På midten av 2000-tallet eksisterte robotikk allerede. Riktignok på et veldig grunnleggende nivå og mangelvare: det var sett,
Den gang ble dette området promotert av entusiaster. Sannsynligvis var sjefene for robotikksirklene de samme menneskene som ledet amatørradiokretsene i USSR.
Strukturene ble satt sammen bokstavelig talt fra det faktum atvar, og fastvaren for kontrolleren ble skrevet på kneet. Det var imidlertid nok til å konkurrere i de første robotkonkurransene. Der utvekslet barn og lærere ideer og erfaringer, og dannet en slags «trender» innen robotikk.
Men lærerne skjønte raskt at robotikkDette er ikke bare en flott hobby og underholdning for barn, men også en fin måte å introdusere dem for moderne teknologi på en leken måte. I arbeid med roboter tilegner barn seg praktisk kunnskap innen tre kompetanser samtidig: design, elektroteknikk og programmering.
- Konstruksjongir forståelse for hvordan «skjelettet» til roboten er ordnet, hva mekanismer er og hvordan de er ordnet, lærer barn å designe og modellere roboter.
- Elektroteknikkom hvordan elektroniske komponenter fungerer.I analogi med menneskekroppen fungerer for eksempel motorene som "musklene" til roboten, og kontrolleren, som hjernen, gir et signal til motoren. Jo eldre barna blir, jo mer fordyper de seg i elektroteknikk.
- Programmering– alt er mer eller mindre klart her, barn læres opplage en handlingsalgoritme for roboten. Relativt sett lærer de på hvilket språk de skal "kommunisere" med roboten, ved hjelp av hvilke handlinger som skal gi roboten visse kommandoer.
Generelt, mange nyttige ting for moderneteknologisk kunnskapsverden. I dag har robotikk forvandlet seg fra en sirkel til en fullverdig disiplin med et program og lærebøker – og fra 1. september i år har det blitt en obligatorisk modul som en del av skolearbeidstimene.
Hvilke roboter lærer skolebarn i dag, hvilke settgjør de det for dem? Alt dette utvikler seg sammen med teknologien. I 2014 var koptere populære, et par år senere – 3D-printere, i dag er fokuset på datasyn og nevrale nettverk. Hvordan lages sett i dag?
Fødselen av en idé
Teamet leter etter nye ideer til settingeniører, programmerere og markedsanalytikere: de kommuniserer med lærere, samler inn sine egne tilbakemeldinger fra dem og barnas ønsker, og overvåker også globale utviklingstrender.
Mange av ingeniørene er selv lærere.
Den innsamlede informasjonen sammenlignes med den sistetrender innen IT og med forespørsler og krav til sett fra vinnere av konkurranser innen robotikk og programmering. Og bare deretter fortsett til å lage tekniske spesifikasjoner for nye sett.
Hovedprinsippet for suksess er enkelt:robotikksettet skal være morsomt for barn. Er det for enkelt, blir det fort kjedelig. For komplisert - ønsket om å forstå det vil forsvinne. Det er nødvendig å søke en balanse, med fokus på alderen og evnene til elevene.
Sjekk ideen og lag en TOR
Når en idé har dukket opp, holdes fokusgrupper. Det er viktig å sjekke lærere og barn i en bestemt alder om det nye settet vil være interessant og nyttig for dem. Og selvfølgelig for å forstå hva som kan endres og forbedres.
La oss si at formålet med settet er å introdusere førskolebarnmed det grunnleggende om programmering. Da må du forstå: hvor interessant er det for barn å lage et program fra lyse "kuber" på skjermen? Hvilken størrelse skal delene være? For et sett som introduserer videregående elever for industrielle manipulatorer, er det nødvendig å bestemme: hvor mange frihetsgrader som må gis, hva slags aktuatorer det vil være, hvor mange motorer som trengs, og så videre.
Etter fokusgruppen, hvis det gikk bra, starter utarbeidelsen av detaljerte tekniske spesifikasjoner. Der angir vi:
- hvilke komponenter som trengs;
- Hvilken størrelse og farge skal de ha?
- hvordan de skal se ut generelt;
- hvilken programvare er nødvendig;
- hvilke motorer og sensorer som trengs osv.
Etter at TOR er klar og avtalt, starter selve utviklingen.
Å sette en idé ut i livet
Et stort team jobber med å lage hvert nye sett:
- ingeniører - de designer kontrollere, sensorer og forskjellige aktuatorer;
- konstruktører og 3D-modellere;
- programvareutviklere;
- metodologer - utvikle et pedagogisk og metodisk kompleks;
- testere og mange andre.
Hvordan fungerer hele dette teamet?
Fra beskrivelse til virkelige komponenter
Når de tekniske spesifikasjonene er klare, går ingeniørene i aksjon. De arbeider gjennom sammensetningen av settet, designer hver del, modellerer brukstilfeller og finner ut hvilke enheter som trengs.
La oss si at for ett sett må du utvikle degnytt styre. For en annen - å finne eller utvikle kraftigere motorer. Eller kanskje vi må finne opp nye måter å koble sensorer til kontrolleren - slik at selv et barn kan forstå det.
På dette stadiet kommer de ikke bare på altelektroniske moduler. De må utvikles, produseres og deretter testes for praktisk og holdbarhet. Og det mest interessante er en kamptest: hvor vanskelig er modulen å koble til og samhandle med dem? Vil kunne Kan barn i en viss alder jobbe med det?
Det er nødvendig å lage et "språk" der barn kan "kommunisere" med roboten
Vi utvikler programvare
Selv det mest gjennomtenkte settet uten kommandoerledelse - en død "murstein". Det er nødvendig å lage et «språk» der barn kan «kommunisere» med roboten – det vil si å utvikle et programmeringsmiljø der barn skal skrive algoritmer for robotene sine. Og her, etter ingeniørene, går programmerere inn i virksomheten.
Hvordan skal programvaren se ut?som et barn kan skrive et robotkontrollprogram med selv? Det må selvfølgelig passe til elevenes alder. Det finnes sett for barn helt ned til fire år – ingen kommer selvfølgelig til å lære dem Python.
Det er visuell programvare for de yngste robotikerne.Det er veldig enkelt: hver handling av roboten, for eksempel "slå på motoren" eller "tenne opp lysdioden", tilsvarer en lys blokk i grensesnittet. Barn ordner disse blokkene i en bestemt rekkefølge - og setter sammen koden som et puslespill.
For de som er eldre passer den klassiske versjonen. Barn lærer å programmere på ordentlig – de skriver kommandoer til roboten i tekst.
For å hjelpe mentoren: pedagogisk og metodisk kompleks
Å lage et sett og programvare for det er en del av oppgaven.Men du må fortsatt lære barna hvordan de skal bruke det. Og for at pedagoger skal undervise barn, må vi først utdanne pedagogene selv – eller i det minste gi dem metodisk materiale.
Læreboken bør for det første være det grunnleggenderobotikk. For det andre, instruksjoner for et spesifikt sett: hvordan jobbe med denne sensoren, hvilke kommandoer som trengs for programmering, hva hver fargeblokk eller tekstkommando betyr. Til slutt er det en blokk spesielt for lærere: den forteller hvordan man underviser en leksjon, hvordan man bygger hele kurset og bedre presenterer materialet.
Nytt sett nesten klart
Hvor lang tid tar det å lage et nytt sett?Avhenger av alle tidligere stadier, spesielt på arbeidet til ingeniører. Og nylig avhenger det også av tilgjengeligheten av komponenter. Så denne prosessen kan ta måneder, eller det kan ta år.
La oss si i ferd med å produsere et nytt settDet viste seg at en slags kondensator hadde gått tom, og verken den eller dens analoge kunne bestilles noe sted i verden. Da må du utvikle en del av settet på nytt.
Etter at alle ingrediensene er klare,testet og utstyrt med metodiske hjelpemidler, samles fokusgruppen sammen på nytt. Lærere, robotikkspesialister og universitetsstudenter blir kjent med settet, jobber med det og gir sine kommentarer. Og nå, etter at alle feilene er eliminert, går settet endelig i produksjon.
Men arbeidet med ham stopper ikke der.Samle stadig tilbakemeldinger – fra robotlærere, fra elevene selv – og finn ut hva som kan forbedres. På et tidspunkt er det en forståelse for at det er behov for et nytt sett. Deretter gjentas syklusen: fokusgrupper, tekniske spesifikasjoner, utviklingsteam - og produksjon av en ny versjon av settet.
Робототехника позволяет детям узнать, как устроен verden av moderne ting, og berøre fremtidens teknologier. For unge ingeniører, programmerere, designere og oppfinnere er robotikktimer kanskje den første introduksjonen til deres livsverk. Og robotsettene de får i dag vil avgjøre hvilke fantastiske teknologier de vil finne opp i fremtiden.
Skolen har ikke råd til å kjøpeutstyr som er i fabrikker og koster millioner. Ja, dette er ikke nødvendig. Ved å skrive et program for en enkel robot som unngår hindringer, vil barnet forstå hvordan robotstøvsugeren fungerer. Og manipulatorene fra settet er en flott mulighet til å forstå hva datastyrte maskiner og automatiserte samlebånd er.
Generelt, lag nye sett for robotikker et viktig arbeid som direkte påvirker den tekniske utviklingen og kunnskapsnivået til barn. Dette er en kompleks og noen ganger langvarig prosess. Dusinvis av mennesker gjør dette - for det meste unge entusiaster som i går selv dro til robotsirkelen.
</ p>Les mer:
En enorm satellitt kan overstråle alle stjernene og planetene på nattehimmelen
Kina sier at de vil ha fusjonskraft om 6 år
Utviklet generator for vindparker uten dyre magneter