Ma a robotika órák egyre népszerűbbek. Az ilyen leckék az iskolások számára elősegítik a kritikus gondolkodás kialakítását és fejlesztését, megtanulják, hogyan kell kreatívan közelíteni a különféle bonyolultságú problémák megoldásának folyamatához, és csapatmunka készségeket is elsajátítanak.
Új generáció
A modern oktatás fejlődésének új fordulójába lép. Sok pedagógus és szülő keresi a lehetőséget, hogy felkeltse a gyerekek érdeklődését a tudomány iránt, a tanulás szeretetét, valamint az alkotás és a kereteken kívüli gondolkodás vágyával töltse fel őket. Az anyag hagyományos bemutatási formái már régóta elvesztették relevanciájukat. Az új generáció nem olyan, mint elődei. Élénk, érdekes, interaktív módon szeretnének tanulni. Ez a generáció könnyen orientálódik a modern technológiákban. A gyerekek úgy szeretnének fejlődni, hogy ne csak lépést tartsanak a gyorsan fejlődő technológiákkal, hanem közvetlenül is részt vegyenek ebben a folyamatban.
Sokukat érdekli: „Mi az a robotika? Hol lehet ezt megtanulni?”.
Oktatás és robotok
Ez a tudományos diszciplína magában foglalja az ilyeneketolyan tantárgyak, mint a tervezés, programozás, algoritmika, matematika, fizika és más, a mérnöki tudományokhoz kapcsolódó tudományok. A World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad – WRO) évente kerül megrendezésre. Az oktatás területén ez egy hatalmas verseny annak érdekében, hogy jobban megértsék, mi a robotika azok számára, akik először találkoznak hasonló témával. Lehetőséget ad arra, hogy kipróbálják magukat több mint 50 ország résztvevőinél. Körülbelül 20 ezer csapat érkezik a versenyre, köztük 7-18 éves gyerekek is.
A WRO fő célja: a tudományos és technológiai kreativitás (tudományos és műszaki kreativitás) és a robotika fejlesztése és népszerűsítése fiatalok és gyermekek körében. Az ilyen olimpiák a 21. század modern oktatási eszközei.
Új szolgáltatások
Annak érdekében, hogy a gyerekek jobban megértsék, mi is az a robotika, a verseny a tanórákon megszerzett elméleti és gyakorlati ismereteket használja fel a klubmunka és az iskolai tananyag részeként a természettudományok és az egzakt tudományok tanulmányozására. A robotika iránti szenvedély fokozatosan az olyan tudományok mélyebb megismerésének vágyává fejlődik, mint a matematika, a fizika, a számítástechnika és a technológia.
A
WRO egyedülálló lehetőség résztvevőinek és megfigyelőinek, hogy ne csak többet tudjanak meg arról, mi is az a robotika, hanem a kreativitás és a kritikai gondolkodás készségeinek fejlesztésére is, amelyekre a 21. században annyira szükség van.
Képzés
A robotika oktatási tudománya iránti érdeklődés napról napra nő. Az anyagi bázis folyamatosan javul és fejlődik, sok olyan ötlet, amely egészen a közelmúltig álom maradt, ma már valósággá válik. A "Robotika alapjai" tantárgy tanulmányozása sok gyermek számára lehetővé vált. A leckéken a gyerekek megtanulják megoldani a problémákat korlátozott erőforrásokkal, feldolgozni és asszimilálni az információkat, és azokat helyesen használni.
A gyerekek könnyen tanulnak. A modern, különféle eszközökön nevelkedett fiatal generációnak általában nem okoz nehézséget elsajátítani a „Robotika alapjai” tudományágat, az új tudás iránti vágy és vágy függvényében.
Meg kell állapítani, hogy még a felnőtteket is nehezebb átnevelni, mint a tiszta, de szomjas gyermeki elmét tanítani. Pozitív tendencia, hogy az orosz kormány óriási figyelmet fordít a robotika fiatalok körében történő népszerűsítésére. És ez érthető is, hiszen a mérnökképzés korszerűsítésének és a fiatal szakemberek bevonzásának feladata az állam nemzetközi versenyképességének kérdése.
A tárgy fontossága
Ma az Oktatási Minisztérium aktuális témája az oktatási robotika bevezetése az iskolai szakok körébe. Fontos fejlesztési területnek tartják. A technológiai órákon a gyerekeknek képet kell kapniuk a technológia és a tervezés modern fejlesztési szférájáról, amely lehetőséget ad számukra, hogy feltalálják és építsék magukat. Nem szükséges, hogy minden diák mérnök legyen, de mindenkinek meg kell adni a lehetőséget.
A robotika órák általában rendkívüliekérdekesek a gyerekek számára. Fontos, hogy ezt mindenki megértse – tanároknak és szülőknek egyaránt. Az ilyen órák lehetőséget adnak arra, hogy más tudományágakat más megvilágításban lássanak, megértsék tanulmányaik értelmét. De ez az értelem, annak megértése, hogy miért van erre szükség, ami hajtja a srácok fejét. Hiánya semmissé teszi a tanárok és a szülők erőfeszítéseit.
Fontos tényező, hogy a robotika tanítása nem megterhelő és teljesen magával ragadó a gyerekek számára. Ez nem csak a tanuló személyiségének fejlesztése, hanem az utcáról, a kedvezőtlen környezetből, a tétlen időtöltésből és az ezzel járó következményekből való kiszakadás lehetősége is.
Origin
A robotika neve a megfelelő angol robotikából származik. Ez egy alkalmazott tudomány, amely műszaki automatizált rendszerek fejlesztésével foglalkozik. A termelésben az intenzifikáció egyik fő technikai alapja.
A robotika minden törvénye, akárcsak maga a tudomány, szorosan összefügg az elektronikával, a mechanikával, a telemechanikával, a mechatronikával, a számítástechnikával, a rádiótechnikával, az elektrotechnikával. Maga a robotika ipari, építőipari, egészségügyi, űrhajózási, katonai, víz alatti, repülési és háztartási ágazatokra oszlik.
A „robotika” fogalmát először Isaac Asimov tudományos-fantasztikus író használta történeteiben. 1941-ben történt (a "The Liar" sztori).
A „robot” szót 1920-ban Karel Capek cseh írók és testvére, Josef alkották meg. Bekerült a "Rossum's Universal Robots" című tudományos-fantasztikus darabba, amelyet 1921-ben vittek színre, és nagy közönségsikert aratott. Ma láthatod, hogyana darabban jelzett vonalat a science fiction filmművészet tükrében széles körben fejlesztették. A cselekmény lényege: az üzem tulajdonosa nagyszámú, pihenés nélkül is működő android termelést fejleszt és állít be. De ezek a robotok végül fellázadnak alkotóik ellen.
Történelmi példák
Érdekes, hogy a robotika kezdetei az ókorban jelentek meg. Ezt bizonyítják mozgó szobrok maradványai, amelyek a Kr. e. I. században készültek. Homérosz írt az Iliászban az aranyból készült szolgálólányokról, akik képesek beszélni és gondolkodni. Ma azt az elmét, amellyel a robotok felruházzák, mesterséges intelligenciának nevezik. Ezenkívül az ókori görög gépészmérnök, Archytas Tarentum nevéhez fűződik a mechanikus repülő galamb tervezése és megépítése. Ez az esemény körülbelül ie 400-ra nyúlik vissza
Sok ilyen példa van. Jól fel vannak tárva Makarov I. M. könyvében. és Topcheeva Yu. I. "Robotika: történelem és perspektívák". Népszerű módon mesél a modern robotok eredetéről, valamint felvázolja a jövő robotikáját és az emberi civilizáció ennek megfelelő fejlődését.
A robotok típusai
Jelenleg az általános célú robotok legfontosabb osztályai a mobilok és a manipulatívak.
A Mobile egy automata gép mozgó alvázzal és vezérelt hajtásokkal. Ezek a robotok lehetnek sétálók, kerekesek, hernyók, másznak, lebeghetnek, repülhetnek.
A manipuláció egy automatikus helyhez kötött vagy mobiltöbb szabadságfokú manipulátorból és szoftveres vezérlésből álló gép, amely a gyártás során motoros és vezérlő funkciókat lát el. Az ilyen robotok padlón, portálon vagy felfüggesztve állnak rendelkezésre. Leggyakrabban a műszergyártásban és a gépgyártásban használják őket.
Mozgásmódok
A kerekes és lánctalpas robotokat széles körben használják. A sétálórobot mozgása nehéz dinamikai feladat. Az ilyen robotok még nem képesek az emberben rejlő stabil mozgással.
A repülő robotokkal kapcsolatban elmondhatjuk, hogy a legtöbb modern repülőgép csak ők vannak, de pilóták irányítják őket. Ugyanakkor az automata pilóta minden szakaszában képes irányítani a repülést. A repülő robotok közé tartoznak a drónok (UAV) és ezek alosztálya - a cirkáló rakéták. Az ilyen eszközök könnyűek és veszélyes küldetéseket hajtanak végre, egészen a kezelő parancsára történő tüzelésig. Emellett léteznek önálló tüzelésre is képes tervezésű járművek.
Léteznek repülő robotok, amelyek a pingvinek, medúzák és ráják mozgásmódját használják. Ez a mozgásmód az Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotoknál látható. Ezeket a Festo gyártja. De a RoboBee robotok rovarrepülési módszereket használnak.
A kúszó robotok között számos olyan fejlesztés létezik, amelyek mozgásukban hasonlítanak a férgekhez, kígyókhoz és meztelen csigákhoz. Ebben az esetben a robot súrlódási erőket alkalmaz durva felületre vagy felületi görbületre. Hasonló mozgásszűk helyeken hasznos. Ilyen robotokra van szükség ahhoz, hogy embereket keressenek a lerombolt épületek romjai alatt. A kígyószerű robotok képesek áthaladni a vízen (például a Japánban gyártott ACM-R5).
A függőleges felületen mozgó robotok a következő megközelítéseket használják:
- mint egy ember, aki párkányokkal mászik a falra (Stanford robot kapucinus);
- olyan gekkó, amely vákuumos tapadókorongokkal van felszerelve (Wallbot" és Stickybot).
Az úszó robotok között sok olyan fejlesztés létezik, amelyek a halutánzás elvén mozognak. Az ilyen mozgás hatásfoka 80%-kal magasabb, mint a propellerrel történő mozgás. Az ilyen kialakítások alacsony zajszinttel és nagy manőverezőképességgel rendelkeznek. Éppen ezért nagy érdeklődésre tartanak számot a víz alatti űrkutatók számára. Ezek közé a robotok közé tartozik a Field Robotics Institute által kifejlesztett Essex-i Egyetem Robotic Fish and Tuna. A tonhalra jellemző mozgás mintájára készültek. A rája mozgását utánzó robotok közül a Festo fejlesztése ismert: Aqua Ray. A medúzaként mozgó robot pedig ugyanattól a fejlesztőtől származó Aqua Jelly.
Körmunka
A legtöbb robotiklub az általános és középiskolákra irányul. De az óvodás korú gyermekeket nem fosztják meg a figyelemtől. A fő szerepet itt a kreativitás fejlesztése játssza. Az óvodásoknak meg kell tanulniuk szabadon gondolkodni, és ötleteiket kreativitásra fordítani. Éppen ezért a 6 év alatti gyerekek köreiben zajló robotika órák a kockák aktív és egyszerű használatát célozzák.konstruktorok.
Az iskolai tanterv határozottan egyre bonyolultabb. Lehetőséget ad a különböző robotosztályokkal való megismerkedésre, a gyakorlatban való kipróbálásra, a tudományba való elmélyülésre. Az új tudományágak feltárják a gyermekben rejlő lehetőségeket, hogy a választott mérnöki területen szakmai készségeket és ismereteket szerezzenek.
Robotika
A robotika modern fejlesztése olyan szakaszban van, hogy úgy tűnik, a robotika terén hatalmas áttörés várható. Ugyanez a helyzet a videohívásokkal és a mobil kütyükkel. Egészen a közelmúltig mindez elérhetetlennek tűnt a tömeges fogyasztás számára. És ma már közhely, amely már nem ámulatba ejt. De minden robotika-kiállítás fantasztikus projekteket mutat be, amelyek megragadják az ember szellemét a társadalomba való bevezetésének puszta gondolatától.
Az oktatási rendszerben a robotok komplex telepítése teszi lehetővé egy program megvalósítását projekttevékenységek segítségével, amelyek között népszerűek:
- Mechatronikai vezérlőkészlet.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Vezetés
A rendszerkezelés típusa szerint a következők találhatók:
- biotechnikai (parancs, másolás, félautomata);
- automatikus (szoftver, adaptív, intelligens);
- interaktív (automatikus, felügyeleti, interaktív).
A robotvezérlés fő feladatai a következők:
- mozgások és pozíciók tervezése;
- erők és pillanatok tervezése;
- dinamikus és kinematikai adatok azonosítása;
- dinamikus pontossági elemzés.
A robotika területén nagy jelentőséggel bír az irányítási módszerek fejlesztése. Ez fontos a műszaki kibernetika és az automatikus vezérlés elmélete szempontjából.
