2000 年代半ばには、ロボット工学はすでに存在していました。確かに、非常に基本的なレベルで、供給が不足していました。セットはありましたが、
当時、このエリアは愛好家によって宣伝されていました。おそらく、ロボット工学サークルのトップは、ソ連のアマチュア無線サークルを率いていたのと同じ人たちだったでしょう。
構造は、文字通り、という事実から組み立てられました。で、コントローラーのファームウェアは膝の上に書かれていました。しかし、最初のロボット競技会に出場するには十分でした。そこでは、子どもたちと教師がアイデアや経験を交換し、ロボット工学の一種の「トレンド」を形成しました。
しかし、教師たちはロボット工学がそれであることにすぐに気づきました。これは子供たちにとって素晴らしい趣味や娯楽であるだけでなく、遊び心のある方法で現代のテクノロジーを紹介する素晴らしい方法でもあります。子どもたちはロボットを使って、設計、電気工学、プログラミングの 3 つの能力に関する実践的な知識を同時に習得します。
- 工事ロボットの「骨格」がどのように配置されているか、メカニズムとは何か、それらがどのように配置されているかを理解し、子供たちにロボットの設計とモデル化を教えます。
- 電気工学電子部品の仕組みについて。たとえば、人体に例えると、モーターはロボットの「筋肉」のように働き、コントローラーは脳と同じようにモーターに信号を送ります。年齢が上がるほど、電気工学に没頭するようになります。
- プログラミング-ここではすべてが多かれ少なかれ明確であり、子供たちは教えられていますロボットのアクション アルゴリズムを作成します。比較的言えば、ロボットに特定のコマンドを与えるためのアクションの助けを借りて、ロボットと「通信」する言語を学習します。
一般的に、現代の生活に役立つものがたくさんあります技術的な知識の世界。現在、ロボット工学はサークルからプログラムと教科書を備えた本格的な分野に変わり、今年 9 月 1 日から学校の労働の授業の一環として必須のモジュールになりました。
今日の小学生にロボットが何を教えるか、どんなキットを教えるか彼らは自分たちのためにやっているのか？これらはすべてテクノロジーとともに進化します。 2014 年にはヘリコプターが人気となり、その数年後には 3D プリンターが普及し、現在ではコンピューター ビジョンとニューラル ネットワークが注目されています。現在、セットはどのように作成されているのでしょうか?
アイデアの誕生
チームはセットの新しいアイデアを探していますエンジニア、プログラマー、市場アナリスト: 教師とコミュニケーションを取り、教師からのフィードバックや子供たちの希望を収集し、世界の開発動向を監視します。
エンジニアの多くは教育者です。
収集した情報を最新のものと比較IT のトレンドと、ロボット工学とプログラミングのコンテストの勝者からのキットの要求と要件。そして、新しいセットの技術仕様の作成に進みます。
成功の主な原則は単純です。ロボティクス キットは子供たちにとって楽しいはずです。シンプルすぎるとすぐに飽きてしまいます。複雑すぎる - それを理解したいという欲求は消えてしまいます。学生の年齢や能力を重視し、バランスを図る必要があります。
アイデアを確認し、TOR を作成する
アイデアが浮かんだら、フォーカス グループが開催されます。新しいセットが興味深く、役立つかどうか、特定の年齢の教師や子供たちをチェックすることが重要です。そしてもちろん、何を変更して改善できるかを理解することです。
セットの目的が未就学児に紹介することだとしましょうプログラミングの基礎を学びます。次に、子供たちにとって、画面上の明るい「立方体」からプログラムを作成することがどれほど興味深いのかを理解する必要があります。パーツのサイズはどれくらいにすればいいのでしょうか？高校生向けの産業用マニピュレーター入門セットでは、自由度をどれくらいにするか、アクチュエーターの種類は何か、モーターは何個必要かなどを決める必要があります。
フォーカスグループの後、それがうまくいけば、詳細な技術仕様の準備が始まります。ここでは次のように示します。
- 必要なコンポーネント
- それらはどのようなサイズと色である必要がありますか?
- 一般的にどのように見えるべきか。
- 必要なソフトウェア
- 必要なモーターとセンサーなど
TOR の準備が整い、同意が得られたら、実際の開発が始まります。
アイデアを実現する
大規模なチームがそれぞれの新しいセットの作成に取り組んでいます。
- エンジニア - コントローラー、センサー、さまざまなアクチュエーターを設計します。
- コンストラクターと 3D モデラー。
- ソフトウェア開発者;
- 方法論者 - 教育的および方法論的複合体を開発します。
- テスターと他の多く。
このチーム全体はどのように機能しますか?
説明から実際のコンポーネントまで
技術仕様の準備が整うと、エンジニアは作業を開始します。彼らはキットの構成を検討し、各パーツを設計し、ユースケースをモデル化し、どのようなデバイスが必要になるかを把握します。
あるセットを開発する必要があるとします。新しいボード。もう1つは、より強力なモーターを発見または開発することです。あるいは、子供でも理解できるように、センサーをコントローラーに接続する新しい方法を発明する必要があるかもしれません。
この段階では、すべてを思いつくだけでなく、電子モジュール。開発、製造され、実用性と耐久性をテストする必要があります。そして最も興味深いのは戦闘テストです。モジュールが接続して対話するのはどれくらい難しいでしょうか?できるようになります 一定の年齢の子供でも作業できますか?
子どもたちがロボットと「コミュニケーション」できる「言語」を作る必要がある
ソフトウェア開発を行っています
コマンドのない最も思慮深いセットでさえ管理 - 死んだ「レンガ」。子どもたちがロボットと「コミュニケート」できる「ことば」、つまり子どもたちがロボットのアルゴリズムを書くためのプログラミング環境を整備する必要があります。そしてここでは、エンジニアに続いてプログラマーがビジネスに参入します。
ソフトウェアはどのようなものであるべきでしょうか?子供が自分でロボット制御プログラムを作成できるツールは何ですか?もちろん、生徒の年齢に応じたものでなければなりません。 4 歳くらいの子供向けのキットもありますが、もちろん、誰も彼らに Python を教えるつもりはありません。
最年少のロボット工学者向けのビジュアル ソフトウェアがあります。それは非常に単純です。たとえば、「モーターをオンにする」または「LED を点灯する」などのロボットのすべてのアクションは、インターフェース内の明るいブロックに対応します。子どもたちはこれらのブロックを特定の順序で配置し、パズルのようにコードを組み立てます。
年配の方にはクラシックバージョンが適しています。子どもたちは実際にプログラミングを学び、ロボットへのコマンドをテキストで書きます。
メンターを支援するには: 教育と方法論の複合体
セットとそのためのソフトウェアを作成することは、タスクの一部です。しかし、それでも子供たちに使い方を教える必要があります。そして、教育者が子供たちに教えるためには、まず教育者自身を教育する必要があります - または少なくとも方法論的な資料を提供する必要があります.
教科書はまず基礎であるべきロボティクス。次に、特定のセットの説明: このセンサーの操作方法、プログラミングに必要なコマンド、各カラー ブロックまたはテキスト コマンドの意味。最後に、教師専用のブロックがあります。レッスンの指導方法、コース全体の構築方法、教材のより適切な提示方法が説明されています。
新セットほぼ完成
新しいセットを作成するのにどれくらい時間がかかりますか?それまでのすべての段階、特にエンジニアの作業に依存します。そして最近では、コンポーネントの入手可能性にも依存します。したがって、このプロセスには数か月かかる場合もあれば、数年かかる場合もあります。
新しいセットの制作過程だとしましょうある種のコンデンサが不足しており、それもその類似品も世界中のどこでも注文できないことが判明しました。その後、セットの一部を再度開発する必要があります。
すべての材料が準備できたら、テストされ、方法論的な支援が提供された後、フォーカスグループが再招集されます。教師、ロボット工学の専門家、大学生がキットを知り、作業し、コメントを寄せます。そして今、すべてのエラーが排除された後、セットはついに本番稼働に入ります。
しかし、彼との仕事はそれだけではありません。ロボット工学の教師や生徒自身からフィードバックを常に収集し、改善できる点を見つけます。ある時点で、新しいセットが必要であるという理解があります。その後、サイクルが繰り返されます。フォーカス グループ、技術仕様、開発チーム、そしてセットの新しいバージョンの制作です。
ロボット工学により、子供たちはその方法を学ぶことができます現代のモノの世界、未来のテクノロジーに触れてください。若いエンジニア、プログラマー、デザイナー、発明家にとって、ロボット工学のレッスンはおそらく、生涯の仕事への最初の入門となるでしょう。そして、今日入手したロボット キットによって、将来どのような素晴らしいテクノロジーが発明されるかが決まります。
学校には購入する余裕がない工場にある、何百万ドルもする設備。はい、これは必要ありません。障害物を避ける簡単なロボットのプログラムを書くことで、子供はロボット掃除機がどのように動作するかを理解します。また、セットのマニピュレーターは、コンピューター制御の機械や自動組立ラインが何であるかを理解する絶好の機会となります。
一般に、ロボット用の新しいキットを作成します子どもたちの技術の進歩や知識のレベルに直結する重要な作業です。これは複雑で、場合によっては時間がかかるプロセスです。何十人もの人々がこれを行っています - そのほとんどは昨日ロボットサークルに参加したばかりの若い愛好家です。
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