Halverwege de jaren 2000 bestond robotica al. Toegegeven, op een heel basaal niveau en schaars: er waren sets,
Destijds werd dit gebied gepromoot door liefhebbers. Waarschijnlijk waren de hoofden van de robotica-kringen dezelfde mensen die leiding gaven aan de amateurradiokringen in de USSR.
De structuren werden letterlijk samengesteld uit het feit dat:was, en de firmware voor de controller was op de knie geschreven. Het was echter voldoende om deel te nemen aan de eerste robotica-wedstrijden. Daar wisselden kinderen en leerkrachten ideeën en ervaringen uit en vormden zo een soort "trends" in robotica.
Maar leraren beseften al snel dat roboticaDit is niet alleen een geweldige hobby en vermaak voor kinderen, maar ook een geweldige manier om ze op een speelse manier kennis te laten maken met moderne technologie. Door met robots te werken, verwerven kinderen praktische kennis in drie competenties tegelijk: ontwerpen, elektrotechniek en programmeren.
- Bouwgeeft inzicht in hoe het "skelet" van de robot is gerangschikt, welke mechanismen zijn en hoe ze zijn gerangschikt, leert kinderen robots te ontwerpen en te modelleren.
- Elektrotechniekover hoe elektronische componenten werken.Naar analogie met bijvoorbeeld het menselijk lichaam werken de motoren als de "spieren" van de robot en geeft de controller, net als de hersenen, een signaal aan de motor. Hoe ouder kinderen worden, hoe meer ze worden ondergedompeld in elektrotechniek.
- Programmering- alles is hier min of meer duidelijk, kinderen krijgen lesmaak een actie-algoritme voor de robot. Relatief gezien leren ze in welke taal ze moeten 'communiceren' met de robot, met behulp van welke acties ze de robot bepaalde commando's kunnen geven.
Over het algemeen veel nuttig voor moderntechnologische wereld van kennis. Tegenwoordig is robotica van een cirkel veranderd in een volwaardige discipline met een programma en schoolboeken - en vanaf 1 september van dit jaar is het een verplichte module geworden als onderdeel van de arbeidslessen op school.
Wat robots schoolkinderen vandaag de dag leren, welke kitsdoen ze het voor hen? Dit evolueert allemaal mee met de technologie. In 2014 waren helikopters populair, een paar jaar later 3D-printers, tegenwoordig ligt de focus op computervisie en neurale netwerken. Hoe worden sets tegenwoordig gemaakt?
De geboorte van een idee
Het team is op zoek naar nieuwe ideeën voor setsingenieurs, programmeurs en marktanalisten: ze communiceren met leraren, verzamelen hun eigen feedback van hen en de wensen van kinderen, en volgen ook wereldwijde ontwikkelingstrends.
Veel van de ingenieurs zijn zelf opvoeders.
De verzamelde informatie wordt vergeleken met de laatstetrends in IT en met verzoeken en vereisten voor kits van winnaars van competities in robotica en programmeren. En pas daarna gaat u verder met het maken van technische specificaties voor nieuwe sets.
Het belangrijkste principe van succes is eenvoudig:de robotica-kit moet leuk zijn voor kinderen. Als het te simpel is, gaat het snel vervelen. Te ingewikkeld - de wens om het te begrijpen zal verdwijnen. Het is noodzakelijk om een balans te zoeken, gericht op de leeftijd en capaciteiten van de leerlingen.
Check het idee en maak een TOR
Als er een idee is ontstaan, worden focusgroepen gehouden. Het is belangrijk om bij leraren en kinderen van een bepaalde leeftijd te controleren of de nieuwe set interessant en nuttig voor hen is. En natuurlijk om te begrijpen wat er kan worden veranderd en verbeterd.
Laten we zeggen dat het doel van de set is om kleuters te introducerenmet de basisprincipes van programmeren. Dan moet je begrijpen: hoe interessant is het voor kinderen om een programma te maken van heldere "kubussen" op het scherm? Welke maat moeten de onderdelen hebben? Voor een set die middelbare scholieren kennis laat maken met industriële manipulatoren, is het noodzakelijk om te beslissen: hoeveel vrijheidsgraden er moeten worden geboden, wat voor soort actuatoren er zullen zijn, hoeveel motoren er nodig zijn, enzovoort.
Na de focusgroep begint, als deze goed is verlopen, het opstellen van gedetailleerde technische specificaties. Daar geven we aan:
- welke componenten zijn nodig;
- Welke maat en kleur moeten ze zijn?
- hoe ze er in het algemeen uit moeten zien;
- welke software is nodig;
- welke motoren en sensoren zijn nodig, etc.
Nadat de TOR gereed en overeengekomen is, begint de daadwerkelijke ontwikkeling.
Een idee tot leven brengen
Een groot team werkt aan de creatie van elke nieuwe set:
- ingenieurs - ze ontwerpen controllers, sensoren en verschillende actuatoren;
- constructeurs en 3D-modelleurs;
- softwareontwikkelaars;
- methodologen - een educatief en methodologisch complex ontwikkelen;
- testers en vele anderen.
Hoe werkt dit hele team?
Van beschrijving tot echte componenten
Als de technische specificaties klaar zijn, komen de engineers in actie. Ze werken de samenstelling van de kit uit, ontwerpen elk onderdeel, modelleren gebruiksscenario's en zoeken uit welke apparaten nodig zijn.
Laten we zeggen dat je één set moet ontwikkelennieuw bord. Voor een ander - om krachtigere motoren te vinden of te ontwikkelen. Of misschien moeten we nieuwe manieren bedenken om sensoren op de controller aan te sluiten, zodat zelfs een kind het kan begrijpen.
In dit stadium bedenken ze niet alleen alleselektronische modules. Ze moeten worden ontwikkeld, geproduceerd en vervolgens getest op bruikbaarheid en duurzaamheid. En het meest interessante is een gevechtstest: hoe moeilijk is het voor de module om verbinding te maken en ermee te communiceren? Ze zullen in staat zijn Kunnen kinderen van een bepaalde leeftijd ermee werken?
Het is noodzakelijk om een ‘taal’ te creëren waarin kinderen met de robot kunnen ‘communiceren’
Wij ontwikkelen software
Zelfs de meest doordachte set zonder commando'smanagement - een dode "steen". Het is noodzakelijk om een "taal" te creëren waarin kinderen met de robot kunnen "communiceren" - dat wil zeggen, om een programmeeromgeving te ontwikkelen waarin kinderen algoritmen voor hun robots zullen schrijven. En hier, in navolging van de ingenieurs, komen programmeurs het bedrijf binnen.
Hoe moet de software eruitzien?waarmee een kind zelf een robotbesturingsprogramma kan schrijven? Het moet uiteraard wel passen bij de leeftijd van de leerlingen. Er zijn kits voor kinderen vanaf vier jaar - niemand gaat ze natuurlijk Python leren.
Er is visuele software voor de jongste robotici.Het is heel eenvoudig: elke actie van de robot, bijvoorbeeld ‘zet de motor aan’ of ‘steek de LED op’, komt overeen met een helder blok in de interface. Kinderen rangschikken deze blokken in een bepaalde volgorde - en zetten de code als een puzzel in elkaar.
Voor degenen die ouder zijn, is de klassieke versie geschikt. Kinderen leren echt programmeren: ze schrijven opdrachten in tekst naar de robot.
Om de mentor te helpen: educatief en methodologisch complex
Het maken van een set en software daarvoor is een onderdeel van de taak.Maar je moet kinderen nog steeds leren hoe ze het moeten gebruiken. En om opvoeders kinderen te laten onderwijzen, moeten we eerst de opvoeders zelf opvoeden - of hen in ieder geval voorzien van methodologisch materiaal.
Het leerboek moet in de eerste plaats de basis zijnrobotica. Ten tweede instructies voor een specifieke set: hoe met deze sensor te werken, welke commando's nodig zijn voor het programmeren, wat elk kleurblok of tekstcommando betekent. Ten slotte is er een blok speciaal voor docenten: het vertelt hoe je een les geeft, hoe je de hele cursus opbouwt en de stof beter presenteert.
Nieuwe set bijna klaar
Hoe lang duurt het om een nieuwe set aan te maken?Hangt af van alle voorgaande fasen, vooral van het werk van ingenieurs. En sinds kort hangt het ook af van de beschikbaarheid van componenten. Dit proces kan dus maanden duren, maar ook jaren.
Laten we zeggen tijdens het produceren van een nieuwe setHet bleek dat een soort condensator leeg was en dat noch deze, noch zijn analoog ergens ter wereld besteld kon worden. Dan moet je een deel van de set opnieuw ontwikkelen.
Nadat alle ingrediënten klaar zijn,getest en voorzien van methodologische hulpmiddelen, wordt de focusgroep opnieuw bijeengeroepen. Docenten, robotica-specialisten en universiteitsstudenten maken kennis met de kit, werken ermee en geven hun commentaar. En nu, nadat alle fouten zijn geëlimineerd, gaat de set eindelijk in productie.
Maar daar houdt het werk met hem niet op.Verzamel voortdurend feedback - van roboticadocenten, van de leerlingen zelf - en ontdek wat er verbeterd kan worden. Op een gegeven moment is er begrip dat er behoefte is aan een nieuwe set. Dan herhaalt de cyclus zich: focusgroepen, technische specificaties, ontwikkelteam - en de productie van een nieuwe versie van de set.
Met robotica kunnen kinderen leren hoede wereld van moderne dingen, en raak de technologieën van de toekomst aan. Voor jonge ingenieurs, programmeurs, ontwerpers en uitvinders zijn roboticalessen misschien wel de eerste kennismaking met hun levenswerk. En de robotkits die ze vandaag krijgen, zullen bepalen welke fantastische technologieën ze in de toekomst zullen uitvinden.
De school kan de aankoop niet betalenapparatuur die in fabrieken staat en miljoenen kost. Ja, dit is niet nodig. Door een programma te schrijven voor een eenvoudige robot die obstakels ontwijkt, begrijpt het kind hoe de robotstofzuiger werkt. En de manipulatoren uit de set zijn een geweldige kans om te begrijpen wat computergestuurde machines en geautomatiseerde assemblagelijnen zijn.
Maak in het algemeen nieuwe kits voor roboticais een belangrijk werk dat rechtstreeks van invloed is op de technische vooruitgang en het kennisniveau van kinderen. Dit is een complex en soms langdurig proces. Tientallen mensen doen dit - meestal jonge enthousiastelingen die gisteren zelf naar de roboticakring gingen.
</ p>Lees verder:
Een enorme satelliet kan alle sterren en planeten aan de nachtelijke hemel overtreffen
China zegt dat ze over 6 jaar fusie-energie zullen hebben
Ontwikkelde generator voor windparken zonder dure magneten