Au milieu des années 2000, la robotique existait déjà. C'est vrai, à un niveau très basique et en pénurie : il y avait des sets,
À l’époque, ce domaine était promu par des passionnés. Il est probable que les chefs des cercles de robotique étaient les mêmes qui dirigeaient les cercles de radioamateurs en URSS.
Les structures ont été assemblées littéralement du fait queétait, et le firmware du contrôleur a été écrit sur le genou. Cependant, c'était suffisant pour participer aux premières compétitions de robotique. Là, les enfants et les enseignants ont échangé des idées et des expériences, formant une sorte de "tendances" en robotique.
Mais les enseignants se sont vite rendu compte que la robotiqueCe n'est pas seulement un excellent passe-temps et divertissement pour les enfants, mais aussi un excellent moyen de les initier de manière ludique à la technologie moderne. En travaillant avec des robots, les enfants acquièrent des connaissances pratiques dans trois compétences à la fois : la conception, l'électrotechnique et la programmation.
- Constructionpermet de comprendre comment le "squelette" du robot est agencé, quels sont les mécanismes et comment ils sont agencés, apprend aux enfants à concevoir et modéliser des robots.
- Ingénierie électriquesur le fonctionnement des composants électroniques.Par analogie avec le corps humain, par exemple, les moteurs fonctionnent comme les "muscles" du robot, et le contrôleur, comme le cerveau, donne un signal au moteur. Plus les enfants grandissent, plus ils sont immergés dans l'électrotechnique.
- La programmation- tout est plus ou moins clair ici, on enseigne aux enfantscréer un algorithme d'action pour le robot. Relativement parlant, ils apprennent dans quelle langue «communiquer» avec le robot, à l'aide de quelles actions donner au robot certaines commandes.
En général, très utile pour les modernesmonde technologique de la connaissance. Aujourd'hui, la robotique est passée d'un cercle à une discipline à part entière avec un programme et des manuels - et depuis le 1er septembre de cette année, elle est devenue un module obligatoire dans le cadre des cours de travail scolaire.
Quels robots enseignent aujourd'hui aux écoliers, quels kitsest-ce qu'ils le font pour eux ? Tout cela évolue avec la technologie. En 2014, les hélicoptères étaient populaires, quelques années plus tard - les imprimantes 3D, aujourd'hui l'accent est mis sur la vision par ordinateur et les réseaux de neurones. Comment sont créés les décors aujourd’hui ?
La naissance d'une idée
L'équipe est à la recherche de nouvelles idées de décorsingénieurs, programmeurs et analystes de marché : ils communiquent avec les enseignants, recueillent leurs propres retours d'expérience et les souhaits des enfants, et surveillent également les tendances du développement mondial.
Beaucoup d'ingénieurs sont eux-mêmes des éducateurs.
Les informations collectées sont comparées aux dernièrestendances en informatique et avec les demandes et les besoins en kits des gagnants des concours de robotique et de programmation. Et alors seulement procéder à la création de spécifications techniques pour de nouveaux ensembles.
Le principe de base du succès est simple :le kit robotique devrait être amusant pour les enfants. Si c'est trop simple, ça deviendra vite ennuyeux. Trop compliqué - le désir de le comprendre disparaîtra. Il est nécessaire de rechercher un équilibre, en se concentrant sur l'âge et les capacités des élèves.
Vérifiez l'idée et rédigez un mandat
Une fois qu'une idée a émergé, des groupes de discussion sont organisés. Il est important de vérifier auprès des enseignants et des enfants d'un âge particulier si le nouvel ensemble leur sera intéressant et utile. Et, bien sûr, de comprendre ce qui peut être changé et amélioré.
Disons que le but de l'ensemble est de présenter les enfants d'âge préscolaireavec les bases de la programmation. Ensuite, vous devez comprendre : à quel point est-il intéressant pour les enfants de créer un programme à partir de « cubes » lumineux sur l'écran ? Quelle taille doivent avoir les pièces ? Pour un ensemble qui initie les lycéens aux manipulateurs industriels, il est nécessaire de décider : combien de degrés de liberté doivent être fournis, quels types d'actionneurs il y aura, combien de moteurs sont nécessaires, etc.
Après le focus group, si tout s'est bien passé, la préparation des spécifications techniques détaillées commence. Nous y indiquons :
- quels composants sont nécessaires;
- De quelle taille et couleur doivent-ils être ?
- à quoi ils devraient ressembler en général ;
- quel logiciel est nécessaire;
- quels moteurs et capteurs sont nécessaires, etc.
Une fois les termes de référence prêts et approuvés, le développement proprement dit commence.
Donner vie à une idée
Une grande équipe travaille à la création de chaque nouvel ensemble :
- ingénieurs - ils conçoivent des contrôleurs, des capteurs et divers actionneurs ;
- constructeurs et modélisateurs 3D ;
- développeurs de logiciels ;
- méthodologistes - développer un complexe pédagogique et méthodologique;
- testeurs et bien d'autres.
Comment fonctionne toute cette équipe ?
De la description aux composants réels
Lorsque les spécifications techniques sont prêtes, les ingénieurs passent à l’action. Ils travaillent sur la composition du kit, conçoivent chaque pièce, modélisent des cas d'utilisation et déterminent quels appareils seront nécessaires.
Disons que pour un ensemble, vous devez développernouveau conseil d'administration. D'autre part, trouver ou développer des moteurs plus puissants. Ou peut-être devons-nous inventer de nouvelles façons de connecter les capteurs au contrôleur, de manière à ce que même un enfant puisse le comprendre.
A ce stade, non seulement ils inventent toutmodules électroniques. Ils doivent être développés, produits, puis testés pour leur praticité et leur durabilité. Et le plus intéressant est un test de combat : quelle est la difficulté du module à se connecter et à interagir avec eux ? Pourra Les enfants d'un certain âge peuvent-ils travailler avec ?
Il est nécessaire de créer un « langage » dans lequel les enfants peuvent « communiquer » avec le robot
Nous développons des logiciels
Même l'ensemble le plus réfléchi sans commandesgestion - une "brique" morte. Il est nécessaire de créer un "langage" dans lequel les enfants peuvent "communiquer" avec le robot - c'est-à-dire de développer un environnement de programmation où les enfants écriront des algorithmes pour leurs robots. Et ici, après les ingénieurs, les programmeurs entrent dans l'entreprise.
À quoi devrait ressembler le logiciel ?avec lequel un enfant peut écrire lui-même un programme de commande de robot ? Bien entendu, il doit être adapté à l’âge des élèves. Il existe des kits pour les enfants dès l'âge de quatre ans - personne ne leur apprendra Python, bien sûr.
Il existe des logiciels visuels pour les plus jeunes roboticiens.C'est très simple : chaque action du robot, par exemple « allumer le moteur » ou « allumer la LED », correspond à un bloc lumineux dans l'interface. Les enfants disposent ces blocs dans un certain ordre et assemblent le code comme un puzzle.
Pour ceux qui sont plus âgés, la version classique convient. Les enfants apprennent à programmer pour de vrai : ils écrivent des commandes au robot sous forme de texte.
Pour aider le mentor : complexe pédagogique et méthodologique
La création d'un ensemble et d'un logiciel pour celui-ci fait partie de la tâche.Mais encore faut-il apprendre aux enfants à s'en servir. Et pour que les éducateurs enseignent aux enfants, nous devons d'abord éduquer les éducateurs eux-mêmes - ou du moins leur fournir du matériel méthodologique.
Le manuel devrait être, premièrement, les basesrobotique. Deuxièmement, des instructions pour un ensemble spécifique : comment travailler avec ce capteur, quelles commandes sont nécessaires pour la programmation, ce que signifie chaque bloc de couleur ou commande de texte. Enfin, il y a un bloc spécifiquement pour les enseignants : il raconte comment enseigner une leçon, comment construire l'ensemble du cours et mieux présenter la matière.
Nouvel ensemble presque prêt
Combien de temps faut-il pour créer un nouvel ensemble ?Cela dépend de toutes les étapes précédentes, notamment du travail des ingénieurs. Et depuis peu, cela dépend aussi de la disponibilité des composants. Ce processus pourrait donc prendre des mois, voire des années.
Disons que nous sommes en train de produire un nouvel ensembleIl s'est avéré qu'une sorte de condensateur était épuisé et ni lui ni son analogue ne pouvaient être commandés nulle part dans le monde. Ensuite, vous devez développer à nouveau une partie de l'ensemble.
Une fois que tous les ingrédients sont prêts,testé et doté d’aides méthodologiques, le focus group est reconvoqué. Les enseignants, les roboticiens et les étudiants universitaires se familiarisent avec le kit, travaillent avec lui et donnent leurs commentaires. Et maintenant, une fois toutes les erreurs éliminées, le set passe enfin en production.
Mais le travail avec lui ne s'arrête pas là.Recueillez constamment des commentaires - des professeurs de robotique, des étudiants eux-mêmes - et découvrez ce qui peut être amélioré. À un moment donné, on comprend qu'il y a un besoin pour un nouvel ensemble. Puis le cycle se répète : groupes de discussion, spécifications techniques, équipe de développement - et la production d'une nouvelle version de l'ensemble.
La robotique permet aux enfants d'apprendre commentle monde des choses modernes et toucher aux technologies du futur. Pour les jeunes ingénieurs, programmeurs, concepteurs et inventeurs, les cours de robotique constituent peut-être la première introduction au travail de leur vie. Et les kits robotiques qu'ils reçoivent aujourd'hui détermineront les technologies fantastiques qu'ils inventeront à l'avenir.
L'école n'a pas les moyens d'acheterdes équipements qui se trouvent dans les usines et coûtent des millions. Oui, ce n'est pas nécessaire. En écrivant un programme pour un robot simple qui évite les obstacles, l'enfant comprendra comment fonctionne le robot aspirateur. Et les manipulateurs de l'ensemble constituent une excellente occasion de comprendre ce que sont les machines contrôlées par ordinateur et les chaînes d'assemblage automatisées.
En général, créer de nouveaux kits pour la robotiqueest un travail important qui affecte directement le progrès technique et le niveau de connaissance des enfants. C'est un processus complexe et parfois long. Des dizaines de personnes le font - pour la plupart de jeunes passionnés qui se sont rendus hier au cercle de la robotique eux-mêmes.
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