V polovině roku 2000 již robotika existovala. Pravda, na velmi základní úrovni a nedostatku: existovaly sady,
Tehdy tuto oblast propagovali nadšenci. Pravděpodobně byli vedoucími robotických kroužků stejní lidé, kteří vedli amatérské rádiové kroužky v SSSR.
Konstrukce byly sestaveny doslova ze skutečnosti, žebyl a firmware pro ovladač byl napsán na koleni. Stačilo však soutěžit v prvních robotických soutěžích. Děti a učitelé si tam vyměňovali nápady a zkušenosti a tvořili jakési „trendy“ v robotice.
Učitelé si ale rychle uvědomili, že robotikaPro děti to není jen skvělý koníček a zábava, ale také skvělý způsob, jak je hravou formou seznámit s moderními technologiemi. Děti při práci s roboty získávají praktické znalosti ve třech kompetencích najednou: design, elektrotechnika a programování.
- Konstrukcedává pochopení toho, jak je uspořádána „kostra“ robota, jaké jsou mechanismy a jak jsou uspořádány, učí děti konstruovat a modelovat roboty.
- Elektrotechnikao tom, jak fungují elektronické součástky.Analogicky s lidským tělem například motory fungují jako „svaly“ robota a ovladač, stejně jako mozek, dává motoru signál. Čím jsou děti starší, tím více jsou ponořeny do elektrotechniky.
- Programování- vše je zde víceméně jasné, děti se učívytvořit akční algoritmus pro robota. Relativně řečeno, učí se, jakým jazykem „komunikovat“ s robotem, pomocí jakých akcí dávat robotovi určité příkazy.
Obecně platí, že spousta užitečných věcí pro modernítechnologický svět znalostí. Robotika se dnes z kroužku proměnila v plnohodnotnou disciplínu s programem a učebnicemi – a od 1. září letošního roku se stala povinným modulem v rámci školních hodin práce.
Co dnes učí roboti školáky, jaké stavebnicedělají to pro ně? To vše se vyvíjí spolu s technologií. V roce 2014 byly populární copters, o pár let později - 3D tiskárny, dnes je středem zájmu počítačové vidění a neuronové sítě. Jak se dnes sestavy tvoří?
Zrození myšlenky
Tým hledá nové nápady pro sestavyinženýři, programátoři a analytici trhu: komunikují s učiteli, sbírají od nich vlastní zpětnou vazbu, přání dětí a také sledují globální vývojové trendy.
Mnozí z inženýrů jsou sami pedagogové.
Shromážděné informace jsou porovnávány s nejnovějšímitrendy v IT a s požadavky a požadavky na stavebnice od vítězů soutěží v robotice a programování. A teprve poté přistoupit k tvorbě technických specifikací pro nové sestavy.
Hlavní princip úspěchu je jednoduchý:robotická stavebnice by měla být pro děti zábavou. Pokud je to příliš jednoduché, rychle to omrzí. Příliš složité - touha porozumět tomu zmizí. Je třeba hledat rovnováhu se zaměřením na věk a schopnosti žáků.
Zkontrolujte nápad a sestavte TOR
Jakmile se nápad objeví, konají se fokusní skupiny. Je důležité ověřit si na učitelích a dětech konkrétního věku, zda pro ně nová sada bude zajímavá a užitečná. A samozřejmě pochopit, co lze změnit a zlepšit.
Řekněme, že účelem sady je představit předškolákyse základy programování. Pak musíte pochopit: jak zajímavé je pro děti vytvářet program z jasných „kostek“ na obrazovce? Jaké velikosti by měly být díly? U sestavy, která středoškolákům představí průmyslové manipulátory, je nutné rozhodnout: kolik stupňů volnosti je třeba zajistit, jaké budou akční členy, kolik motorů je potřeba atd.
Po fokusní skupině, pokud to šlo dobře, začíná příprava podrobných technických specifikací. Tam uvádíme:
- jaké komponenty jsou potřeba;
- Jakou velikost a barvu by měly mít?
- jak by měly obecně vypadat;
- jaký software je potřeba;
- jaké motory a senzory jsou potřeba atd.
Poté, co je TOR připraven a odsouhlasen, začíná vlastní vývoj.
Přivedení nápadu k životu
Na vytvoření každé nové sady pracuje velký tým:
- inženýři - navrhují ovladače, senzory a různé akční členy;
- konstruktéři a 3D modeláři;
- vývojáři softwaru;
- metodici - rozvíjejí vzdělávací a metodický komplex;
- testery a mnoho dalších.
Jak celý tento tým funguje?
Od popisu ke skutečným komponentům
Když jsou připraveny technické specifikace, inženýři se pustí do akce. Propracují se složením stavebnice, navrhnou každý díl, modelují případy použití a zjistí, jaká zařízení budou potřeba.
Řekněme, že pro jednu sadu musíte vyvinoutnová deska. Za další - najít nebo vyvinout výkonnější motory. Nebo možná musíme vymyslet nové způsoby připojení senzorů k ovladači – takové, aby tomu rozumělo i dítě.
V této fázi nejenže přijdou na všechnoelektronické moduly. Je třeba je vyvinout, vyrobit a následně otestovat na praktičnost a životnost. A nejzajímavější je bojový test: jak obtížné je modul připojit a interagovat s nimi? Budou moci Mohou s tím pracovat děti v určitém věku?
Je nutné vytvořit „jazyk“, ve kterém mohou děti „komunikovat“ s robotem
Vyvíjíme software
I ta nejpromyšlenější sestava bez příkazůmanagement – mrtvá „cihla“. Je potřeba vytvořit „jazyk“, ve kterém mohou děti s robotem „komunikovat“ – tedy vyvinout programovací prostředí, kde budou děti psát algoritmy pro své roboty. A zde, v návaznosti na inženýry, do podnikání vstupují programátoři.
Jak by měl software vypadat?pomocí kterého si dítě samo může napsat program pro ovládání robota? Samozřejmě musí odpovídat věku žáků. Existují stavebnice pro děti od čtyř let - Python je samozřejmě nikdo nenaučí.
Pro nejmladší robotiky existuje vizuální software.Je to velmi jednoduché: každá akce robota, například „zapnout motor“ nebo „rozsvítit LED“, odpovídá jasnému bloku v rozhraní. Děti tyto bloky uspořádají v určitém pořadí – a sestaví kód jako puzzle.
Pro starší je vhodná klasická verze. Děti se učí programovat skutečně – píší příkazy robotovi v textu.
Na pomoc mentorovi: vzdělávací a metodický komplex
Vytvoření sady a softwaru pro ni je součástí úkolu.Ale stejně je potřeba naučit děti, jak to používat. A aby pedagogové mohli děti učit, musíme nejprve vzdělávat pedagogy samotné – nebo jim alespoň poskytnout metodické materiály.
Učebnice by měla být především základyrobotika. Zadruhé návod pro konkrétní sadu: jak s tímto senzorem pracovat, jaké příkazy jsou potřeba k programování, co znamená každý barevný blok nebo textový příkaz. Nakonec je tu blok speciálně pro učitele: říká, jak učit lekci, jak postavit celý kurz a lépe prezentovat látku.
Nová sada téměř hotová
Jak dlouho trvá vytvoření nové sady?Závisí na všech předchozích etapách, zejména na práci inženýrů. A v poslední době záleží i na dostupnosti komponentů. Tento proces tedy může trvat měsíce nebo roky.
Řekněme v procesu výroby nové sadyUkázalo se, že došel nějaký kondenzátor a ani jeho, ani jeho analog nelze nikde na světě objednat. Poté musíte část sady znovu vyvinout.
Poté, co jsou všechny ingredience připraveny,otestována a vybavena metodickými pomůckami, je fokusní skupina znovu svolána. Učitelé, odborníci na robotiku a studenti vysokých škol se se stavebnicí seznamují, pracují s ní a dávají své připomínky. A nyní, po odstranění všech chyb, se souprava konečně dostává do výroby.
Tím ale práce s ním nekončí.Neustále sbírejte zpětnou vazbu – od učitelů robotiky, od samotných studentů – a zjistěte, co lze zlepšit. V určitém okamžiku dochází k pochopení, že je potřeba nová sada. Poté se cyklus opakuje: fokusní skupiny, technické specifikace, vývojový tým – a výroba nové verze sady.
Robotika umožňuje dětem naučit se, jak na tosvět moderních věcí a dotknout se technologií budoucnosti. Pro mladé inženýry, programátory, designéry a vynálezce jsou lekce robotiky možná prvním úvodem do jejich životní práce. A robotické stavebnice, které dnes získají, určí, jaké fantastické technologie v budoucnu vynaleznou.
Škola si nákup nemůže dovolitzařízení, které je v továrnách a stojí miliony. Ano, to není nutné. Napsáním programu pro jednoduchého robota, který se vyhýbá překážkám, dítě pochopí, jak robotický vysavač funguje. A manipulátory ze sady jsou skvělou příležitostí pochopit, co jsou počítačem řízené stroje a automatizované montážní linky.
Obecně vytvářejte nové sady pro robotikuje významným dílem, které přímo ovlivňuje technický pokrok a úroveň znalostí dětí. Jedná se o složitý a někdy zdlouhavý proces. Dělají to desítky lidí – většinou mladí nadšenci, kteří ještě včera sami vyrazili na kroužek robotiky.
</ p>Přečtěte si více:
Obrovský satelit může zastínit všechny hvězdy a planety na noční obloze
Čína tvrdí, že fúzní energii bude mít do 6 let
Vyvinutý generátor pro větrné elektrárny bez drahých magnetů