Danas satovi robotike postaju vrlo popularni. Za školarce takve lekcije pomažu u formiranju i razvoju kritičkog mišljenja, uče kako kreativno pristupiti procesu rješavanja problema različitih razina složenosti, a također stječu vještine timskog rada.
Nova generacija
Moderno obrazovanje kreće u novi krug svog razvoja. Mnogi odgajatelji i roditelji traže priliku zainteresirati djecu za znanost, usaditi ljubav prema učenju i napuniti ih željom za stvaranjem i razmišljanjem izvan okvira. Tradicionalni oblici prezentacije materijala odavno su izgubili svoju važnost. Nova generacija nije poput svojih predaka. Žele učiti na živahan, zanimljiv, interaktivan način. Ova se generacija lako orijentira na moderne tehnologije. Djeca se žele razvijati na način koji ne samo da ide ukorak s tehnologijama koje se brzo razvijaju, već i izravno sudjeluju u tom procesu.
Mnoge od njih zanima: „Što je robotika? Gdje to možete naučiti?.
Obrazovanje i roboti
Ova akademska disciplina uključuje takvepredmeta poput dizajna, programiranja, algoritmike, matematike, fizike i drugih disciplina povezanih s inženjerstvom. Svjetska robotička olimpijada (World Robotics Olympiad - WRO) održava se svake godine. U obrazovnom području ovo je veliko natjecanje u boljem razumijevanju što je robotika za one koji se prvi put susreću sa sličnim predmetom. Pruža priliku da se okušaju u sudionicima iz više od 50 zemalja. Na natjecanje dolazi oko 20 tisuća ekipa među kojima su djeca od 7 do 18 godina.
Glavni cilj WRO-a: razvoj i popularizacija znanstvenog i tehnološkog stvaralaštva (znanstvenog i tehničkog stvaralaštva) i robotike među mladima i djecom. Takve su olimpijade moderno obrazovno sredstvo 21. stoljeća.
Nove značajke
Kako bi djeca bolje razumjela što je robotika, na natjecanju se koriste teorijske i praktične vještine stečene u nastavi u sklopu klupskog rada i školskog programa za studij prirodnih i točnih znanosti. Strast prema disciplini robotike postupno se razvija u želju za dubljim učenjem o znanostima kao što su matematika, fizika, računalstvo i tehnologija.
WRO je jedinstvena prilika za svoje sudionike i promatrače ne samo da nauče više o tome što je robotika, već i da razviju vještine kreativnosti i kritičkog mišljenja koje su toliko potrebne u 21. stoljeću.
Trening
Interes za obrazovnu disciplinu robotike svakim danom raste. Materijalna baza se stalno poboljšava i razvija, mnoge ideje koje su donedavno bile san danas su stvarnost. Izučavanje predmeta "Osnove robotike" postalo je moguće velikom broju djece. Na nastavi djeca uče rješavati probleme s ograničenim resursima, obrađivati i usvajati informacije te ih koristiti na pravi način.
Djeca lako uče. Moderna mlađa generacija, odgojena na raznim napravama, u pravilu nema poteškoća u svladavanju discipline "Osnove robotike", podložna želji i žudnji za novim znanjem.
Mora se reći da je čak i odrasle teže prekvalificirati nego naučiti čiste, ali žedne dječje umove. Pozitivan trend je ogromna pozornost koju ruska vlada pridaje popularizaciji robotike među mladima. I to je razumljivo, budući da je zadatak modernizacije inženjerskog obrazovanja i privlačenja mladih stručnjaka stvar konkurentnosti države u međunarodnoj areni.
Važnost predmeta
Danas je aktualna tema Ministarstva obrazovanja uvođenje obrazovne robotike u krug školskih disciplina. Smatra se važnim područjem razvoja. Na satu tehnologije djeca bi trebala steći predodžbu o suvremenoj sferi razvoja tehnologije i dizajna, koji im daju priliku da sami izmišljaju i grade. Nije potrebno da svi studenti postanu inženjeri, ali svi bi trebali imati priliku.
Općenito, lekcije robotike su izuzetnozanimljivi su djeci. Važno je da to razumiju svi – i učitelji i roditelji. Takva nastava pruža priliku da se druge discipline sagledaju u drugačijem svjetlu, da se shvati značenje njihovog proučavanja. Ali smisao, razumijevanje zašto je to potrebno, pokreće umove momaka. Njegova odsutnost poništava sav trud učitelja i roditelja.
Važan čimbenik je da podučavanje robotike nije stresno i potpuno upijajuće za djecu. Ovo nije samo razvoj učenikove osobnosti, već i prilika za bijeg od ulice, nepovoljnog okruženja, besposlenog provoda i posljedica koje za sobom povlače.
Porijeklo
Samo ime robotike dolazi od odgovarajućeg engleskog robotike. Ovo je primijenjena znanost koja se bavi razvojem tehničkih automatiziranih sustava. U proizvodnji, to je jedan od glavnih tehničkih temelja intenziviranja.
Svi zakoni robotike, kao i sama znanost, usko su povezani s elektronikom, mehanikom, telemehanikom, mehatronikom, informatikom, radiotehnikom, elektrotehnikom. Sama robotika podijeljena je na industrijsku, građevinsku, medicinsku, svemirsku, vojnu, podvodnu, zrakoplovnu i kućansku.
Koncept "robotike" prvi je upotrijebio u svojim pričama pisac znanstvene fantastike Isaac Asimov. Bilo je to 1941. (priča "Lažljivac").
Samu riječ "robot" skovali su 1920. češki pisci Karel Capek i njegov brat Josef. Uvršten je u znanstvenofantastičnu predstavu "Rossumovi univerzalni roboti", koja je postavljena 1921. godine i doživjela je veliki uspjeh publike. Danas možete vidjeti kakolinija naznačena u predstavi naširoko je razvijena u svjetlu znanstvenofantastične kinematografije. Bit radnje: vlasnik tvornice razvija i prilagođava proizvodnju velikog broja androida koji mogu raditi bez odmora. Ali ti se roboti na kraju pobune protiv svojih tvoraca.
Povijesni primjeri
Zanimljivo je da su se počeci robotike pojavili u antičko doba. O tome svjedoče ostaci pokretnih kipova koji su izrađeni u 1. stoljeću pr. Homer je u Ilijadi pisao o sluškinjama napravljenim od zlata, sposobnim da govore i misle. Danas se um kojim su roboti obdareni naziva umjetnom inteligencijom. Osim toga, starogrčki inženjer strojarstva Archytas iz Tarenta zaslužan je za projektiranje i izgradnju mehaničkog letećeg goluba. Ovaj događaj datira oko 400. godine prije Krista
Postoji mnogo takvih primjera. Oni su dobro otkriveni u knjizi Makarova I. M. i Topcheeva Yu. I. „Robotika: povijest i perspektive“. Na popularan način govori o podrijetlu modernih robota, a također ocrtava robotiku budućnosti i odgovarajući razvoj ljudske civilizacije.
Vrste robota
U sadašnjoj fazi, najvažnije klase robota opće namjene su mobilni i manipulativni.
Mobile je automatski stroj s pokretnom šasijom i kontroliranim pogonima. Ovi roboti mogu biti hodajući, na kotačima, gusjenica, puzati, plutati, letjeti.
Manipulacija je automatska stacionarna ili mobilnastroj koji se sastoji od manipulatora s nekoliko stupnjeva slobode i softverskog upravljanja koji obavlja motorne i upravljačke funkcije u proizvodnji. Takvi roboti dostupni su u podnom, portalnom ili visećem obliku. Najviše se koriste u industriji izrade instrumenata i strojeva.
Metode kretanja
Roboti na kotačima i na gusjenicama se široko koriste. Kretanje hodajućeg robota težak je zadatak dinamike. Takvi roboti još ne mogu imati stabilno kretanje svojstveno osobi.
Što se tiče letećih robota, možemo reći da su većina modernih zrakoplova upravo oni, ali njima upravljaju piloti. Istodobno, autopilot može kontrolirati let u svim fazama. Leteći roboti uključuju dronove (UAV) i njihovu podklasu – krstareće rakete. Takvi su uređaji lagani i obavljaju opasne misije, sve do pucanja po naredbi operatera. Osim toga, postoje dizajnirana vozila koja mogu samostalno pucati.
Postoje leteći roboti koji koriste metode kretanja koje koriste pingvini, meduze i raže. Ovakav način kretanja može se vidjeti kod robota Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Proizvodi ih Festo. Ali RoboBee roboti koriste metode letenja insekata.
Među robotima koji puže, postoji niz razvoja sličnih kretanju crvima, zmijama i puževima. U tom slučaju robot koristi sile trenja na hrapavoj površini ili zakrivljenosti površine. Sličan pokretkorisno za uske prostore. Takvi roboti potrebni su za traženje ljudi ispod ruševina uništenih zgrada. Roboti nalik zmiji mogu se kretati kroz vodu (kao što je ACM-R5 proizveden u Japanu).
Roboti koji se kreću po okomitoj površini koriste sljedeće pristupe:
- kao čovjek koji se penje na zid s izbočinama (Stanfordski robot kapucin);
- kao gekoni opremljeni vakuumskim usisnim čašama (Wallbot" i Stickybot).
Među plutajućim robotima postoji mnogo razvoja koji se kreću po principu imitacije ribe. Učinkovitost takvog kretanja je 80% veća od učinkovitosti kretanja propelerom. Takvi dizajni imaju nisku razinu buke i visoku upravljivost. Zbog toga su od velikog interesa za istraživače podvodnog prostora. Ovi roboti uključuju robotsku ribu i tunu Sveučilišta Essex, koju je razvio Field Robotics Institute. Napravljene su po uzoru na kretanje karakteristično za tunu. Među robotima koji oponašaju kretanje raža, poznat je razvoj Festa: Aqua Ray. A robot koji se kreće poput meduze je Aqua Jelly istog programera.
Kružni rad
Većina robotičkih klubova usmjerena je na osnovne i srednje škole. Ali djeca predškolske dobi nisu lišena pažnje. Glavnu ulogu ovdje igra razvoj kreativnosti. Predškolci moraju naučiti slobodno razmišljati i svoje ideje pretočiti u kreativnost. Zato su časovi robotike u krugovima za djecu mlađu od 6 godina usmjereni na aktivnu upotrebu kocki i jednostavnihkonstruktori.
Školski kurikulum definitivno postaje sve kompliciraniji. Pruža priliku da se upoznate s raznim klasama robota, okušate se u praksi, udubite se u znanost. Nove discipline otkrivaju potencijal djeteta za stjecanje profesionalnih vještina i znanja u odabranom području inženjerstva.
Robotika
Moderni razvoj robotike je u takvoj fazi da se čini da će se uskoro dogoditi snažan iskorak u robotici. Isto je i s videopozivima i mobilnim napravama. Sve se to donedavno činilo nedostupnim masovnoj potrošnji. A danas je to uobičajeno mjesto koje je prestalo začuđivati. Ali svaka izložba robotike pokazuje nam fantastične projekte koji hvataju duh osobe već iz same pomisli na njihovo uvođenje u društvo.
U obrazovnom sustavu složene instalacije robota omogućuju implementaciju programa kroz projektne aktivnosti, među kojima su popularne:
- Mechatronics Control Kit.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Upravljanje
Prema vrsti upravljanja sustavom postoje:
- biotehnički (naredba, kopiranje, poluautomatsko);
- automatski (softver, prilagodljiv, inteligentni);
- interaktivno (automatizirano, nadzorno, interaktivno).
Glavni zadaci kontrole robota uključuju:
- planiranje pokreta i položaja;
- planiranje snaga i trenutaka;
- identifikacija dinamičkih i kinematičkih podataka;
- dinamička analiza točnosti.
Razvoj metoda upravljanja od velike je važnosti u području robotike. Ovo je važno za tehničku kibernetiku i teoriju automatskog upravljanja.
