Бүгүнкү күндө робототехника сабактары абдан популярдуу болууда. Мектеп окуучулары үчүн мындай сабактар критикалык ой жүгүртүүнү калыптандырууга жана өнүктүрүүгө, ар кандай татаалдыктагы маселелерди чечүү процессине чыгармачылык менен мамиле кылууну үйрөнүүгө, ошондой эле командада иштөө көндүмдөрүн алууга жардам берет.
Жаңы муун
Заманбап билим берүү өзүнүн өнүгүүсүнүн жаңы айлампасына өтүүдө. Көптөгөн педагогдор жана ата-энелер балдарды илимге кызыктыруу, окууга болгон сүйүүсүн өркүндөтүү жана аларды кутучадан тышкаркы жаратууга жана ойлонууга умтулуу үчүн мүмкүнчүлүк издешет. Материалды берүүнүн салттуу формалары эчак эле актуалдуулугун жоготкон. Жаңы муун ата-бабаларына окшобойт. Алар жандуу, кызыктуу, интерактивдүү жол менен үйрөнүүнү каалашат. Бул муун заманбап технологияларга оңой багытталган. Балдар тез өнүгүп жаткан технологияларга ыктап гана тим болбостон, бул процесске түздөн-түз катышууну каалашат.
Алардын көбүн: «Робототехника деген эмне? Муну кайдан үйрөнө аласың?.
Билим берүү жана роботтор
Бул академиялык дисциплина ушуларды камтыйтдизайн, программалоо, алгоритмика, математика, физика жана инженерияга байланыштуу башка дисциплиналар сыяктуу предметтер. World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) жыл сайын өткөрүлөт. Билим берүү тармагында бул ушуга окшош предметти биринчи жолуктургандар үчүн робототехника эмне экенин жакшыраак түшүнүү үчүн массалык сынак. Бул 50дөн ашык өлкөдөн келген катышуучуларда күчүн сынап көрүү мүмкүнчүлүгүн берет. Мелдешке 20 миңдей команда келет, алардын арасында 7 жаштан 18 жашка чейинки балдар бар.
ВРОнун негизги максаты: жаштар жана балдар арасында илимий-техникалык чыгармачылыкты (илимий-техникалык чыгармачылык) жана робототехниканы өнүктүрүү жана жайылтуу. Мындай олимпиадалар 21-кылымдын заманбап билим берүү куралы.
Жаңы функциялар
Балдар робототехника эмне экенин жакшыраак түшүнүү үчүн сынакта кружок иштеринин алкагында класста алган теориялык жана практикалык көндүмдөр жана табият таануу жана так илимдерди үйрөнүү боюнча мектеп программасы колдонулат. Робототехника дисциплинасына болгон ынтызарлык акырындык менен математика, физика, информатика жана технология сыяктуу илимдерди тереңирээк үйрөнүү каалоосуна айланат.
WRO – бул анын катышуучулары жана байкоочулары үчүн робототехника деген эмне экенин гана билбестен, 21-кылымда өтө зарыл болгон чыгармачылык жана критикалык ой жүгүртүү көндүмдөрүн өнүктүрүү үчүн уникалдуу мүмкүнчүлүк.
Тренинг
Робототехника билим берүү дисциплинасына болгон кызыгуу күн сайын өсүүдө. Материалдык база тынымсыз өркүндөтүлүп, өнүгүп жатат, жакында эле кыял болуп келген көптөгөн идеялар бүгүн ишке ашууда. «Робототехниканын негиздери» деген предметти уйренуу кеп сандаган балдар учун мумкун болуп калды. Сабактарда балдар чектелген ресурстар менен көйгөйлөрдү чечүүнү, маалыматты иштеп чыгууну жана өздөштүрүү жана аны туура колдонууну үйрөнүшөт.
Балдар оңой үйрөнүшөт. Ар кандай гаджеттерде тарбияланган заманбап жаш муун, эреже катары, жаңы билимге болгон каалоо жана каалоо менен «Робототехниканын негиздери» дисциплинасын өздөштүрүүдө эч кандай кыйынчылык болбойт.
Таза, бирок суусаган балдардын акыл-эсин үйрөткөндөн көрө, чоңдор үчүн да кайра даярдоо кыйын экенин белгилей кетүү керек. Оң тенденция – бул орус өкмөтү тарабынан жаштар арасында робототехниканы жайылтууга зор көңүл буруу. Жана бул түшүнүктүү, анткени инженердик билим берүүнү модернизациялоо жана жаш адистерди тартуу милдети мамлекеттин эл аралык аренадагы атаандаштыкка жөндөмдүүлүгүнө байланыштуу маселе.
Предметтин маанилүүлүгү
Бүгүнкү күндө Билим берүү министрлигинин актуалдуу маселеси мектептик дисциплиналардын ийримине билим берүүчү робототехниканы киргизүү болуп саналат. Бул өнүгүүнүн маанилүү багыты болуп саналат. Технология сабагында балдар өздөрү ойлоп табууга жана курууга мүмкүнчүлүк берген технологиянын жана дизайндын өнүгүүсүнүн заманбап чөйрөсү жөнүндө түшүнүк алышы керек. Бардык студенттердин инженер болушу шарт эмес, бирок ар бир адамда мүмкүнчүлүк болушу керек.
Жалпысынан робототехника сабактары өтө чоңбалдар үчүн кызыктуу. Муну ар бир адам – мугалимдер да, ата-энелер да түшүнүшү керек. Мындай сабактар башка дисциплиналарды башкача өңүттө кароого, аларды изилдөөнүн маанисин түшүнүүгө мүмкүнчүлүк берет. Бирок мунун эмне үчүн керек экенин түшүнүү, мааниси, түшүнүгү жигиттердин оюна жетелейт. Анын жоктугу мугалимдердин жана ата-энелердин бардык аракеттерин жокко чыгарат.
Маанилүү фактор – бул робототехниканы үйрөтүү балдар үчүн стресс жана толугу менен сиңирүү эмес. Бул окуучунун инсандыгын өнүктүрүү гана эмес, көчөдөн, жагымсыз чөйрөдөн, бош убакыттан жана ага алып келген кесепеттерден алыс болуу мүмкүнчүлүгү.
Origin
Робототехниканын аталышы тиешелүү англис робототехникасынан келип чыккан. Бул техникалык автоматташтырылган системаларды иштеп чыгуу менен алектенген прикладдык илим. вндуруште ал интенсивдешти-руунун негизги техникалык негиздеринин бири болуп саналат.
Робототехниканын бардык мыйзамдары, илимдин өзү сыяктуу эле, электроника, механика, телемеханика, мехатроника, информатика, радиотехника, электротехника менен тыгыз байланыштуу. Робототехниканын өзү өнөр жай, курулуш, медициналык, космостук, аскердик, суу астындагы, авиациялык жана тиричиликке бөлүнөт.
"Робототехника" түшүнүгү биринчи жолу илимий фантаст жазуучу Исаак Асимов тарабынан өзүнүн аңгемелеринде колдонулган. Бул 1941-жылы болгон («Жалганчы» повести).
"Робот" деген сөздүн өзү 1920-жылы чех жазуучулары Карел Капек жана анын бир тууганы Йозеф тарабынан ойлоп табылган. Ал 1921-жылы коюлган жана көрүүчүлөрдүн чоң ийгилигине ээ болгон "Россумдун универсалдуу роботтору" илимий фантастикалык пьесасына киргизилген. Бүгүн сиз кантип көрө аласызпьесада керсетулген линия илимий фантастикалык кинематографиянын жарыгында кенири иштелип чыккан. Сюжеттин маңызы: заводдун ээси эс алуусуз иштей турган көп сандагы андроиддерди иштеп чыгууда жана жөнгө салууда. Бирок бул роботтор өз жаратуучуларына каршы чыгышат.
Тарыхый мисалдар
Робототехниканын башталышы байыркы убакта пайда болгондугу кызык. Буга биздин заманга чейинки 1-кылымда жасалган кыймылдуу айкелдердин калдыктары далил. Гомер «Илиадада» алтындан жасалган, сүйлөөгө жана ойлонууга жөндөмдүү күңдөр жөнүндө жазган. Бүгүнкү күндө роботтор жабдылган акылды жасалма интеллект деп аташат. Кошумчалай кетсек, байыркы грек инженер-механик Архитас Тарентум механикалык учуучу көгүчкөндү долбоорлоо жана куруу үчүн эсептелет. Бул окуя биздин заманга чейинки 400-жылдарга туура келет
Мындай мисалдар көп. Алар Макаровдун китебинде жакшы ачылган И. М. жана Топчеева Ю. И. «Робототехника: тарых жана перспективалар». Ал заманбап роботтордун келип чыгышы жөнүндө популярдуу түрдө айтып берет, ошондой эле келечектеги робототехниканы жана адамзат цивилизациясынын тиешелүү өнүгүүсүн баяндайт.
Роботтордун түрлөрү
Азыркы этапта жалпы максаттагы роботтордун эң маанилүү класстары мобилдик жана манипуляциялык болуп саналат.
Мобилдик – бул кыймылдуу шасси жана башкарылуучу дисктери бар автоматтык машина. Бул роботтор басуу, дөңгөлөктүү, курт, сойлоп жүрүү, сүзүү, учуу мүмкүн.
Манипуляция – бул автоматтык стационардык же мобилдикөндүрүштө кыймылдаткыч жана башкаруу функцияларын аткарган бир нече эркиндик даражасы бар манипулятордон жана программалык башкаруудан турган машина. Мындай роботтор полдо, порталда же асма түрүндө болот. Алар прибор жасоо жана машина куруу өнөр жайларында кеңири колдонулат.
Кыймыл ыкмалары
Дөңгөлөктүү жана тректүү роботтор кеңири колдонулат. Басуучу роботтун кыймылы – динамиканын татаал милдети. Мындай роботтор азырынча адамга мүнөздүү туруктуу кыймылга ээ боло албайт.
Учуу роботторуна келсек, заманбап учактардын көбү алар гана, бирок аларды учкучтар башкарат деп айта алабыз. Ошол эле учурда автопилот бардык этаптарда учууну башкара алат. Учуучу роботторго дрондор (УАВ) жана алардын субклассы – канаттуу ракеталар кирет. Мындай приборлор жеңил жана кооптуу тапшырмаларды аткарат, оператордун буйругу менен ок атууга чейин. Кошумчалай кетсек, көз карандысыз атууга жөндөмдүү дизайндагы унаалар бар.
Пингвиндер, медузалар жана нурлар колдонгон кыймыл ыкмаларын колдонгон учуучу роботтор бар. Мындай кыймыл ыкмасын Air Penguin, Air Ray, Air Jelly роботторунан көрүүгө болот. Алар Festo тарабынан өндүрүлгөн. Бирок RoboBee роботтору курт-кумурскалардын учуу ыкмаларын колдонушат.
Жөрмөлөп жүргөн роботтордун арасында кыймылы боюнча курттарга, жыландарга жана жыландарга окшош бир катар өнүгүүлөр бар. Бул учурда робот сүрүлүү күчтөрүн орой бетке же беттин ийрилигине колдонот. Окшош кыймылтар жайлар үчүн пайдалуу. Мындай роботтор кыйраган имараттардын урандыларынын астындагы адамдарды издөө үчүн керек. Жылан сымал роботтор сууда жүрүүгө жөндөмдүү (мисалы, Японияда жасалган ACM-R5).
Тик бетинде кыймылдаган роботтор төмөнкү ыкмаларды колдонушат:
- чаптары бар дубалга чыккан кишидей (Стэнфорд роботу Капучин);
- вакуумдук соргучтар (Wallbot" жана Stickybot) менен жабдылган геккондор сыяктуу.
Сүзүүчү роботтордун арасында балыктарды тууроо принцибинде кыймылдаган көптөгөн өнүгүүлөр бар. Мындай кыймылдын эффективдүүлүгү винт менен кыймылдын эффективдүүлүгүнөн 80% жогору. Мындай конструкциялар ызы-чуунун төмөн деңгээлин жана жогорку маневрдүүлүккө ээ. Мына ушундан улам алар суу астындагы мейкиндикти изилдөөчүлөр үчүн чоң кызыгууну жаратууда. Бул роботтордун арасында Field Robotics Institute тарабынан иштелип чыккан Эссекс университетинин роботтук балыктары жана тунецтер бар. Алар тунецке мүнөздүү кыймылдан кийин моделдешет. Скаттын кыймылын туураган роботтордун ичинен Festo компаниясынын өнүгүшү белгилүү: Aqua Ray. Ал эми медузага окшоп кыймылдаган робот - ошол эле иштеп чыгуучунун Aqua Jelly.
Айлампа иши
Робототехника клубдарынын көбү башталгыч жана орто мектептерге багытталган. Бирок мектепке чейинки курактагы балдар көңүл буруудан куру калган эмес. Бул жерде негизги ролду чыгармачылыкты өнүктүрүү ойнойт. Мектепке чейинки курактагы балдар эркин ой жүгүртүүгө жана өз идеяларын чыгармачылыкка которууга үйрөнүшү керек. Ошондуктан 6 жашка чейинки балдар үчүн ийримдерде робототехника сабактары кубиктерди активдүү колдонууга багытталган жана жөнөкөй.конструкторлор.
Мектептин окуу программасы, албетте, татаалдашып баратат. Бул роботтордун ар кандай класстары менен таанышууга, өзүңүздү иш жүзүндө сынап көрүүгө, илимге тереңдетүүгө мүмкүнчүлүк берет. Жаңы дисциплиналар баланын тандалган инженерия тармагында кесиптик көндүмдөрдү жана билимдерди алуу мүмкүнчүлүгүн ачып берет.
Робототехника
Роботехниканын заманбап өнүгүүсү ушунчалык этапта болгондуктан, робототехникада күчтүү ачылыш боло тургандай сезилет. Видео чалуу жана мобилдик гаджеттерде да ушундай. Акыркы убакка чейин мунун баары массалык керектөө үчүн жеткиликсиз болуп көрүнгөн. Ал эми бүгүн таң калтырбай калган кадимки көрүнүш. Бирок робототехниканын ар бир көргөзмөсү бизге адамдын рухун коомго киргизүү жөнүндөгү ойдон эле тартып алган фантастикалык долбоорлорду көрсөтөт.
Билим берүү системасында бул роботтордун татаал орнотуулары долбоордук иш-аракеттерди колдонуу менен программаны ишке ашырууга мүмкүндүк берет, алардын арасында популярдуу:
- Мехатрониканы башкаруу комплекти.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Менеджмент
Тутумду башкаруунун түрү боюнча:
- биотехникалык (буйрук, көчүрүү, жарым автоматтык);
- автоматтык (программалык камсыздоо, адаптивдик, акылдуу);
- интерактивдүү (автоматташтырылган, көзөмөлдөөчү, интерактивдүү).
Роботту башкаруунун негизги милдеттери төмөнкүлөрдү камтыйт:
- кыймылдарды жана позицияларды пландаштыруу;
- пландоочу күчтөр жана учурлар;
- динамикалык жана кинематикалык маалыматтарды аныктоо;
- динамикалык тактык талдоо.
Робототехника тармагында башкаруунун ыкмаларын иштеп чыгуу чоң мааниге ээ. Бул техникалык кибернетика жана автоматтык башкаруу теориясы үчүн маанилүү.
