграждат. Не е необходимо всички студенти да станат инженери, но всеки трябва да има възможност.

По принцип уроците по роботика са изключително интересни за децата. Важно е да разберете всичко - учители и родители. Такива класове дават възможност да се видят други дисциплини в различна светлина, за да се разбере значението на тяхното изучаване. Но това е смисълът, разбирането защо е необходимо, което кара умовете на децата. Неговото отсъствие отрича всички усилия на учителите и родителите.

Важен фактор е, че обучението по роботика е процес, който не натоварва и абсорбира напълно децата. Това не е само развитието на личността на студента, но и възможността да избягате от улицата, неблагоприятни условия, непринудено забавление и последиците, които последват.

произход

Самият роботизъм идва от съответната английска роботика. Това е приложна наука, която се занимава с разработването на технически автоматизирани системи. В производството е една от основните технически бази на интензификация.

Всички закони на роботиката, като самата наука, са тясно свързани с електроника, механика, телемеханика, мехатроника, компютърни науки, радиотехника и електротехника. Самата роботика е разделена на промишлени, строителни, медицински, космически, военни, подводни, авиационни и вътрешни.

Концепцията за "роботика" е използвана за пръв път в историята си от автор на научна фантастика Исак Асимов. Това беше през 1941 г. (историята "Liar").

Самата дума "робот" е изобретен през 1920 г. от чешките писатели Карел Чапек и неговия брат Йозеф. Влезе в научно-фантастичната пиеса "Rossum Universal Robots", която се появи през 1921 г. и се радва на голям успех за аудиторията. Днес можете да видите как линията, идентифицирана в играта, е широко развита в светлината на научно-фантастичната кинематография. Същността на парцела: собственикът на завода се развива и създава освобождаването на голям брой андроиди, способни да работят без почивка. Но тези роботи в крайна сметка се бунтуват срещу създателите.

Исторически примери

Интересно е, че началото на роботиката се е появила в древни времена. Това се доказва от останките от движещи се статуи, направени през I в. Пр. Хр. Омир пише в Илиада за служители със златна рамка, способни да говорят и да мислят. Днес умът, който се дава на роботите, е получил името - изкуствен интелект. Освен това, древногръцката инженер-механика архитект на Tarentum е кредитирана с разработването и създаването на механична летяща гълъба. Това събитие датира от около 400 г. пр. Хр.

Има много такива примери. Те са добре разкрити в книгата на Makarov IM. и Topcheeva Yu.I. "Роботика: история и перспективи". Той описва в популярна форма произхода на съвременните роботи, както и очертава роботиката на бъдещето и съответното развитие на човешката цивилизация.

Видове роботи

Понастоящем най-важните класове роботи за широк спектър от цели са мобилни и манипулативни.

Mobile е автоматична машина с подвижно шаси и контролирани задвижвания. Тези роботи могат да бъдат ходене, с колелца, гъсеница, пълзящи, плаващи, летящи.

Манипулация - автоматична стационарна или подвижна машина, състояща се от манипулатор с няколко степени на подвижност и софтуерно управление, изпълняващ моторни и контролни функции в производството. Такива роботи са в пода, в портала или са прекратени. Най-разпространени са в машиностроенето и машиностроенето.

Начините на движение

Колесни и гъсенични роботи са широко използвани. Преместването на ходещия робот не е лесна задача на динамика. Такива роботи все още не могат да имат постоянното движение, присъщо на човека.

По отношение на летящите роботи може да се каже, че повечето съвременни самолети са само тези, но те са пилотирани от пилотите. В същото време автопилотът може да контролира полета на всички етапи. Летящите роботи са дрони (UAV) и техните ракети подклас - круиз. Такива превозни средства имат ниско тегло и извършват опасни мисии до стрелба по командване на оператора. Освен това има конструктивни устройства, способни да извършват независимо пожар.

Има летящи роботи, използващи методи на движение, които използват пингвини, медузи и охлюви. Този начин на движение може да се види в роботите Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Те се произвеждат от фирмата Festo. Но роботите RoboBee използват методите на летящи насекоми.

Сред пълзящите роботи има редица развития, подобни на движението на червеи, змии и охлюви. В този случай роботът използва фрикционни сили върху груба повърхност или кривината на повърхността. Такъв ход е полезен за тесни пространства. Такива роботи са необходими, за да намерят хора под развалините на разрушените сгради. Змийските роботи са способни да се движат във вода (като ACM-R5, произведени в Япония).

Премествайки се на вертикалната повърхност на роботите, използвайте тези подходи:

• като човек, който се катери на стена с первази (станфордски робот Капучин);
• Подобно на геконите, оборудвани с вакуумни смукатели (Wallbot и Stickybot).

Сред плаващи роботи има много развития, които се движат според принципа на имитация на риба. Ефективността на това движение е 80% по-голяма от ефективността на задвижването с витло. Тези конструкции имат ниско ниво на шум и висока маневреност. Това е от голям интерес за изследователите на подводното пространство. Такива роботи включват моделите на Университета в Есекс - роботизирани риби и риба тон, разработени от Института за полеви роботика. Те са моделирани според движението, характерно за рибата тон. Сред роботите, които симулират движението на рампата, е известно развитието на Фесто: Аква Рей. Един робот, който се движи като медуза, е Aqua Jelly от същия разработчик.

Работа по кръг

Повечето от роботните кръгове са насочени към началните и средните училища. Но децата от предучилищна възраст не са лишени от внимание. Основната роля тук играе развитието на творчеството. Предучилищните ученици трябва да се научат да мислят свободно и да въплъщават своите идеи в творчеството. Ето защо уроците по роботика в кръгове за деца под 6 години са насочени към активното използване на кубчета и прости дизайнери.

Училищната програма със сигурност става все по-сложна. Тя дава възможност да се запознаете с различни класове роботи, да се опитвате на практика, да се впускате по-дълбоко в науката. Новите дисциплини разкриват потенциала на детето да придобие професионални умения и знания в избраната инженерна област.

Роботични комплекси

Съвременното развитие на роботиката е на такава степен, че изглежда, че ще се случи мощен пробив в роботните технологии. Това е същото като при видеообажданията и мобилните джаджи. До неотдавна всичко това изглеждаше недостъпно за масовото потребление. И днес - това е обикновеното, престава да изненадва. Но всяка изложба на роботика ни показва фантастични проекти, които улавят духа на човек от простото мислене за тяхното въвеждане в живота на обществото.

В образователната система, е възможно да се изпълни програмата с прилагане на проектиране дейност сложни инсталации на роботи, сред които са популярни:

• Комплект за контрол на мехатрониката.
• LEGO Mindstorms.
• Фесто Дидактика.
• Fischertechnik.

управление

Типът контролни системи са:

• биотехнически (командване, копиране, полуавтоматика);
• автоматичен (софтуер, адаптивен, интелигентен);
• интерактивни (автоматизирани, надзорни, интерактивни).

Основните задачи на управлението на роботите са:

• планиране на движения и позиции;
• планиране на сили и моменти;
• идентифициране на динамични и кинематични данни;
• анализ на динамичната точност.

Развитието на методите за управление е от голямо значение в областта на роботиката. Това е важно за техническата кибернетика и теорията на автоматичния контрол.