Пізнавальні факти про все / Освіта / Що таке робототехніка для школярів?

Що таке робототехніка для школярів?

Сьогодні заняття робототехнікою стають дужепопулярними. Школярам такі уроки допомагають сформувати і розвинути критичне мислення, навчитися творчо підходити до процесу вирішення завдань різного рівня складності, а також отримати навички роботи в команді.

Нове покоління

Сучасна освіта переходить на новий витоксвого розвитку. Багато педагогів і батьки шукають можливість зацікавити дітей наукою, прищепити любов до навчання і зарядити бажанням творити і мислити неординарно. Традиційні форми викладу матеріалу вже давно втратили свою актуальність. Нове покоління не схоже на своїх прабатьків. Вони хочуть вчитися жваво, цікаво, інтерактивно. Це покоління легко орієнтується в сучасних технологіях. Діти хочуть розвиватися так, щоб не тільки йти в ногу зі стрімко розвиваються технологіями, а й безпосередньо брати участь в цьому процесі.

Багато з них цікавляться: «Що таке робототехніка? Де цього можна вчитися? ».

Освіта і роботи

Ця навчальна дисципліна включає в себе такіпредмети, як конструювання, програмування, алгоритмику, математику, фізику та інші дисципліни, пов'язані з інженерією. Щорічно проводиться World Robotics Olympiad (всесвітня олімпіада з робототехніки - WRO). В освітній сфері - це масове змагання, що дозволяє краще пізнати, що таке робототехніка для тих, хто вперше стикається з подібним предметом. Воно дає можливість спробувати свої сили учасникам більш ніж з 50 країн. На змагання з'їжджаються близько 20 тисяч команд, до складу яких входять діти від 7 до 18 років.

Основна мета WRO:розвиток і популяризація НТТ (науково-технічної творчості) і робототехніки в молодіжної та дитячої середовищі. Подібні олімпіади є сучасним освітнім інструментом XXI століття.

Нові можливості

Щоб діти краще розуміли, що такеробототехніка, на змаганнях застосовуються теоретичні та практичні навички, отримані під час занять в рамках клубної роботи і шкільної програми з вивчення природничо-наукових предметів і точних наук. Захопленість робототехнической дисципліною поступово переростає в бажання глибше пізнати такі науки, як математика, фізика, інформатика і технології.

WRO - це унікальна можливість для їїучасників і спостерігачів не лише дізнатися глибше що таке робототехніка, а й розвинути в собі навички творчості і критичного мислення, які так необхідні в XXI столітті.

навчання

Інтерес до освітньої дисципліниробототехнического напрямки зростає з кожним днем. Матеріальна база постійно поліпшується і розвивається, багато ідей, ще недавно залишалися мрією - сьогодні реальність. Вивчення предмета «Основи робототехніки» стало можливим для великого числа дітей. На уроках діти вчаться вирішувати завдання з обмеженими ресурсами, обробляти і засвоювати інформацію, а також використовувати її у правильному руслі.

Діти вчаться легко.Сучасне підростаюче покоління, виховує на різних гаджетах, як правило, не має труднощів в освоєнні дисципліни «Основи робототехніки», за умови наявності бажання і тяги до нових знань.

Потрібно констатувати факт, що навіть дорослихлюдей складніше переучувати, ніж навчити чисті, але спраглі дитячі уми. Позитивною тенденцією є колосальна увага до популяризації робототехніки в молодіжному середовищі з боку урядових органів Росії. І це зрозуміло, тому що завдання модернізації інженерної освіти і залучення молодих фахівців - це питання конкурентоспроможності держави на міжнародній арені.

Актуальність теми

Сьогодні актуальним питанням Міністерстваосвіти варто введення освітньої робототехніки в коло шкільних дисциплін. Вона вважається важливим напрямком розвитку. На уроках технології діти повинні отримувати уявлення про сучасну сфері розвитку техніки і конструювання, які дають їм можливість самим придумувати і будувати. Не обов'язково всім учням ставати інженерами, але можливість повинна бути у кожного.

Взагалі, уроки робототехніки вкрай цікавідітям. Це важливо розуміти всім - і вчителям, і батькам. Такі заняття дають можливість побачити інші дисципліни в іншому світлі, зрозуміти сенс їх вивчення. А адже саме сенс, розуміння того, навіщо це потрібно, рухає умами хлопців. Його відсутність зводить нанівець всі зусилля вчителів і батьків.

Важливим фактором є те, що навчанняробототехніці - процес не напружує і цілком поглинає дітей. Це не тільки розвиток особистості учня, але і можливість піти від вулиці, несприятливої обстановки, дозвільного проведення часу і тягнуть за ним наслідків.

походження

Сама назва робототехніки походить відвідповідного англійського robotics. Це прикладна наука, яка займається розробкою технічних автоматизованих систем. На виробництві вона є однією з головних технічних основ інтенсифікації.

Всі закони робототехніки, як і сама наука, тіснопов'язані з електронікою, механікою, телемеханікою, механотроніка, інформатикою, радіотехнікою, електротехнікою. Сама робототехніка підрозділяється на промислову, будівельну, медичну, космічну, військову, підводний, авіаційну та побутову.

Поняття «робототехніка» вперше в своїх розповідях використовував письменник-фантаст Айзек Азімов. Це було в 1941 році (оповідання «Брехун»).

Саме слово «робот» придумали в 1920 році чеськийписьменники Карел Чапек і його брат Йозеф. Воно увійшло в науково-фантастичну п'єсу «Россумскіе універсальні роботи», яка була поставлена в 1921 році і мала великий глядацьким успіхом. Сьогодні можна спостерігати, як лінія, позначена в п'єсі, отримала широкий розвиток в світлі науково-фантастичної кінематографії. Суть сюжету: господар заводу займається розробкою і налагодженням випуску великої кількості андроїдів, здатних працювати без відпочинку. Але ці роботи в підсумку повстають проти творців.

історичні приклади

Цікаво, що зачатки робототехніки з'явилисяще в античні часи. Про це свідчать останки рухомих статуй, які були виготовлені в I столітті до н.е. Гомер писав в «Іліаді» про створених з золота служниць, здатних говорити і мислити. Сьогодні розум, яким наділяють роботів, отримав назву - штучний інтелект. Крім того, давньогрецького інженеру-механіку Архит Тарентський приписують розробку і створення механічного літаючого голуба. Ця подія датується приблизно 400 роком до н.е.

Таких прикладів безліч.Вони добре розкриті в книзі Макарова І.М. і Топчеева Ю.І. «Робототехніка: історія і перспективи». У ній в популярній формі розказано про витоки сучасних роботів, а також окреслена робототехніка майбутнього і відповідний розвиток людської цивілізації.

типи роботів

На сучасному етапі найважливішими класами роботів широкого призначення є мобільні і маніпуляційні.

Мобільний - це автоматична машина з рухомим шасі і керованими приводами. Ці роботи можуть бути крокуючою, колісними, гусеничними, що плазує, плаваючими, літаючими.

Маніпуляційний - це автоматична стаціонарнаабо пересувна машина, що складається з маніпулятора з декількома ступенями рухливості і програмним управлінням, які виконують рухові і керуючі функції у виробництві. Такі роботи бувають в підлоговому, портальному або підвісному вигляді. Найбільшого поширення вони отримали на приладобудівних і машинобудівних виробництвах.

способи переміщення

Великого поширення набули колісні ігусеничні роботи. Переміщення крокуючого робота представляє нелегку задачу динаміки. Такі роботи поки не можуть мати стійкого руху, властивого людині.

Щодо літаючих роботів можна сказати, щобільшість сучасних літаків якраз ними є, але управляються вони пілотами. У той же час автопілот може контролювати політ на всіх стадіях. До літаючим роботам ставляться безпілотники (БПЛА) і їх підклас - крилаті ракети. Такі апарати мають невелику вагу і виконують небезпечні місії, аж до ведення вогню по команді оператора. Крім того, є проектні апарати, здатні до самостійного ведення вогню.

Існують літаючі роботи, що використовують методируху, які використовують пінгвіни, медузи і скати. Цей спосіб переміщення можна побачити у роботів Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Їх виробляє компанія Festo. А ось роботи RoboBee використовують методи польоту комах.

Серед плазунів роботів є ряд розробок,подібних по переміщенню черв'якам, зміям і слимаки. При цьому робот використовує сили тертя на шорсткою поверхні або кривизну поверхні. Подібне переміщення корисно для вузьких просторів. Такі роботи потрібні для пошуку людей під уламками зруйнованих будівель. Змієподібні роботи здатні до переміщення у воді (такі, як ACM-R5 виробництва Японії).

Переміщаються по вертикальній поверхні роботи, використовують такі підходи:

подібні людині, який підіймається на стіну з виступами (Стенфордський робот Capuchin);
подібні геконам, забезпечених вакуумними присосками (Wallbot »і Stickybot).

Серед плаваючих роботів існує багаторозробок, що переміщається за принципом наслідування рибам. Ефективність такого руху на 80% перевершує ефективність руху з гребним гвинтом. Подібні конструкції мають низький рівень шуму і високу маневреність. Цим вони викликають великий інтерес у дослідників підводного простору. До таких роботам ставляться моделі Ессекского університету - Robotic Fish і Tuna, розроблений інститутом Field Robotics. Вони змодельовані з руху, характерному для тунця. Серед роботів, що імітують рух ската відома розробка фірми Festo: Aqua Ray. А робот, який рухається як медуза, - це Aqua Jelly від того ж розробника.

гурткова робота

Більшість гуртків з робототехнікиорієнтовані на початкову і середню школу. Але і діти дошкільного віку не обділені увагою. Головну роль тут відіграє розвиток творчості. Дошкільнята повинні навчитися мислити вільно і втілювати свої ідеї в творчості. Саме тому заняття з робототехніки в гуртках для дітей до 6 років спрямовані на активне використання кубиків і простих конструкторів.

Шкільна програма, безумовно, ускладнюється.Вона дає можливість познайомиться з різними класами роботів, спробувати себе на ділі, заглибитися в науку. Нові дисципліни розкривають потенційні можливості дитини для отримання професійних навичок і знань в обраній галузі інженерії.

робототехнічні комплекси

Сучасний розвиток робототехніки знаходиться втакій стадії, що, здається, ось-ось станеться потужний ривок в робототехнологіях. Це так само, як з відеозв'язком і мобільними гаджетами. Ще недавно все це здавалося недоступним для масового споживання. А сьогодні - це буденність, яка перестала дивувати. Зате кожна виставка робототехніки показує нам фантастичні проекти, які захоплюють дух людини від однієї лише думки про їхнє впровадження в життя суспільства.

В системі освіти дозволяють реалізувати програму із застосуванням проектної діяльності саме комплексні установки з роботів, серед яких популярні: