Vad är robotik för skolbarn?

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 05:42

I dag blir robotkurser mycket populära. För skolbarn hjälper sådana lektioner att forma och utveckla kritiskt tänkande, lära sig hur man på ett kreativt sätt närmar sig processen att lösa problem av olika komplexitetsnivåer, och får också samarbetsförmåga.

Ny generation

Modern utbildning går till en ny omgång av sin utveckling. Många pedagoger och föräldrar letar efter en möjlighet att intressera barn för naturvetenskap, ingjuta en kärlek till lärande och ladda dem med viljan att skapa och tänka utanför ramarna. Traditionella former för presentation av materialet har länge tappat sin relevans. Den nya generationen är inte som sina förfäder. De vill lära sig på ett levande, intressant, interaktivt sätt. Denna generation är lätt orienterad i modern teknik. Barn vill utvecklas på ett sätt som inte bara håller jämna steg med snabbt utvecklande teknologier, utan också deltar direkt i denna process.

Många av dem är intresserade av: Vad är robotik? Var kan du lära dig detta?”.

Utbildning och robotar

Denna akademiska disciplin inkluderar sådanaämnen som design, programmering, algoritm, matematik, fysik och andra discipliner relaterade till teknik. World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) hålls årligen. Inom utbildningsområdet är detta en massiv tävling för att bättre förstå vad robotik är för dem som först stöter på ett liknande ämne. Det ger en möjlighet att prova på deltagare från mer än 50 länder. Cirka 20 tusen lag kommer till tävlingen, som inkluderar barn från 7 till 18 år.

Huvudmålet med WRO: utveckling och popularisering av vetenskaplig och teknisk kreativitet (vetenskaplig och teknisk kreativitet) och robotik bland ungdomar och barn. Sådana olympiader är ett modernt utbildningsverktyg för 2000-talet.

Nya funktioner

För att barnen bättre ska förstå vad robotik är, använder tävlingen teoretiska och praktiska färdigheter som förvärvats i klassrummet som en del av klubbarbetet och skolans läroplan för studier av naturvetenskap och exakta vetenskaper. Passionen för robotikdisciplinen utvecklas gradvis till en önskan att lära sig djupare om vetenskaper som matematik, fysik, datavetenskap och teknik.

WRO är en unik möjlighet för dess deltagare och observatörer att inte bara lära sig mer om vad robotik är, utan också att utveckla färdigheterna för kreativitet och kritiskt tänkande som är så nödvändiga under 2000-talet.

Träning

Intresset för den pedagogiska disciplinen robotik växer för varje dag. Materialbasen förbättras och utvecklas ständigt, många idéer som tills nyligen förblev en dröm är idag verklighet. Studiet av ämnet "Fundamentals of Robotics" har blivit möjligt för ett stort antal barn. På lektionerna lär sig barnen att lösa problem med begränsade resurser, bearbeta och tillgodogöra sig information och använda den på rätt sätt.

Barn lär sig lätt. Den moderna yngre generationen, uppfostrad med olika prylar, har som regel inga svårigheter att bemästra disciplinen "Fundamentals of Robotics", med förbehåll för önskan och suget efter ny kunskap.

Det måste konstateras att även vuxna är svårare att omskola än att lära ut rena men törstiga barnsinne. En positiv trend är den ryska regeringens enorma uppmärksamhet på populariseringen av robotik bland ungdomar. Och detta är förståeligt, eftersom uppgiften att modernisera ingenjörsutbildningen och attrahera unga yrkesverksamma är en fråga om statens konkurrenskraft på den internationella arenan.

Ämnets betydelse

I dag är utbildningsministeriets aktuella fråga införandet av pedagogisk robotik i kretsen av skoldiscipliner. Det anses vara ett viktigt utvecklingsområde. På tekniklektionerna ska barn få en uppfattning om den moderna utvecklingssfären av teknik och design, vilket ger dem möjlighet att uppfinna och bygga själva. Det är inte nödvändigt för alla studenter att bli ingenjörer, men alla ska ha möjligheten.

I allmänhet är robotlektioner extremtär intressanta för barn. Det är viktigt för alla att förstå detta – både lärare och föräldrar. Sådana klasser ger en möjlighet att se andra discipliner i ett annat ljus, att förstå innebörden av deras studier. Men det är meningen, förståelsen för varför detta är nödvändigt, som driver killarnas sinnen. Hans frånvaro omintetgör alla ansträngningar från lärare och föräldrar.

En viktig faktor är att undervisning i robotik inte är stressande och helt absorberande för barn. Detta är inte bara utvecklingen av elevens personlighet, utan också möjligheten att komma bort från gatan, ogynnsam miljö, sysslolös tidsfördriv och de konsekvenser det medför.

Ursprung

Själva namnet på robotik kommer från motsvarande engelska robotik. Detta är en tillämpad vetenskap som handlar om utveckling av tekniska automatiserade system. I produktionen är det en av de viktigaste tekniska grunderna för intensifiering.

Alla robotteknikens lagar, liksom vetenskapen själv, är nära besläktade med elektronik, mekanik, telemekanik, mekatronik, datavetenskap, radioteknik, elektroteknik. Robotiken i sig är uppdelad i industri, konstruktion, medicin, rymd, militär, undervatten, flyg och hushåll.

Begreppet "robotik" användes först i hans berättelser av science fiction-författaren Isaac Asimov. Det var 1941 (berättelsen "Lögnaren").

Själva ordet "robot" myntades 1920 av de tjeckiska författarna Karel Capek och hans bror Josef. Den ingick i science fiction-pjäsen "Rossum's Universal Robots", som sattes upp 1921 och fick stora publikframgångar. Idag kan du se hurlinjen som anges i pjäsen har utvecklats brett i ljuset av science fiction-film. Kärnan i handlingen: ägaren till anläggningen utvecklar och justerar produktionen av ett stort antal androider som kan arbeta utan vila. Men det slutar med att dessa robotar gör uppror mot sina skapare.

Historiska exempel

Det är intressant att början av robotteknik dök upp i antiken. Detta bevisas av resterna av rörliga statyer som gjordes på 1:a århundradet f. Kr. Homeros skrev i Iliaden om tjänarinnor gjorda av guld, kapabla att tala och tänka. Idag kallas det sinne som robotar är utrustade med artificiell intelligens. Dessutom är den antika grekiske maskiningenjören Archytas från Tarentum krediterad för att designa och bygga den mekaniska flygduvan. Denna händelse går tillbaka till omkring 400 f. Kr.

Det finns många sådana exempel. De är väl avslöjade i boken av Makarov I. M. och Topcheeva Yu. I. "Robotik: historia och perspektiv". Den berättar på ett populärt sätt om ursprunget till moderna robotar och skisserar också framtidens robotik och den mänskliga civilisationens motsvarande utveckling.

Typer av robotar

I det nuvarande skedet är de viktigaste klasserna av robotar för allmänna ändamål mobila och manipulativa.

Mobile är en automatisk maskin med ett rörligt chassi och kontrollerade drivningar. Dessa robotar kan gå, med hjul, larv, krypa, flyta, flyga.

Manipulation är en automatisk stationär eller mobilen maskin bestående av en manipulator med flera frihetsgrader och mjukvarustyrning som utför motor- och styrfunktioner i produktionen. Sådana robotar finns tillgängliga i golv-, portal- eller upphängd form. De används mest inom instrumenttillverkning och maskinbyggande industrier.

Rörelsemetoder

Robotar med hjul och band används ofta. Rörelsen av en gående robot är en svår dynamikuppgift. Sådana robotar kan ännu inte ha en stabil rörelse inneboende i en person.

Angående flygande robotar kan vi säga att de flesta moderna flygplan bara är dem, men de styrs av piloter. Samtidigt kan autopiloten styra flygningen i alla steg. Flygande robotar inkluderar drönare (UAV) och deras underklass - kryssningsmissiler. Sådana enheter är lätta och utför farliga uppdrag, upp till att skjuta på kommando av operatören. Dessutom finns det designfordon som kan skjuta oberoende.

Det finns flygande robotar som använder de rörelsemetoder som pingviner, maneter och rockor använder. Denna rörelsemetod kan ses i robotarna Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. De är tillverkade av Festo. Men RoboBee-robotar använder insektsflygmetoder.

Bland krypande robotar finns det ett antal utvecklingar som liknar maskar, ormar och sniglar i rörelse. I detta fall använder roboten friktionskrafter på en grov yta eller ytkrökning. Liknande rörelseanvändbar för trånga utrymmen. Sådana robotar behövs för att söka efter människor under spillrorna från förstörda byggnader. Ormliknande robotar kan röra sig genom vatten (som ACM-R5 tillverkad i Japan).

Robotar som rör sig på en vertikal yta använder följande tillvägagångssätt:

som en man som klättrar på en vägg med avsatser (Stanford robot Capuchin);
liknande geckos utrustade med vakuumsugkoppar (Wallbot" och Stickybot).

Bland de flytande robotarna finns det många utvecklingar som bygger på principen om imitation av fisk. Effektiviteten för en sådan rörelse är 80% högre än effektiviteten för rörelse med en propeller. Sådana konstruktioner har en låg ljudnivå och hög manövrerbarhet. Det är därför de är av stort intresse för forskare inom undervattensrymden. Dessa robotar inkluderar University of Essex Robotic Fish and Tuna, utvecklad av Field Robotics Institute. De är modellerade efter rörelsen som är karakteristisk för tonfisk. Bland robotarna som imiterar en stingrocka är utvecklingen av Festo känd: Aqua Ray. Och roboten som rör sig som en manet är Aqua Jelly från samma utvecklare.

Cirkelarbete

De flesta robotklubbar är inriktade på grund- och gymnasieskolor. Men barn i förskoleåldern berövas inte uppmärksamheten. Huvudrollen här spelas av utvecklingen av kreativitet. Förskolebarn måste lära sig att tänka fritt och omsätta sina idéer till kreativitet. Det är därför robotikkurser i cirklar för barn under 6 år syftar till aktiv användning av kuber och enklakonstruktörer.

Skolans läroplan blir definitivt mer komplicerad. Det ger en möjlighet att bekanta sig med olika klasser av robotar, prova dig själv i praktiken, fördjupa dig i vetenskapen. Nya discipliner avslöjar barnets potential att förvärva professionella färdigheter och kunskaper inom det valda teknikområdet.

Robotics

Den moderna utvecklingen av robotik är i ett sådant skede att det verkar som om ett kraftfullt genombrott inom robotik är på väg att ske. Det är samma sak med videosamtal och mobila prylar. Tills nyligen verkade allt detta otillgängligt för masskonsumtion. Och idag är det en vardag som har upphört att förvåna. Men varje utställning av robotik visar oss fantastiska projekt som fångar en persons ande från blotta tanken på deras introduktion i samhället.

I utbildningssystemet är det de komplexa installationerna av robotar som gör det möjligt att implementera ett program med hjälp av projektaktiviteter, bland vilka är populära: