A mediados de la década de 2000, la robótica ya existía.
En aquel entonces, este ámbito fue promovido por entusiastas. Probablemente, los jefes de los círculos de robótica eran las mismas personas que dirigían los círculos de radioaficionados en la URSS.
Las estructuras se ensamblaron literalmente a partir del hecho de queestaba, y el firmware para el controlador estaba escrito en la rodilla. Sin embargo, fue suficiente para competir en las primeras competiciones de robótica. Allí, niños y profesores intercambiaron ideas y experiencias, formando una especie de "tendencias" en robótica.
Pero los profesores rápidamente se dieron cuenta de que la robóticaEsto no es sólo un gran pasatiempo y entretenimiento para los niños, sino también una excelente manera de presentarles la tecnología moderna de forma lúdica. Al trabajar con robots, los niños adquieren conocimientos prácticos en tres competencias a la vez: diseño, ingeniería eléctrica y programación.
- Construcciónda una idea de cómo se organiza el "esqueleto" del robot, qué mecanismos son y cómo se organizan, enseña a los niños a diseñar y modelar robots.
- Ingenieria Eléctricasobre cómo funcionan los componentes electrónicos.Por analogía con el cuerpo humano, por ejemplo, los motores funcionan como los "músculos" del robot, y el controlador, como el cerebro, da una señal al motor. Cuanto más grandes se hacen los niños, más se sumergen en la ingeniería eléctrica.
- Programación- aquí todo está más o menos claro, se enseña a los niñoscrear un algoritmo de acción para el robot. Relativamente hablando, aprenden en qué idioma "comunicarse" con el robot, con la ayuda de qué acciones para darle al robot ciertos comandos.
En general, muchas cosas útiles para los modernos.mundo tecnológico del conocimiento. Hoy en día, la robótica ha pasado de ser un círculo a una disciplina completa con un programa y libros de texto, y desde el 1 de septiembre de este año se ha convertido en un módulo obligatorio como parte de las lecciones laborales escolares.
Qué robots enseñan hoy a los escolares, qué kits¿lo hacen por ellos? Todo esto evoluciona junto con la tecnología. En 2014, los helicópteros eran populares, un par de años después, las impresoras 3D, hoy la atención se centra en la visión por computadora y las redes neuronales. ¿Cómo se crean los decorados hoy?
El nacimiento de una idea
El equipo está buscando nuevas ideas para conjuntos.ingenieros, programadores y analistas de mercado: se comunican con los maestros, recopilan sus propios comentarios y los deseos de los niños, y también monitorean las tendencias de desarrollo global.
Muchos de los ingenieros son ellos mismos educadores.
La información recopilada se compara con la últimatendencias en TI y con solicitudes y requerimientos de kits de ganadores de concursos en robótica y programación. Y solo entonces proceder a la creación de especificaciones técnicas para nuevos conjuntos.
El principio fundamental del éxito es simple:el kit de robótica debe ser divertido para los niños. Si es demasiado simple, rápidamente se volverá aburrido. Demasiado complicado: el deseo de entenderlo desaparecerá. Es necesario buscar un equilibrio, centrándose en la edad y capacidades de los alumnos.
Comprobar la idea y redactar un TOR
Una vez que ha surgido una idea, se realizan grupos focales. Es importante verificar con los maestros y los niños de una edad en particular si el nuevo conjunto será interesante y útil para ellos. Y, por supuesto, entender qué se puede cambiar y mejorar.
Digamos que el propósito del conjunto es presentar a los niños en edad preescolar.con los conceptos básicos de programación. Entonces hay que entender: ¿qué tan interesante es para los niños crear un programa a partir de “cubos” brillantes en la pantalla? ¿Qué tamaño deben tener las piezas? Para un conjunto que introduce a los estudiantes de secundaria a los manipuladores industriales, es necesario decidir: cuántos grados de libertad se deben proporcionar, qué tipo de actuadores habrá, cuántos motores se necesitarán, etc.
Después del grupo focal, si todo salió bien, se inicia la preparación de especificaciones técnicas detalladas. Allí indicamos:
- qué componentes se necesitan;
- ¿De qué tamaño y color deben ser?
- cómo deberían verse en general;
- qué software se necesita;
- qué motores y sensores se necesitan, etc.
Una vez que los términos de referencia están listos y acordados, comienza el desarrollo real.
Dando vida a una idea
Un gran equipo trabaja en la creación de cada nuevo set:
- ingenieros: diseñan controladores, sensores y varios actuadores;
- constructores y modeladores 3D;
- desarrolladores de software;
- metodólogos - desarrollar un complejo educativo y metodológico;
- probadores y muchos otros.
¿Cómo funciona todo este equipo?
De la descripción a los componentes reales
Cuando las especificaciones técnicas están listas, los ingenieros entran en acción. Trabajan en la composición del kit, diseñan cada pieza, modelan casos de uso y determinan qué dispositivos se necesitarán.
Digamos que para un conjunto tienes que desarrollarnuevo tablero. Por otro lado, encontrar o desarrollar motores más potentes. O tal vez necesitemos inventar nuevas formas de conectar sensores al controlador, de modo que incluso un niño pueda entenderlo.
En esta etapa, no sólo se les ocurre todomódulos electrónicos. Es necesario desarrollarlos, producirlos y luego probar su practicidad y durabilidad. Y lo más interesante es una prueba de batalla: ¿qué tan difícil es el módulo para conectarse e interactuar con ellos? Podrá ¿Pueden trabajar con él niños de cierta edad?
Es necesario crear un “lenguaje” en el que los niños puedan “comunicarse” con el robot
Desarrollamos software
Incluso el conjunto más reflexivo sin comandos.gestión - un "ladrillo" muerto. Es necesario crear un "lenguaje" en el que los niños puedan "comunicarse" con el robot, es decir, desarrollar un entorno de programación en el que los niños escriban algoritmos para sus robots. Y aquí, siguiendo a los ingenieros, los programadores ingresan al negocio.
¿Cómo debería verse el software?¿Con el que un niño puede escribir él mismo un programa de control de robot? Eso sí, debe ser adecuado a la edad de los alumnos. Hay kits para niños de hasta cuatro años; nadie les enseñará Python, por supuesto.
Existe un software visual para los robóticos más jóvenes.Es muy sencillo: cada acción del robot, por ejemplo "encender el motor" o "encender el LED", corresponde a un bloque brillante en la interfaz. Los niños organizan estos bloques en un orden determinado y ensamblan el código como si fuera un rompecabezas.
Para los mayores, la versión clásica es adecuada. Los niños aprenden a programar de verdad: escriben comandos al robot en texto.
Para ayudar al mentor: complejo educativo y metodológico
Crear un conjunto y software para él es una parte de la tarea.Pero aún necesita enseñar a los niños cómo usarlo. Y para que los educadores enseñen a los niños, primero debemos educar a los propios educadores, o al menos proporcionarles materiales metodológicos.
El libro de texto debe ser, en primer lugar, lo básico.robótica En segundo lugar, instrucciones para un conjunto específico: cómo trabajar con este sensor, qué comandos se necesitan para programar, qué significa cada bloque de color o comando de texto. Finalmente, hay un bloque específico para profesores: explica cómo enseñar una lección, cómo construir todo el curso y presentar mejor el material.
Conjunto nuevo casi listo
¿Cuánto tiempo lleva crear un nuevo conjunto?Depende de todas las etapas anteriores, especialmente del trabajo de los ingenieros. Y últimamente también depende de la disponibilidad de componentes. Por lo tanto, este proceso podría llevar meses o años.
Digamos en el proceso de producción de un nuevo conjunto.Resultó que algún tipo de condensador se había agotado y ni él ni su análogo se podían pedir en ningún lugar del mundo. Luego hay que volver a desarrollar parte del conjunto.
Una vez que todos los ingredientes estén listos,probado y dotado de ayudas metodológicas, se vuelve a convocar el grupo focal. Profesores, especialistas en robótica y estudiantes universitarios conocen el kit, trabajan con él y aportan sus comentarios. Y ahora, después de que se hayan eliminado todos los errores, el set finalmente entra en producción.
Pero el trabajo con él no termina ahí.Recopile constantemente comentarios, de profesores de robótica, de los propios estudiantes, y descubra qué se puede mejorar. En algún momento, se entiende que existe la necesidad de un nuevo conjunto. Luego, el ciclo se repite: grupos focales, especificaciones técnicas, equipo de desarrollo y la producción de una nueva versión del conjunto.
La robótica permite a los niños aprender cómoel mundo de las cosas modernas y tocar las tecnologías del futuro. Para los jóvenes ingenieros, programadores, diseñadores e inventores, las lecciones de robótica son quizás la primera introducción al trabajo de su vida. Y los kits de robots que obtengan hoy determinarán qué tecnologías fantásticas inventarán en el futuro.
La escuela no puede permitirse el lujo de comprarequipos que están en las fábricas y cuestan millones. Sí, esto no es necesario. Al escribir un programa para un robot sencillo que evite obstáculos, el niño comprenderá cómo funciona el robot aspirador. Y los manipuladores del set son una gran oportunidad para comprender qué son las máquinas controladas por ordenador y las líneas de montaje automatizadas.
En general, crear nuevos kits para robótica.es una obra importante que incide directamente en el progreso técnico y el nivel de conocimiento de los niños. Este es un proceso complejo y, a veces, largo. Docenas de personas están haciendo esto, en su mayoría jóvenes entusiastas que ayer mismo fueron al círculo de robótica.
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