Vandag word robotika-klasse baie gewild. Vir skoolkinders help sulke lesse om kritiese denke te vorm en te ontwikkel, om te leer hoe om die proses om probleme van verskillende vlakke van kompleksiteit op te los kreatief te benader, en ook spanwerkvaardighede op te doen.
Nuwe generasie
Moderne onderwys beweeg na 'n nuwe ronde van sy ontwikkeling. Baie opvoeders en ouers is op soek na 'n geleentheid om kinders in wetenskap te interesseer, 'n liefde vir leer aan te wakker en hulle aan te laai met die begeerte om te skep en buite die boks te dink. Tradisionele vorme van aanbieding van die materiaal het lankal hul relevansie verloor. Die nuwe generasie is nie soos sy voorvaders nie. Hulle wil op 'n lewendige, interessante, interaktiewe manier leer. Hierdie generasie is maklik georiënteer in moderne tegnologie. Kinders wil ontwikkel op 'n manier wat nie net tred hou met vinnig ontwikkelende tegnologieë nie, maar ook direk aan hierdie proses deelneem.
Baie van hulle stel belang in: “Wat is robotika? Waar kan jy dit leer?”.
Onderwys en robotte
Hierdie akademiese dissipline sluit sulkevakke soos ontwerp, programmering, algoritmiek, wiskunde, fisika en ander dissiplines wat met ingenieurswese verband hou. Die World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) word jaarliks gehou. In die opvoedkundige veld is dit 'n massiewe kompetisie om beter te verstaan wat robotika is vir diegene wat die eerste keer 'n soortgelyke vak teëkom. Dit gee 'n geleentheid om hul hand te probeer by deelnemers uit meer as 50 lande. Sowat 20 duisend spanne kom na die kompetisie, wat kinders van 7 tot 18 jaar oud insluit.
Die hoofdoel van WRO: ontwikkeling en popularisering van wetenskaplike en tegnologiese kreatiwiteit (wetenskaplike en tegniese kreatiwiteit) en robotika onder jeugdiges en kinders. Sulke olimpiades is 'n moderne opvoedkundige hulpmiddel van die 21ste eeu.
Nuwe kenmerke
Om vir kinders beter te verstaan wat robotika is, gebruik die kompetisie teoretiese en praktiese vaardighede wat in die klaskamer opgedoen is as deel van klubwerk en die skoolkurrikulum vir die studie van natuurwetenskappe en presiese wetenskappe. Passie vir die robotika-dissipline ontwikkel geleidelik in 'n begeerte om dieper te leer oor wetenskappe soos wiskunde, fisika, rekenaarwetenskap en tegnologie.
WRO is 'n unieke geleentheid vir sy deelnemers en waarnemers om nie net meer te leer oor wat robotika is nie, maar ook om die vaardighede van kreatiwiteit en kritiese denke te ontwikkel wat so nodig is in die 21ste eeu.
Opleiding
Belangstelling in die opvoedkundige dissipline van robotika neem elke dag toe. Die materiële basis verbeter en ontwikkel voortdurend, baie idees wat tot onlangs nog 'n droom gebly het, is vandag 'n werklikheid. Die studie van die vak "Fundamentals of Robotics" het vir 'n groot aantal kinders moontlik geword. In die lesse leer die kinders om probleme met beperkte hulpbronne op te los, inligting te verwerk en te assimileer, en dit op die regte manier te gebruik.
Kinders leer maklik. Die moderne jonger generasie, opgevoed met verskeie gadgets, het as 'n reël geen probleme om die dissipline "Fundamentals of Robotics" te bemeester nie, onderhewig aan die begeerte en drang na nuwe kennis.
Dit moet gestel word dat selfs volwassenes moeiliker is om te heroplei as om suiwer, maar dorstige kinders se verstand te leer. 'n Positiewe tendens is die enorme aandag aan die popularisering van robotika onder die jeug deur die Russiese regering. En dit is verstaanbaar, aangesien die taak om ingenieursopleiding te moderniseer en jong professionele persone te lok 'n kwessie is van die staat se mededingendheid in die internasionale arena.
Belangrikheid van die onderwerp
Vandag is die aktuele kwessie van die Ministerie van Onderwys die bekendstelling van opvoedkundige robotika in die kring van skooldissiplines. Dit word beskou as 'n belangrike gebied van ontwikkeling. By die tegnologielesse moet kinders 'n idee kry van die moderne sfeer van ontwikkeling van tegnologie en ontwerp, wat hulle die geleentheid gee om hulself uit te vind en te bou. Dit is nie nodig dat alle studente ingenieurs word nie, maar almal moet die geleentheid hê.
In die algemeen is robotika-lesse uitersis interessant vir kinders. Dit is belangrik dat almal dit verstaan – beide onderwysers en ouers. Sulke klasse bied 'n geleentheid om ander dissiplines in 'n ander lig te sien, om die betekenis van hul studie te verstaan. Maar dit is die betekenis, die begrip van hoekom dit nodig is, wat die gedagtes van die ouens dryf. Sy afwesigheid maak al die pogings van onderwysers en ouers tot niet.
'n Belangrike faktor is dat die onderrig van robotika nie stresvol en heeltemal absorberend vir kinders is nie. Dit is nie net die ontwikkeling van die student se persoonlikheid nie, maar ook die geleentheid om weg te kom van die straat, ongunstige omgewing, ledige tydverdryf en die gevolge wat dit meebring.
Oorsprong
Die naam van robotika kom van die ooreenstemmende Engelse robotika. Dit is 'n toegepaste wetenskap wat handel oor die ontwikkeling van tegniese geoutomatiseerde stelsels. In produksie is dit een van die belangrikste tegniese grondslae van intensivering.
Al die wette van robotika, soos die wetenskap self, is nou verwant aan elektronika, meganika, telemeganika, megatronika, rekenaarwetenskap, radio-ingenieurswese, elektriese ingenieurswese. Robotika self word verdeel in nywerheid, konstruksie, medies, ruimte, militêre, onderwater, lugvaart en huishouding.
Die konsep van "robotika" is die eerste keer in sy verhale deur die wetenskapfiksieskrywer Isaac Asimov gebruik. Dit was in 1941 (die storie "The Liar").
Die einste woord "robot" is in 1920 deur die Tsjeggiese skrywers Karel Capek en sy broer Josef geskep. Dit is ingesluit in die wetenskapfiksie-stuk "Rossum's Universal Robots", wat in 1921 opgevoer is en groot gehoorsukses geniet het. Vandag kan jy sien hoedie lyn wat in die drama aangedui word, is wyd ontwikkel in die lig van wetenskapfiksie-kinematografie. Die kern van die plot: die eienaar van die aanleg ontwikkel en pas die produksie van 'n groot aantal androïede aan wat sonder rus kan werk. Maar hierdie robotte kom uiteindelik teen hul skeppers in opstand.
Historiese voorbeelde
Dit is interessant dat die begin van robotika in antieke tye verskyn het. Dit word bewys deur die oorblyfsels van bewegende standbeelde wat in die 1ste eeu vC gemaak is. Homeros het in die Ilias geskryf oor diensmeisies gemaak van goud, wat in staat is om te praat en te dink. Vandag word die verstand waarmee robotte toegerus is, kunsmatige intelligensie genoem. Daarbenewens word die antieke Griekse meganiese ingenieur Archytas van Tarentum gekrediteer met die ontwerp en bou van die meganiese vlieënde duif. Hierdie gebeurtenis dateer terug na ongeveer 400 vC
Daar is baie sulke voorbeelde. Hulle word goed geopenbaar in die boek van Makarov I. M. en Topcheeva Yu. I. "Robotika: geskiedenis en perspektiewe". Dit vertel op 'n gewilde manier van die oorsprong van moderne robotte, en skets ook die robotika van die toekoms en die ooreenstemmende ontwikkeling van die menslike beskawing.
tipes robotte
Op die huidige stadium is die belangrikste klasse algemene doelrobotte mobiel en manipulerend.
Mobile is 'n outomatiese masjien met 'n bewegende onderstel en beheerde aandrywers. Hierdie robotte kan loop, wiele, ruspe, kruip, dryf, vlieg.
Manipulation is 'n outomatiese skryfbehoefte of selfoon'n masjien wat bestaan uit 'n manipuleerder met verskeie grade van vryheid en sagtewarebeheer wat motor- en beheerfunksies in produksie verrig. Sulke robotte is beskikbaar in vloer-, portaal- of hangvorm. Hulle word die meeste gebruik in instrumentvervaardiging en masjienboubedrywe.
Bewegingsmetodes
Robotte met wiele en naspoor word wyd gebruik. Die beweging van 'n looprobot is 'n moeilike taak van dinamika. Sulke robotte kan nog nie 'n stabiele beweging hê wat inherent aan 'n persoon is nie.
Wat vlieënde robotte betref, kan ons sê dat die meeste moderne vliegtuie net hulle is, maar hulle word deur vlieëniers beheer. Terselfdertyd kan die autopilot die vlug in alle stadiums beheer. Vlieënde robotte sluit hommeltuie (UAV's) en hul subklas - kruisraketten in. Sulke toestelle is liggewig en voer gevaarlike missies uit, tot skiet op bevel van die operateur. Daarbenewens is daar ontwerpvoertuie wat in staat is om onafhanklik te skiet.
Daar is vlieënde robotte wat die bewegingsmetodes gebruik wat pikkewyne, jellievisse en strale gebruik. Hierdie metode van beweging kan gesien word in die Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotte. Hulle word deur Festo vervaardig. Maar RoboBee-robotte gebruik insekvlugmetodes.
Onder kruipende robotte is daar 'n aantal ontwikkelings wat soortgelyk is in beweging as wurms, slange en slakke. In hierdie geval gebruik die robot wrywingskragte op 'n growwe oppervlak of oppervlakkromme. Soortgelyke bewegingnuttig vir smal spasies. Sulke robotte is nodig om mense onder die puin van verwoeste geboue te soek. Slangagtige robotte is in staat om deur water te beweeg (soos die ACM-R5 wat in Japan gemaak is).
Robotte wat op 'n vertikale oppervlak beweeg, gebruik die volgende benaderings:
- soos 'n man wat 'n muur met rande klim (Stanford-robot Capuchin);
- agtige geitjies toegerus met vakuumsuigkoppies (Wallbot" en Stickybot).
Onder die drywende robotte is daar baie ontwikkelings wat op die beginsel van nabootsing van visse beweeg. Die doeltreffendheid van so 'n beweging is 80% hoër as die doeltreffendheid van beweging met 'n skroef. Sulke ontwerpe het 'n lae geraasvlak en hoë manoeuvreerbaarheid. Dit is hoekom hulle van groot belang is vir navorsers van onderwaterruimte. Hierdie robotte sluit die Universiteit van Essex Robotic Fish and Tuna in, ontwikkel deur die Field Robotics Institute. Hulle is gemodelleer na die beweging wat kenmerkend is van tuna. Onder die robotte wat die beweging van 'n stingray naboots, is die ontwikkeling van Festo bekend: Aqua Ray. En die robot wat soos 'n jellievis beweeg, is Aqua Jelly van dieselfde ontwikkelaar.
Kringwerk
Die meeste robotikaklubs is gerig op primêre en sekondêre skole. Maar kinders van voorskoolse ouderdom word nie van aandag ontneem nie. Die hoofrol hier word gespeel deur die ontwikkeling van kreatiwiteit. Voorskoolse kinders moet leer om vry te dink en hul idees in kreatiwiteit te vertaal. Daarom is robotikaklasse in kringe vir kinders onder 6 jaar gemik op die aktiewe gebruik van blokkies en eenvoudigekonstrukteurs.
Skoolkurrikulum word beslis meer ingewikkeld. Dit bied 'n geleentheid om met verskeie klasse robotte kennis te maak, jouself in die praktyk te probeer, in die wetenskap te delf. Nuwe dissiplines openbaar die potensiaal van die kind om professionele vaardighede en kennis in die gekose veld van ingenieurswese te bekom.
Robotics
Moderne ontwikkeling van robotika is in so 'n stadium dat dit lyk asof 'n kragtige deurbraak in robotika op die punt staan om te gebeur. Dit is dieselfde met video-oproepe en mobiele toestelle. Tot onlangs het dit alles ontoeganklik gelyk vir massaverbruik. En vandag is dit 'n alledaagse wat opgehou het om te verstom. Maar elke uitstalling van robotika wys vir ons fantastiese projekte wat die gees van 'n persoon vasvang uit die blote gedagte van hul bekendstelling in die samelewing.
In die onderwysstelsel is dit die komplekse installasies van robotte wat dit moontlik maak om 'n program met behulp van projekaktiwiteite te implementeer, waaronder gewild is:
- Mechatronics Control Kit.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didaktiek.
- Fischertechnik.
Bestuur
Volgens tipe stelselbestuur is daar:
- biotegnies (opdrag, kopieer, semi-outomaties);
- outomatiese (sagteware, aanpasbaar, intelligent);
- interaktief (geoutomatiseerd, toesighoudend, interaktief).
Die hooftake van robotbeheer sluit in:
- beplanning van bewegings en posisies;
- beplanningskragte en -oomblikke;
- identifikasie van dinamiese en kinematiese data;
- dinamiese akkuraatheidsanalise.
Die ontwikkeling van beheermetodes is van groot belang op die gebied van robotika. Dit is belangrik vir tegniese kubernetika en outomatiese beheerteorie.
