Робототехника для детей

Содержание

Современное образование и роботы
Важность робототехники и ее польза
Литературное и научное происхождение
Робототехника и история
Типы роботов
Разделение роботов по способам перемещения
По типу управления
Дошкольная работа
Mindstorms EV3

Современные дети учатся легко и с азартом. Они любят интерактив и живо интересуются наукой. Робототехнику можно смело назначать инженерией для детей. Это первая ступень к таким дисциплинам, как программирование, математика, физика и алгоритмика. Многие школьники (от 7 до 18лет) ежегодно участвуют во всемирной Олимпиаде по робототехнике WRO - World Robotics Olympiad. В этом массовом соревновании, в котором принимают участие увлечённые роботами ребята из 50 стран мира, дети обмениваются опытом, узнают что-то новое и, конечно же, «вкушают» дух соревнования и соперничества. При этом основной целью World Robotics Olympiad является популяризация и развитие научно-технического творчества среди молодежи, а также средних и младших школьников. Подобные олимпиады, можно смело отнести к современному образовательному элементу XXI века.

Робототехника считается одним из важнейших направлений развития современных детей. И вопросы, связанные с этим течением решают на самом высоком уровне. Так Министерство образования уже не первый год задумывается о том, чтобы ввести образовательную робототехнику в круг школьных дисциплин. Именно она позволяет детям получить необходимые знания о современном развитии техники и конструирования и смоделировать в меньшем масштабе свое, понятное и интересное «детище». Уроки по робототехнике, как правило, интересны детям и с гуманитарной направленностью, и с математической, так как имеют в своей основе творческий подход. Даже те дети, которые никогда не интересовались физикой математикой и конструированием, начинают смотреть на эти предметы под другим углом, получая в итоге всестороннее развитие.

Название робототехника произошло от английского слова «robotics». Им называют прикладную науку, занимающуюся разработкой технических автоматизированных систем. В условиях производства робототехника являлась одной из основополагающих технических структур интенсификации. Все законы этой науки очень тесно связанным с такими смежными направлениями, как электроника, механика, телемеханика, механотроника, информатика, радиотехника, электротехника. Робототехнику также разделяют на различные подразделения – промышленное, строительное, медицинское, космическое, военное, подводное, авиационное и бытовое.

В литературе понятие «робототехника» впервые появилось в 1941 году в рассказе писателя-фантаста Айзека Азимова «Лжец», а до него слово «робот» было придумано чешскими литераторами, братьями Карелом и Йозефом Чапеками. Оно возникло в качестве названия научно-практической пьесы «Россумские универсальные роботы», поставленной годом позже в 1921г и имевшей огромный зрительский интерес. Тема пьесы актуальна спустя почти столетие. По сюжету хозяин завода страдает неутомимых роботов, которые впоследствии восстают против создателей и всего человечества.

Очень любопытно узнать, что зачатки робототехники можно наблюдать, начиная с античных времен – I века до нашей эры. Именно тогда существовали движущиеся статуи, а великий Гомер описал в своей «Иллиаде» служанок, сотворения из золота, которые способны не только говорить, но и мыслить. Сегодня такое явление, как разум у роботов, называют искусственным интеллектом. Также древнегреческий инженер-механик Архит Тарентский разработал уникальную для его века вещь – механического голубя. Создание этого чудо-механизма, в «живом воплощении» датируется ~ 400г до н.э. Более подробно о робототехнике и ее связи с историей можно прочесть в книге Макарова И.М. и Топчеева Ю.И. «Робототехника: история и перспективы», где подробно и легко рассказывается об истоках современных роботов и о том, что ждёт эту науку в будущем.

Сегодня важнейшие классы роботов широкого назначения - это модели мобильных и манипуляционных роботов. Мобильные роботы представляют собой автоматическую машину с движущимся шасси и управляемыми приводами. Они могут шагать или иметь колёса, гусеничную основу, ползать, плавать и даже летать. В основе манипуляционных моделей лежит автоматическая стационарная или передвижная машина, которая состоит из манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности и программного управление, выполняющего двигательные и управляющие функции в процессе производства. Существуют напольные, портальные или подвесные манипуляционные роботы. Наиболее часто их можно увидеть на приборостроительных и машиностроительных производствах.

Самыми популярными на сегодняшний день являются колесные и гусеничные роботы, а самими редкими - шагающие. Перемещение шагающего робота – это нелёгкая задача динамики, и добиться в процессе конструирования устойчивого движения, схожего с походкой человека крайне сложно.

Несмотря на то, что современные самолёты управляются пилотами, их можно смело отнести к летающему типу роботов. Однако существуют ещё и такой тип летательных средств, как беспилотники и крылатые ракеты, которые совершают полеты без человека на борту и управляются им извне. Зачастую они выполняют опасные миссии, например, могут вести огонь, по удаленной команде оператора.

Особый вид роботов – ползающие. Зачастую они копируют движения рептилий или червей и отталкиваются от кривизны и шероховатости поверхности. Такие роботы очень полезны и важны. Они участвуют в спасении жизней людей, находя их под обломками зданий или при обрушении снежных лавин. «Змееподобные» роботы могут с лёгкостью перемещаться по поверхности воды, что также делает их незаменимыми при слежке или спасательно-поисковых работах.

Системы управления роботами бывают следующие: биотехнические (по типу командных, копирующих и полуавтоматических); автоматические (по типу программных, адаптивных, интеллектуальных); интерактивные (по типу автоматизированных, супервизорных, диалоговых). В процессе конструирования одной из основных задач является определение типа управления. Молодые конструкторы уделяют много времени на то, чтобы спланировать движения и возможные положения будущего робота, идентификацию кинематики и динамики, а также анализ динамической точности.

Большая часть курсов по робототехнике разработана для школьников. Однако для детей дошкольного возраста существуют так называемые подготовительные группы. Они основаны на простых принципах конструирования и имеют ещё большую творческую составляющую. Основным материалом на таких занятиях являются кубики, они понятны для детей до шести лет и они легко и непринужденно могут придумывать с ними различные композиции и конструкции. Так научившись апеллировать простыми формами, малыши легко переходят к более сложному этапу моделирования.

Название Legomindstorms ev3 знает практически каждый дошкольник и школьник от 5 до 11 лет.

Во время данного курса вы сможете узнать:

Каково устройство робота и как правильно его собрать.

Познакомиться с правилами программирования и управления роботом.

Что такое инструкции и как с ними работать.

Датчики освещенности – что это такое.

Все про шагающих роботов и управление ими.



Основы робототехники в Академии ITEC совсем не похожи на очередной кружок по интересам в спальном районе Москвы. Робототехнику можно смело назвать течением или даже клубом, где плавно сочетаются творчество, игра и образовательная программа. Данная дисциплина потребует от детей не только интереса, но и способность быть внимательными, аккуратными, дисциплинированными, поможет развить воображение, ответственность, научит работать в команде. Взаимодействие с мелкими предметами будет всецело работать на развитие мелкой моторики, косвенно готовит руку к письму, а самого дошкольника – к школе.

Для занятий с детьми в наш центр приходят только педагоги с большим опытом работы, которые чутко и бережно относятся к каждому ребенку. Благодаря индивидуальному подходу, дошкольники и школьники получают новые навыки и умения, а также раскрывают свой потенциал.

Нашим маленьким робототехникам подвластны выставки и олимпиады, на которых они с радостью и большим успехом могут продемонстрировать полученные в центре знания и умения.

Робототехника в Академии ITEC – это первый шаг к техническому творчеству, изобретательству и основам конструкторской и рационализаторской деятельности. Дети прикасаются к основам механики, схемотехники, электроники и программирования.