I dag bliver robotundervisning meget populære. For skolebørn hjælper sådanne lektioner med at forme og udvikle kritisk tænkning, lære at gribe processen med at løse problemer af forskellige kompleksitetsniveauer kreativt an og også opnå teamwork-færdigheder.
Ny generation
Moderne uddannelse er på vej til en ny udviklingsrunde. Mange pædagoger og forældre leder efter en mulighed for at interessere børn i naturvidenskab, indgyde en kærlighed til at lære og lade dem med ønsket om at skabe og tænke ud af boksen. Traditionelle præsentationsformer af materialet har for længst mistet deres relevans. Den nye generation er ikke som sine forfædre. De ønsker at lære på en livlig, interessant, interaktiv måde. Denne generation er let orienteret i moderne teknologier. Børn ønsker at udvikle sig på en måde, der ikke kun holder trit med teknologier i hastig udvikling, men som også deltager direkte i denne proces.
Mange af dem er interesserede i: Hvad er robotteknologi? Hvor kan du lære dette?”.
Uddannelse og robotter
Denne akademiske disciplin omfatter sådannefag som design, programmering, algoritmik, matematik, fysik og andre discipliner relateret til teknik. World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) afholdes årligt. På uddannelsesområdet er dette en massiv konkurrence om bedre at forstå, hvad robotteknologi er for dem, der først støder på et lignende emne. Det giver mulighed for at prøve kræfter med deltagere fra mere end 50 lande. Omkring 20 tusinde hold deltager i konkurrencen, som omfatter børn fra 7 til 18 år.
Hovedmålet med WRO: udvikling og popularisering af videnskabelig og teknologisk kreativitet (videnskabelig og teknisk kreativitet) og robotteknologi blandt unge og børn. Sådanne olympiader er et moderne uddannelsesværktøj i det 21. århundrede.
Nye funktioner
For at børn bedre kan forstå, hvad robotteknologi er, bruger konkurrencen teoretiske og praktiske færdigheder opnået i klasseværelset som en del af klubarbejde og skolepensum for studiet af naturvidenskab og eksakte videnskaber. Passion for robotfaget udvikler sig gradvist til et ønske om at lære dybere om videnskaber som matematik, fysik, datalogi og teknologi.
WRO er en enestående mulighed for dets deltagere og iagttagere til ikke kun at lære mere om, hvad robotteknologi er, men også at udvikle evnerne til kreativitet og kritisk tænkning, som er så nødvendige i det 21. århundrede.
Træning
Interessen for den pædagogiske disciplin robotik vokser hver dag. Materialebasen forbedres og udvikles konstant, mange ideer, der indtil for nylig var en drøm, er i dag en realitet. Studiet af emnet "Fundamentals of Robotics" er blevet muligt for et stort antal børn. I lektionerne lærer børnene at løse problemer med begrænsede ressourcer, bearbejde og assimilere information og bruge den på den rigtige måde.
Børn lærer nemt. Den moderne yngre generation, opdraget med forskellige gadgets, har som regel ingen problemer med at mestre disciplinen "Fundamentals of Robotics", med forbehold for ønsket om og trang til ny viden.
Det må konstateres, at selv voksne er sværere at genoptræne end at undervise i rene, men tørstige børns sind. En positiv tendens er den russiske regerings enorme opmærksomhed på populariseringen af robotteknologi blandt de unge. Og det er forståeligt, eftersom opgaven med at modernisere ingeniøruddannelserne og tiltrække unge fagfolk er et spørgsmål om statens konkurrenceevne på den internationale arena.
Betydningen af emnet
I dag er Undervisningsministeriets aktuelle emne indførelsen af pædagogisk robotteknologi i kredsen af skolediscipliner. Det betragtes som et vigtigt udviklingsområde. På teknologitimerne skal børn få en idé om den moderne udviklingssfære af teknologi og design, som giver dem mulighed for at opfinde og bygge selv. Det er ikke nødvendigt for alle studerende at blive ingeniører, men alle skal have muligheden.
Generelt er robotundervisning ekstremter interessant for børn. Det er vigtigt for alle at forstå dette – både lærere og forældre. Sådanne klasser giver mulighed for at se andre discipliner i et andet lys, for at forstå meningen med deres studier. Men det er meningen, forståelsen af, hvorfor det er nødvendigt, der driver tankerne hos fyrene. Hans fravær ophæver alle lærernes og forældrenes indsats.
En vigtig faktor er, at undervisning i robotteknologi ikke er stressende og fuldstændig absorberende for børn. Dette er ikke kun udviklingen af elevens personlighed, men også muligheden for at komme væk fra gaden, ugunstige omgivelser, ledig tidsfordriv og de konsekvenser det medfører.
Oprindelse
Selve navnet på robotteknologi kommer fra den tilsvarende engelske robotteknologi. Dette er en anvendt videnskab, der beskæftiger sig med udvikling af tekniske automatiserede systemer. I produktionen er det et af de vigtigste tekniske grundlag for intensivering.
Alle lovene for robotteknologi, ligesom videnskaben selv, er tæt forbundet med elektronik, mekanik, telemekanik, mekatronik, datalogi, radioteknik, elektroteknik. Robotics selv er opdelt i industri, byggeri, medicinsk, rumfart, militær, undervands, luftfart og husholdning.
Begrebet "robotik" blev først brugt i hans historier af science fiction-forfatteren Isaac Asimov. Det var i 1941 (historien "Løgneren").
Selve ordet "robot" blev opfundet i 1920 af de tjekkiske forfattere Karel Capek og hans bror Josef. Det blev inkluderet i science fiction-stykket "Rossum's Universal Robots", som blev opført i 1921 og fik stor publikumssucces. I dag kan du se hvordanlinjen angivet i stykket er blevet bredt udviklet i lyset af science fiction-film. Essensen af plottet: ejeren af anlægget udvikler og justerer produktionen af et stort antal androider, der kan arbejde uden hvile. Men disse robotter ender med at gøre oprør mod deres skabere.
Historiske eksempler
Det er interessant, at begyndelsen af robotteknologi dukkede op i oldtiden. Dette vidnes om af resterne af bevægelige statuer, der blev lavet i det 1. århundrede f. Kr. Homer skrev i Iliaden om tjenestepiger lavet af guld, i stand til at tale og tænke. I dag kaldes det sind, som robotter er udstyret med, kunstig intelligens. Derudover er den antikke græske maskiningeniør Archytas fra Tarentum krediteret for at designe og bygge den mekaniske flyvende due. Denne begivenhed går tilbage til omkring 400 f. Kr.
Der er mange sådanne eksempler. De er godt afsløret i Makarov I. M. og Topcheeva Yu. I. "Robotik: historie og perspektiver". Den fortæller på en populær måde om oprindelsen af moderne robotter, og skitserer også fremtidens robotteknologi og den tilsvarende udvikling af den menneskelige civilisation.
Typer af robotter
På nuværende stadium er de vigtigste klasser af robotter til generelle formål mobile og manipulerende.
Mobil er en automatisk maskine med et bevægeligt chassis og kontrollerede drev. Disse robotter kan gå, køre på hjul, larve, kravle, flyde, flyve.
Manipulation er en automatisk stationær eller mobilen maskine bestående af en manipulator med flere frihedsgrader og softwarestyring, der udfører motor- og kontrolfunktioner i produktionen. Sådanne robotter er tilgængelige i gulv-, portal- eller ophængt form. De er mest udbredt i instrumentfremstillings- og maskinbygningsindustrien.
Bevægelsesmetoder
Roboter med hjul og sporvogne er meget udbredte. Bevægelsen af en gående robot er en vanskelig dynamikopgave. Sådanne robotter kan endnu ikke have en stabil bevægelse iboende i en person.
Med hensyn til flyvende robotter kan vi sige, at de fleste moderne fly bare er dem, men de styres af piloter. Samtidig kan autopiloten styre flyvningen på alle stadier. Flyvende robotter inkluderer droner (UAV'er) og deres underklasse - krydsermissiler. Sådanne enheder er lette og udfører farlige missioner, op til at skyde efter kommando fra operatøren. Derudover er der designkøretøjer, der er i stand til uafhængig affyring.
Der er flyvende robotter, der bruger de bevægelsesmetoder, som pingviner, vandmænd og rokker bruger. Denne bevægelsesmetode kan ses i Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotterne. De er fremstillet af Festo. Men RoboBee-robotter bruger insektflyvningsmetoder.
Blandt kravlerobotter er der en række udviklinger, der ligner orme, slanger og snegle i bevægelse. I dette tilfælde bruger robotten friktionskræfter på en ru overflade eller overfladekrumning. Lignende bevægelsenyttig til smalle rum. Sådanne robotter er nødvendige for at søge efter mennesker under murbrokkerne af ødelagte bygninger. Slangelignende robotter er i stand til at bevæge sig gennem vand (såsom ACM-R5 fremstillet i Japan).
Roboter, der bevæger sig på en lodret overflade, bruger følgende fremgangsmåder:
- som en mand, der klatrer op på en væg med afsatser (Stanford robot Capuchin);
- lignende gekkoer udstyret med vakuumsugekopper (Wallbot" og Stickybot).
Blandt de flydende robotter er der mange udviklinger, der går efter princippet om efterligning af fisk. Effektiviteten af en sådan bevægelse er 80% højere end effektiviteten af bevægelse med en propel. Sådanne designs har et lavt støjniveau og høj manøvredygtighed. Det er derfor, de er af stor interesse for forskere i undervandsrummet. Disse robotter omfatter University of Essex Robotic Fish and Tuna, udviklet af Field Robotics Institute. De er modelleret efter den bevægelse, der er karakteristisk for tun. Blandt de robotter, der imiterer bevægelsen af en rokke, er udviklingen af Festo kendt: Aqua Ray. Og robotten, der bevæger sig som en vandmand, er Aqua Jelly fra den samme udvikler.
Cirkelarbejde
De fleste robotklubber er rettet mod folkeskoler og gymnasier. Men børn i førskolealderen er ikke frataget opmærksomheden. Hovedrollen her spilles af udviklingen af kreativitet. Førskolebørn skal lære at tænke frit og omsætte deres ideer til kreativitet. Derfor er robottimer i cirkler for børn under 6 år rettet mod aktiv brug af kuber og enklekonstruktører.
Skolens læseplan bliver bestemt mere kompliceret. Det giver mulighed for at stifte bekendtskab med forskellige klasser af robotter, prøve dig selv i praksis, dykke ned i videnskaben. Nye discipliner afslører barnets potentiale til at erhverve faglige færdigheder og viden inden for det valgte ingeniørområde.
Robotics
Moderne udvikling af robotteknologi er på et sådant stadie, at det ser ud til, at et kraftfuldt gennembrud inden for robotteknologi er ved at ske. Det er det samme med videoopkald og mobile gadgets. Indtil for nylig virkede alt dette utilgængeligt for masseforbrug. Og i dag er det en hverdag, der er holdt op med at forbløffe. Men hver udstilling af robotteknologi viser os fantastiske projekter, der fanger en persons ånd fra blot tanken om deres introduktion i samfundet.
I uddannelsessystemet er det de komplekse installationer af robotter, der gør det muligt at implementere et program ved hjælp af projektaktiviteter, blandt hvilke er populære:
- Mechatronics Control Kit.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Management
Efter type systemadministration er der:
- bioteknisk (kommando, kopiering, halvautomatisk);
- automatisk (software, adaptiv, intelligent);
- interactive (automatiseret, tilsynsførende, interaktiv).
Robotstyringens hovedopgaver omfatter:
- planlægning af bevægelser og positioner;
- planlægningskræfter og øjeblikke;
- identifikation af dynamiske og kinematiske data;
- dynamisk nøjagtighedsanalyse.
Udviklingen af kontrolmetoder er af stor betydning inden for robotteknologi. Dette er vigtigt for teknisk kybernetik og automatisk kontrolteori.
