Avui, les classes de robòtica s'estan tornant molt populars. Per als escolars, aquestes lliçons ajuden a formar i desenvolupar el pensament crític, aprendre a abordar creativament el procés de resolució de problemes de diversos nivells de complexitat i també a adquirir habilitats de treball en equip.
Nova generació
L'educació moderna està passant a una nova ronda de desenvolupament. Molts educadors i pares busquen una oportunitat per interessar als nens per la ciència, inculcar-los l'amor per aprendre i carregar-los amb el desig de crear i pensar fora de la caixa. Les formes tradicionals de presentació del material han perdut durant molt de temps la seva rellevància. La nova generació no és com els seus avantpassats. Volen aprendre d'una manera animada, interessant i interactiva. Aquesta generació s'orienta fàcilment a les tecnologies modernes. Els nens volen desenvolupar-se d'una manera que no només segueixi el ritme de les tecnologies de ràpid desenvolupament, sinó que també participin directament en aquest procés.
A molts d'ells els interessa: “Què és la robòtica? On pots aprendre això?”.
Educació i robots
Aquesta disciplina acadèmica inclou aquestsmatèries com disseny, programació, algorítmica, matemàtiques, física i altres disciplines relacionades amb l'enginyeria. La World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) se celebra anualment. En l'àmbit educatiu, es tracta d'una competició massiva per entendre millor què és la robòtica per a aquells que es troben per primera vegada amb una matèria similar. Dóna l'oportunitat de provar la seva mà amb participants de més de 50 països. A la competició acudeixen uns 20 mil equips, entre els quals hi ha nens de 7 a 18 anys.
L'objectiu principal de WRO: desenvolupament i divulgació de la creativitat científica i tecnològica (creativitat científica i tècnica) i la robòtica entre els joves i els infants. Aquestes Olimpíades són una eina educativa moderna del segle XXI.
Noves funcions
Per tal que els nens entenguin millor què és la robòtica, el concurs utilitza competències teòriques i pràctiques adquirides a l'aula com a part del treball del club i del currículum escolar per a l'estudi de les ciències naturals i les ciències exactes. La passió per la disciplina de la robòtica es converteix gradualment en un desig d'aprendre més a fons sobre ciències com les matemàtiques, la física, la informàtica i la tecnologia.
WRO és una oportunitat única per als seus participants i observadors no només per aprendre més sobre què és la robòtica, sinó també per desenvolupar les habilitats de creativitat i pensament crític que són tan necessàries al segle XXI.
Formació
L'interès per la disciplina educativa de la robòtica creix cada dia. La base material està en constant millora i desenvolupament, moltes idees que fins fa poc eren un somni són avui una realitat. L'estudi de l'assignatura "Fundaments de robòtica" s'ha fet possible per a un gran nombre d'infants. A les lliçons, els nens aprenen a resoldre problemes amb recursos limitats, processar i assimilar la informació i utilitzar-la de la manera correcta.
Els nens aprenen fàcilment. La generació més jove moderna, educada amb diversos aparells, per regla general, no té cap dificultat per dominar la disciplina "Fundaments de la robòtica", subjecta al desig i anhel de nous coneixements.
Cal dir que fins i tot els adults són més difícils de reciclar que d'ensenyar la ment dels nens purs però assedegats. Una tendència positiva és l'enorme atenció a la popularització de la robòtica entre els joves per part del govern rus. I això és comprensible, ja que la tasca de modernitzar l'ensenyament de l'enginyeria i atraure professionals joves és una qüestió de competitivitat de l'estat en l'àmbit internacional.
Importància del tema
Avui, el tema d'actualitat del Ministeri d'Educació és la introducció de la robòtica educativa al cercle de les disciplines escolars. Es considera una àrea important de desenvolupament. A les classes de tecnologia, els nens haurien de fer-se una idea de l'esfera moderna de desenvolupament de la tecnologia i el disseny, que els dóna l'oportunitat d'inventar-se i construir-se. No és necessari que tots els estudiants es converteixin en enginyers, però tothom hauria de tenir l'oportunitat.
En general, les classes de robòtica són extremadamentsón interessants per als nens. És important que tothom ho entengui, tant els professors com els pares. Aquestes classes ofereixen l'oportunitat de veure altres disciplines d'una altra manera, d'entendre el significat del seu estudi. Però és el significat, la comprensió de per què això és necessari, el que impulsa la ment dels nois. La seva absència anul·la tots els esforços de professors i pares.
Un factor important és que ensenyar robòtica no és estressant i absorbeix completament per als nens. Això no és només el desenvolupament de la personalitat de l'alumne, sinó també l'oportunitat d'allunyar-se del carrer, l'entorn desfavorable, el passatemps ocioso i les conseqüències que això comporta.
Origen
El mateix nom de la robòtica prové de la corresponent robòtica anglesa. Aquesta és una ciència aplicada que s'ocupa del desenvolupament de sistemes tècnics automatitzats. En producció, és un dels principals fonaments tècnics de la intensificació.
Totes les lleis de la robòtica, com la ciència mateixa, estan estretament relacionades amb l'electrònica, la mecànica, la telemecànica, la mecatrònica, la informàtica, l'enginyeria radiofònica i l'enginyeria elèctrica. La robòtica en si es divideix en industrial, construcció, mèdica, espacial, militar, submarina, aviació i domèstica.
El concepte de "robòtica" va ser utilitzat per primera vegada a les seves històries per l'escriptor de ciència ficció Isaac Asimov. Va ser l'any 1941 (la història "El mentider").
La mateixa paraula "robot" va ser encunyada l'any 1920 pels escriptors txecs Karel Capek i el seu germà Josef. Es va incloure a l'obra de ciència ficció "Rossum's Universal Robots", que es va posar en escena l'any 1921 i va tenir un gran èxit de públic. Avui podeu veure comla línia indicada a l'obra s'ha desenvolupat àmpliament a la llum de la cinematografia de ciència-ficció. L'essència de la trama: el propietari de la planta està desenvolupant i ajustant la producció d'un gran nombre d'androides que poden funcionar sense descans. Però aquests robots s'acaben rebel·lant contra els seus creadors.
Exemples històrics
És interessant que els inicis de la robòtica van aparèixer en l'antiguitat. Així ho demostren les restes d'estàtues en moviment que es van fer al segle I aC. Homer va escriure a la Ilíada sobre serventes fetes d'or, capaços de parlar i pensar. Avui, la ment de la qual estan dotats els robots s'anomena intel·ligència artificial. A més, a l'antic enginyer mecànic grec Archytas de Tàrent se li atribueix el disseny i la construcció del colom volador mecànic. Aquest esdeveniment es remunta al voltant del 400 aC
Hi ha molts exemples d'aquest tipus. Estan ben divulgats al llibre de Makarov I. M. i Topcheeva Yu. I. "Robòtica: història i perspectives". Explica de manera popular els orígens dels robots moderns i també esbossa la robòtica del futur i el desenvolupament corresponent de la civilització humana.
Tipus de robots
En l'etapa actual, les classes més importants de robots de propòsit general són mòbils i manipulatius.
Mobile és una màquina automàtica amb un xassís mòbil i unitats controlades. Aquests robots poden anar caminant, amb rodes, d'eruga, gatejant, flotant, volant.
La manipulació és un dispositiu automàtic estacionari o mòbiluna màquina formada per un manipulador amb diversos graus de llibertat i control de programari que realitza funcions de motor i control en producció. Aquests robots estan disponibles en forma de sòl, portal o suspès. S'utilitzen més àmpliament a les indústries de fabricació d'instruments i màquines.
Mètodes de moviment
Els robots amb rodes i oruga s'utilitzen àmpliament. El moviment d'un robot que camina és una tasca difícil de dinàmica. Aquests robots encara no poden tenir un moviment estable inherent a una persona.
Pel que fa als robots voladors, podem dir que la majoria d'avions moderns són només ells, però estan controlats per pilots. Al mateix temps, el pilot automàtic pot controlar el vol en totes les etapes. Els robots voladors inclouen drons (UAV) i la seva subclasse: míssils de creuer. Aquests dispositius són lleugers i realitzen missions perilloses, fins a disparar a les ordres de l'operador. A més, hi ha vehicles de disseny capaços de disparar independentment.
Hi ha robots voladors que utilitzen els mètodes de moviment que fan servir els pingüins, les meduses i les rajades. Aquest mètode de moviment es pot veure en els robots Air Penguin, Air Ray i Air Jelly. Són fabricats per Festo. Però els robots RoboBee utilitzen mètodes de vol d'insectes.
Entre els robots gatejants, hi ha una sèrie de desenvolupaments similars en moviment als cucs, les serps i els llimacs. En aquest cas, el robot utilitza forces de fricció sobre una superfície rugosa o curvatura superficial. Moviment semblantútil per a espais estrets. Aquests robots són necessaris per buscar persones sota les runes dels edificis destruïts. Els robots semblants a serps són capaços de moure's per l'aigua (com l'ACM-R5 fabricat al Japó).
Els robots que es mouen sobre una superfície vertical utilitzen els enfocaments següents:
- com un home que s'enfila per una paret amb cornisa (robot de Stanford caputxin);
- com els geckos equipats amb ventoses de buit (Wallbot" i Stickybot).
Entre els robots flotants, hi ha molts desenvolupaments que es mouen en el principi d'imitació de peixos. L'eficiència d'aquest moviment és un 80% superior a l'eficiència del moviment amb una hèlix. Aquests dissenys tenen un nivell de soroll baix i una gran maniobrabilitat. Per això són de gran interès per als investigadors de l'espai submarí. Aquests robots inclouen la Universitat d'Essex Robotic Fish and Tuna, desenvolupada pel Field Robotics Institute. Estan modelats segons el moviment característic de la tonyina. Entre els robots que imiten el moviment d'una raia, es coneix el desenvolupament de Festo: Aqua Ray. I el robot que es mou com una medusa és Aqua Jelly del mateix desenvolupador.
Treball en cercle
La majoria dels clubs de robòtica estan dirigits a escoles de primària i secundària. Però els nens en edat preescolar no es veuen privats d'atenció. El paper principal aquí el juga el desenvolupament de la creativitat. Els nens en edat preescolar han d'aprendre a pensar lliurement i traduir les seves idees en creativitat. És per això que les classes de robòtica en cercles per a nens menors de 6 anys estan orientades a l'ús actiu de cubs i senzills.constructors.
El currículum escolar és definitivament més complicat. Ofereix l'oportunitat de familiaritzar-se amb diverses classes de robots, provar-se a la pràctica, aprofundir en la ciència. Les noves disciplines revelen el potencial del nen per adquirir habilitats i coneixements professionals en l'àmbit de l'enginyeria escollit.
Robòtica
El desenvolupament modern de la robòtica es troba en una fase tal que sembla que està a punt de produir-se un gran avenç en robòtica. Passa el mateix amb les videotrucades i els gadgets mòbils. Fins fa poc, tot això semblava inaccessible al consum massiu. I avui és un lloc comú que ha deixat de sorprendre. Però cada exposició de robòtica ens mostra projectes fantàstics que capturen l'esperit d'una persona des del simple pensament de la seva introducció a la societat.
En el sistema educatiu, són les complexes instal·lacions de robots les que permeten implementar un programa mitjançant activitats de projecte, entre les quals destaquen:
- Kit de control mecatrònic.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Gestió
Per tipus de gestió del sistema hi ha:
- biotècnic (ordre, còpia, semiautomàtic);
- automàtic (programari, adaptatiu, intel·ligent);
- interactiu (automatitzat, de supervisió, interactiu).
Les principals tasques del control del robot inclouen:
- planificar moviments i posicions;
- planificar forces i moments;
- identificació de dades dinàmiques i cinemàtiques;
- anàlisi de precisió dinàmica.
El desenvolupament de mètodes de control és de gran importància en el camp de la robòtica. Això és important per a la cibernètica tècnica i la teoria del control automàtic.
