Dnes jsou hodiny robotiky velmi populární. Školákům takové lekce pomáhají formovat a rozvíjet kritické myšlení, učí se kreativně přistupovat k procesu řešení problémů různé úrovně složitosti a také získávají dovednosti týmové práce.
Nová generace
Moderní vzdělávání se posouvá do nového kola svého rozvoje. Mnoho pedagogů a rodičů hledá příležitost, jak zaujmout děti vědou, vštípit jim lásku k učení a nabít je touhou tvořit a přemýšlet mimo rámec. Tradiční formy prezentace materiálu již dávno ztratily svůj význam. Nová generace není jako její předkové. Chtějí se učit živým, zajímavým a interaktivním způsobem. Tato generace se snadno orientuje v moderních technologiích. Děti se chtějí rozvíjet způsobem, který nejen drží krok s rychle se vyvíjejícími technologiemi, ale také se přímo účastní tohoto procesu.
Mnoho z nich zajímá: „Co je robotika? Kde se to můžeš naučit?.
Vzdělávání a roboti
Tato akademická disciplína takové zahrnujepředměty jako design, programování, algoritmizace, matematika, fyzika a další disciplíny související s inženýrstvím. Světová robotická olympiáda (World Robotics Olympiad - WRO) se koná každoročně. V oblasti vzdělávání se jedná o masivní soutěž o lepší pochopení toho, co je robotika pro ty, kteří se s podobným tématem setkají jako první. Dává příležitost vyzkoušet si účast účastníků z více než 50 zemí. Na soutěž přichází asi 20 tisíc týmů, mezi nimiž jsou děti od 7 do 18 let.
Hlavní cíl WRO: rozvoj a popularizace vědeckotechnické kreativity (vědeckotechnická kreativita) a robotiky mezi mládeží a dětmi. Takové olympiády jsou moderním vzdělávacím nástrojem 21. století.
Nové funkce
Aby děti lépe pochopily, co je robotika, soutěž využívá teoretické a praktické dovednosti získané ve třídě v rámci kroužkové práce a školního vzdělávacího programu pro studium přírodních a exaktních věd. Vášeň pro robotickou disciplínu se postupně vyvíjí v touhu dozvědět se hlouběji o takových vědách, jako je matematika, fyzika, informatika a technologie.
WRO je jedinečnou příležitostí pro své účastníky a pozorovatele nejen dozvědět se více o tom, co je robotika, ale také rozvíjet dovednosti kreativity a kritického myšlení, které jsou v 21. století tak nezbytné.
Školení
Zájem o vzdělávací disciplínu robotika každým dnem roste. Materiální základna se neustále zlepšuje a vyvíjí, mnoho nápadů, které donedávna zůstávaly snem, je dnes realitou. Studium předmětu „Základy robotiky“se stalo umožněno velkému počtu dětí. V lekcích se děti učí řešit problémy s omezenými zdroji, zpracovávat a asimilovat informace a používat je správným způsobem.
Děti se snadno učí. Moderní mladší generace, vychovaná na různých pomůckách, zpravidla nemá potíže se zvládnutím disciplíny „Základy robotiky“, podléhající touze a touze po nových znalostech.
Je třeba konstatovat, že i dospělé je obtížnější přeškolit než naučit čisté, ale žíznivé dětské mysli. Pozitivním trendem je enormní pozornost, kterou ruská vláda věnuje popularizaci robotiky mezi mládeží. A to je pochopitelné, protože úkol modernizovat inženýrské vzdělání a přilákat mladé odborníky je věcí konkurenceschopnosti státu na mezinárodní scéně.
Význam tématu
Aktuálním tématem ministerstva školství je dnes zavádění výukové robotiky do okruhu školních oborů. Je považována za důležitou oblast rozvoje. Na hodinách techniky by děti měly získat představu o moderní sféře vývoje technologií a designu, které jim dávají příležitost vymýšlet a stavět. Není nutné, aby se všichni studenti stali inženýry, ale každý by měl mít příležitost.
Obecně jsou lekce robotiky extrémně náročnéjsou pro děti zajímavé. Je důležité, aby to pochopili všichni – učitelé i rodiče. Takové hodiny poskytují příležitost vidět jiné obory v jiném světle, pochopit smysl jejich studia. Ale je to smysl, pochopení toho, proč je to nutné, co řídí mysl chlapů. Jeho nepřítomnost ruší veškeré úsilí učitelů a rodičů.
Důležitým faktorem je, že výuka robotiky není pro děti stresující a zcela pohlcující. Nejde jen o rozvoj osobnosti studenta, ale také o možnost uniknout z ulice, nepříznivého prostředí, nečinnosti a důsledků, které z toho plynou.
Původ
Samotný název robotika pochází z odpovídajícího anglického robotika. Jedná se o aplikovanou vědu, která se zabývá vývojem technických automatizovaných systémů. Ve výrobě je to jeden z hlavních technických základů intenzifikace.
Všechny zákony robotiky, stejně jako věda samotná, úzce souvisejí s elektronikou, mechanikou, telemechanikou, mechatronikou, informatikou, radiotechnikou a elektrotechnikou. Samotná robotika se dělí na průmyslovou, stavební, lékařskou, kosmickou, vojenskou, podvodní, leteckou a domácnost.
Pojem „robotika“poprvé použil ve svých příbězích spisovatel sci-fi Isaac Asimov. Bylo to v roce 1941 (příběh "The Liar").
Samotné slovo „robot“vymysleli v roce 1920 čeští spisovatelé Karel Čapek a jeho bratr Josef. Bylo zahrnuto do sci-fi hry „Rossum's Universal Robots“, která byla uvedena v roce 1921 a těšila se velkému diváckému úspěchu. Dnes se můžete podívat, jak na tolinie naznačená ve hře byla široce rozvinuta ve světle sci-fi kinematografie. Podstata pozemku: majitel závodu vyvíjí a upravuje výrobu velkého množství androidů, kteří mohou pracovat bez odpočinku. Ale tito roboti se nakonec vzbouří proti svým stvořitelům.
Historické příklady
Je zajímavé, že počátky robotiky se objevily již ve starověku. Dokládají to zbytky pohyblivých soch, které byly vyrobeny v 1. století před naším letopočtem. Homér psal v Iliadě o služebných ze zlata, schopných mluvit a myslet. Dnes se mysl, kterou jsou roboti obdařeni, nazývá umělá inteligence. Kromě toho se starověký řecký strojní inženýr Archytas z Tarentu zasloužil o návrh a stavbu mechanického létajícího holuba. Tato událost se datuje kolem roku 400 před naším letopočtem
Takových příkladů je mnoho. Jsou dobře popsány v knize Makarova I. M. a Topcheeva Yu. I. „Robotika: historie a perspektivy“. Vypráví populárním způsobem o původu moderních robotů a také nastiňuje robotiku budoucnosti a odpovídající vývoj lidské civilizace.
Typy robotů
V současné fázi jsou nejdůležitější třídy univerzálních robotů mobilní a manipulativní.
Mobile je automatický stroj s pohyblivým podvozkem a řízenými pohony. Tito roboti mohou chodit, jezdit na kolech, housenka, plazit se, plout, létat.
Manipulace je automatická stacionární nebo mobilnístroj skládající se z manipulátoru s několika stupni volnosti a softwarového řízení, který ve výrobě vykonává motorické a řídicí funkce. Takové roboty jsou k dispozici v podlahové, portálové nebo zavěšené podobě. Nejčastěji se používají ve výrobě nástrojů a strojírenství.
Metody pohybu
Kolové a pásové roboty jsou široce používány. Pohyb kráčejícího robota je náročný dynamický úkol. Takoví roboti ještě nemohou mít stabilní pohyb, který je člověku vlastní.
O létajících robotech můžeme říci, že většina moderních letadel jsou právě oni, ale řídí je piloti. Autopilot přitom dokáže řídit let ve všech fázích. Mezi létající roboty patří drony (UAV) a jejich podtřída – řízené střely. Taková zařízení jsou lehká a plní nebezpečné úkoly, až po střelbu na příkaz operátora. Kromě toho existují designová vozidla schopná samostatné palby.
Existují létající roboti, kteří používají metody pohybu jako tučňáci, medúzy a rejnoci. Tento způsob pohybu lze vidět u robotů Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Vyrábí je společnost Festo. Ale roboti RoboBee používají metody letu hmyzu.
Mezi lezoucími roboty existuje řada vývojových trendů podobných pohybu červům, hadům a slimákům. V tomto případě robot využívá třecí síly na drsném povrchu nebo zakřivení povrchu. Podobný pohybužitečné pro úzké prostory. Takoví roboti jsou potřeba k hledání lidí pod troskami zničených budov. Roboti podobní hadům se dokážou pohybovat vodou (jako například ACM-R5 vyrobený v Japonsku).
Roboti pohybující se na svislém povrchu používají následující přístupy:
- jako muž, který leze na stěnu s římsami (stanfordský robot kapucín);
- jako gekoni vybavení vakuovými přísavkami (Wallbot" a Stickybot).
Mezi plovoucími roboty existuje mnoho vývojů, které se pohybují na principu napodobování ryb. Účinnost takového pohybu je o 80 % vyšší než účinnost pohybu s vrtulí. Takové konstrukce mají nízkou hladinu hluku a vysokou manévrovatelnost. To je důvod, proč jsou velmi zajímavé pro výzkumníky podmořského prostoru. Mezi tyto roboty patří robotické ryby a tuňáky University of Essex, vyvinuté Field Robotics Institute. Jsou modelovány podle pohybu charakteristického pro tuňáka. Mezi roboty, které napodobují pohyb rejnoka, je známý vývoj Festo: Aqua Ray. A robot pohybující se jako medúza je Aqua Jelly od stejného vývojáře.
Kruhová práce
Většina robotických klubů je zaměřena na základní a střední školy. Ale děti předškolního věku nejsou ochuzeny o pozornost. Hlavní roli zde hraje rozvoj kreativity. Předškoláci se musí naučit svobodně myslet a převádět své nápady do kreativity. Proto jsou hodiny robotiky v kroužcích pro děti do 6 let zaměřeny na aktivní využívání kostek a jednoduchékonstruktéři.
Školní osnovy jsou rozhodně stále složitější. Poskytuje příležitost seznámit se s různými třídami robotů, vyzkoušet si v praxi, ponořit se do vědy. Nové disciplíny odhalují potenciál dítěte získat odborné dovednosti a znalosti ve zvoleném oboru strojírenství.
Robotics
Moderní vývoj robotiky je v takové fázi, že se zdá, že se chystá velký průlom v robotice. Stejné je to s videohovory a mobilními gadgety. To vše se zdálo ještě nedávno masové spotřebě nedostupné. A dnes je to běžná věc, která přestala udivovat. Ale každá výstava robotiky nám ukazuje fantastické projekty, které zachycují ducha člověka pouhou myšlenkou na jeho uvedení do společnosti.
Ve vzdělávacím systému jsou to komplexní instalace robotů, které umožňují realizovat program pomocí projektových aktivit, mezi nimiž jsou oblíbené:
- Sada řízení mechatroniky.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Management
Podle typu správy systému existují:
- biotechnické (příkazové, kopírovací, poloautomatické);
- automatické (softwarové, adaptivní, inteligentní);
- interaktivní (automatizované, kontrolní, interaktivní).
Mezi hlavní úkoly ovládání robota patří:
- plánování pohybů a pozic;
- plánování sil a momentů;
- identifikace dynamických a kinematických dat;
- dynamická analýza přesnosti.
Vývoj metod řízení má v oblasti robotiky velký význam. To je důležité pro technickou kybernetiku a teorii automatického řízení.
