Co je robotika pro školáky?

Dnes se robotika stává velmi populární. Školní děti jsou tyto lekce pomáhají utvářet a rozvíjet kritické myšlení, naučit se tvůrčím způsobem přistupovat k procesu řešení problémů různých úrovních složitosti, stejně jako získají dovednosti v práci v týmech.

Nová generace

Moderní vzdělávání se mění na novou etapu svého vývoje. Mnoho učitelů a rodičů hledá příležitost zaujmout děti ve vědě, vnutit lásku k učení a naplnit touhu vytvářet a myslet výjimečně. Tradiční formy prezentace materiálu již dávno ztratily význam. Nová generace nevypadá jako její předchůdci. Chtějí se učit rychle, zajímavě, interaktivně. Tato generace je snadno orientována v moderních technologiích. Děti se chtějí rozvíjet tak, aby udržovaly krok s rychle se rozvíjejícími technologiemi, ale také se přímo podílejí na tomto procesu.

Mnoho z nich se zajímá o: "Co je to robotika? Kde se to může naučit? ".

Vzdělávání a roboty

Tato akademická disciplína zahrnuje předměty jako design, programování, algoritmy, matematika, fyzika a další disciplíny související s inženýrstvím. Světová robotická olympiáda (WRO) se každoročně koná. Ve vzdělávací sféře se jedná o masovou soutěž, která vám umožní lépe porozumět tomu, co je robotika pro ty, kteří se s touto věcí nejprve setkávají. Dává příležitost vyzkoušet si ruku u účastníků z více než 50 zemí. Soutěž přitahuje asi 20 tisíc týmů, mezi něž patří děti od 7 do 18 let.

Hlavním cílem WRO je rozvoj a popularizace NTT (vědecké a technické tvořivosti) a robotiky v prostředí mládeže a dětí. Takové olympiády jsou moderním vzdělávacím nástrojem století XXI.

Nové funkce

Dětem lépe porozumět tomu, co robotika soutěže aplikovat teoretické a praktické dovednosti získané ve třídě jako součást činnosti klubu a učební plán pro studium přírodovědných předmětů a vědě. Nadšení robotické disciplína postupně rozvíjí do hlubšího touhou vědět takové vědy jako matematika, fyzika, výpočetní vědy a techniky.

WRO - jedinečná příležitost pro účastníky a pozorovatelů nejen učit hlouběji, co robotika, ale také rozvinout schopnosti tvořivosti a kritického myšlení, které jsou tak nutné v XXI století.

Školení

Zájem o vzdělávací disciplínu robotického průmyslu roste každý den. Materiální základna se neustále zlepšuje a rozvíjí, mnoho myšlenek, stále nedávno sen - dnes je realita. Studium předmětu "Základy robotiky" se stalo možné pro velké množství dětí. V lekcích se děti naučí řešit problémy s omezenými zdroji, zpracovávat a asimilovat informace a také je využívat správným způsobem.

Děti se snadno učí. Moderní mladší generace, se zvýšil na různých pomůcek, obvykle nemá potíže při rozvoji disciplíny „Základy robotiky“, za předpokladu, že touha a tahem k novým poznatkům.

Je třeba zdůraznit skutečnost, že i dospělí jsou obtížněji rekvalifikováni, než aby učí čisté, ale hladové dětské mysli. Pozitivním trendem je obrovská pozornost věnovaná popularizaci robotiky v prostředí mládeže ze strany vládních agentur Ruska. A to je pochopitelné, protože úkol modernizace inženýrské vzdělávání a přitahování mladých profesionálů je záležitostí konkurenceschopnosti státu na mezinárodní scéně.

Význam tématu

Dnes je naléhavým problémem ministerstva školství zavedení vzdělávací robotiky do kruhu školních oborů. Je považován za důležitý směr vývoje. Při výuce techniky by děti měly dostat představy o moderní sféře vývoje inženýrství a designu, které jim umožní vynalézt a stavět se. Není nutné, aby se všichni studenti stali inženýry, ale měli by mít všichni příležitost.

Obecně platí, že lekce robotiky jsou pro děti velmi zajímavé. Je důležité pochopit vše - učitele i rodiče. Takové třídy poskytují příležitost vidět jiné disciplíny v jiném světle, pochopit význam jejich studia. Ale je to smysl, pochopení toho, proč je to potřebné, které řídí mysl dětí. Jeho nepřítomnost vyvrací veškeré úsilí učitelů a rodičů.

Důležitým faktorem je, že trénink v oblasti robotiky je proces, který neroztáhne a zcela pohlcuje děti. Nejedná se pouze o rozvoj osobnosti studenta, ale také o možnost uniknout z ulice, nepříznivých podmínkách, nečinnosti a následných následcích.

Původ

Samotný název robotiky pochází z odpovídající anglické robotiky. Jedná se o aplikovanou vědu, která se zabývá vývojem technických automatizovaných systémů. Ve výrobě je jednou z hlavních technických základů intenzifikace.

Všechny zákony robotiky, jako samotné vědy, který úzce souvisí s elektronikou, mechaniky, dálkové ovládání, mechatroniky, informatiky, radiotechniky, elektrotechniky. Samotná robotika se dělí na průmyslové, stavební, lékařské, vesmírné, vojenské, podvodní, letecké a domácí.

Koncept "robotiky" byl poprvé použit v jeho příbězích spisovatelem sci-fi Isaac Asimov. Bylo to v roce 1941 (příběh "Liar").

Slovo "robot" bylo vynalezeno v roce 1920 českými spisovateli Karlem Čapkem a jeho bratrem Josefem. Vstoupil do sci-fi hry "Rossum Universal Robots", který byl představen v roce 1921 a těšil se skvělému úspěchu publika. Dnes vidíte, jak byla linie, která byla identifikována ve hře, široce rozvinutá ve světle filmové kinematografie. Podstata spiknutí: majitel závodu se vyvíjí a připravuje uvolnění velkého počtu androidů, schopných pracovat bez odpočinku. Ale tito robotové se nakonec vzbouří proti tvůrcům.

Historické příklady

Zajímavé je, že počátky robotiky se objevily ve starověku. O tom svědčí i pozůstatky pohyblivých soch, které byly vyrobeny v 1. století před naším letopočtem. Homer napsal v Iliadi o sluhách se zlatým rámem, schopných mluvit a přemýšlet. Dnes je mysl, která je dána robotům, přijata jméno - umělá inteligence. Navíc, starověký řecký engineer-mechanika Architektura Tarentum je připočítán s vývojem a vytvořením mechanické létající holubice. Tato událost pochází z roku 400 př.nl.

Existuje mnoho takových příkladů. Jsou dobře popsány v knize Makarov IM. a Topcheeva Yu.I. "Robotika: historie a vyhlídky." Popisuje v populární podobě počátky moderních robotů, stejně jako popisuje robotiku budoucnosti a odpovídající vývoj lidské civilizace.

Typy robotů

V současné době jsou nejdůležitější třídy robotů pro širokou škálu účelů mobilní a manipulativní.

Mobile je automatický stroj s pohyblivým podvozkem a řízenými pohony. Tito roboti mohou chodit, kolovat, housenka, plíživá, plovoucí, létající.

Manipulace - automatický stacionární nebo mobilní stroj sestávající z manipulátoru s několika stupni mobility a softwarového řízení, který provádí motorické a řídící funkce ve výrobě. Takoví roboti jsou v podlaze, portále nebo zavěšeni. Nejrozšířenější byly v průmyslu výroby přístrojů a strojů.

Způsoby pohybu

Kolesové a housenkové roboty jsou široce používány. Pohybující se robot není snadný úkol dynamiky. Takoví roboti nemohou mít stále pevný pohyb, který je pro člověka neodmyslitelný.

Co se týče létajících robotů, lze říci, že většina moderních letadel je právě tyto, ale jsou pilotovány pilotem. Současně může autopilot řídit let na všech stupních. Létající roboty jsou drones (UAV) a jejich podtřída - řízené střely. Tato vozidla mají nízkou hmotnost a provádějí nebezpečné mise, až po střelbu na velení obsluhy. Navíc existují konstrukční zařízení schopná samostatně provádět požár.

Existují létající roboty používající metody pohybu, které používají tučňáky, medúzy a stingrays. Tento způsob pohybu může být viděn v robotech Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Vyrábí je společnost Festo. Ale roboty RoboBee používají metody létajícího hmyzu.

Mezi plíživými roboty existuje řada vývoje, podobně jako pohyb červů, hadů a slimáků. V tomto případě robot používá třecí síly na drsném povrchu nebo zakřivení povrchu. Takový pohyb je užitečný pro úzké prostory. Takoví roboti potřebují najít lidi pod troskami zničených budov. Roboty podobné hadi se mohou pohybovat ve vodě (jako je ACM-R5 vyráběné v Japonsku).

Při pohybu na vertikální ploše robotů používejte tyto postupy:

• jako muž lezoucí na stěnu s římsami (Stanfordský robot Capuchin);
• Podobně jako geckové, vybavené vakuovými přísavkami (Wallbot a Stickybot).

Mezi plovoucími roboty existuje mnoho postupů, které se pohybují podle principu imitace ryb. Účinnost tohoto pohybu je o 80% větší než účinnost pohonu s vrtulí. Tyto konstrukce mají nízkou hladinu hluku a vysokou manévrovatelnost. To je pro výzkumníky podmořského prostoru velký zájem. Mezi takovéto roboty patří modely University of Essex - Robotické ryby a tuňák, vyvinuté institutem Field Robotics. Ty jsou modelovány podle pohybu charakteristiky tuňáka. Mezi roboty, které simulují pohyb rampy, je známý vývoj Festo: Aqua Ray. Robot, který se pohybuje jako medúza, je Aqua Jelly od stejného vývojáře.

Kruhová práce

Většina robotických kruhů je zaměřena na základní a střední školy. Ale děti předškolního věku nejsou zbaveny pozornosti. Hlavní roli zde hraje rozvoj tvořivosti. Předškoláci musí naučit volně myslet a ztělesňovat své nápady v kreativitě. To je důvod, proč lekce robotiky v kruzích pro děti do 6 let jsou zaměřeny na aktivní využití kostek a jednoduchých návrhářů.

Školní program se jistě stává komplikovanějším. Poskytuje příležitost seznámit se s různými třídami robotů, zkoušet se v praxi, jít hlouběji do vědy. Nové disciplíny odhalují potenciál dítěte získat odborné dovednosti a znalosti ve zvolené oblasti inženýrství.

Robotické komplexy

Moderní vývoj robotiky je v takové fázi, že se zdá, že nastane silný průlom v technologiích robotů. Stejně jako u videohovorů a mobilních gadgetů. Až do nedávné doby se to zdálo nepřístupné pro masovou spotřebu. A dnes - to je obyčejné, přestává překvapovat. Ale každá výstavba robotiky nám ukazuje fantastické projekty, které zachycují ducha člověka z pouhé myšlenky na jejich uvedení do života společnosti.

Ve vzdělávacím systému je možné realizovat program s využitím projektové činnosti komplexní instalace robotů, mezi které patří:

• Mechatronická řídicí sada.
• LEGO Mindstorms.
• Festo Didactic.
• Fischertechnik.

Správa

Typ řídicích systémů:

• biotechnické (příkazové, kopírovací, poloautomatické);
• automatické (software, adaptivní, inteligentní);
• interaktivní (automatizované, dohledové, interaktivní).

Hlavní úkoly správy robotů jsou:

• plánování pohybů a pozic;
• plánování sil a momentů;
• identifikace dynamických a kinematických dat;
• analýza dynamické přesnosti.

Vývoj metod řízení je velice důležitý v oblasti robotiky. To je důležité pro technickou kybernetiku a teorii automatického řízení.