I mitten av 2000-talet fanns robotteknik redan. Det är sant, på en mycket grundläggande nivå och en bristvara: det fanns uppsättningar,
Då främjades detta område av entusiaster. Förmodligen var cheferna för robotcirklarna samma personer som ledde amatörradiocirklarna i Sovjetunionen.
Strukturerna sammanställdes bokstavligen från det faktum attvar, och den fasta programvaran för kontrollern skrevs på knäet. Det räckte dock för att tävla i de första robottävlingarna. Där utbytte barn och lärare idéer och erfarenheter och bildade ett slags "trender" inom robotik.
Men lärarna insåg snabbt att robotteknikDetta är inte bara en fantastisk hobby och underhållning för barn, utan också ett bra sätt att introducera dem till modern teknik på ett lekfullt sätt. Genom att arbeta med robotar får barn praktiska kunskaper i tre kompetenser samtidigt: design, elektroteknik och programmering.
- Konstruktionger en förståelse för hur robotens "skelett" är uppbyggt, vilka mekanismer som är och hur de är ordnade, lär barn att designa och modellera robotar.
- Elektroteknikom hur elektroniska komponenter fungerar.I analogi med människokroppen, till exempel, fungerar motorerna som robotens "muskler", och styrenheten, liksom hjärnan, ger en signal till motorn. Ju äldre barn blir, desto mer fördjupas de i elektroteknik.
- Programmering– allt är mer eller mindre klart här, barn lärs utskapa en handlingsalgoritm för roboten. Relativt sett lär de sig på vilket språk de ska "kommunicera" med roboten, med hjälp av vilka åtgärder som ska ge roboten vissa kommandon.
I allmänhet en hel del användbart för modernteknisk kunskapsvärld. Idag har robotik förvandlats från en cirkel till en fullfjädrad disciplin med ett program och läroböcker - och från 1 september i år har det blivit en obligatorisk modul som en del av skolans arbetslektioner.
Vilka robotar lär skolbarn idag, vilka byggsatsergör de det åt dem? Allt detta utvecklas tillsammans med tekniken. 2014 var coptrar populära, ett par år senare – 3D-skrivare, idag ligger fokus på datorseende och neurala nätverk. Hur skapas set idag?
En idés födelse
Teamet letar efter nya idéer för uppsättningaringenjörer, programmerare och marknadsanalytiker: de kommunicerar med lärare, samlar in sin egen feedback från dem och barns önskemål och övervakar också globala utvecklingstrender.
Många av ingenjörerna är själva utbildare.
Den insamlade informationen jämförs med den senastetrender inom IT och med önskemål och krav på kit från vinnare av tävlingar inom robotik och programmering. Och först därefter fortsätt till skapandet av tekniska specifikationer för nya uppsättningar.
Huvudprincipen för framgång är enkel:robotkit ska vara roligt för barn. Om det är för enkelt blir det snabbt tråkigt. För komplicerat - önskan att förstå det kommer att försvinna. Det är nödvändigt att söka en balans, med fokus på elevernas ålder och förmågor.
Kontrollera idén och rita upp en TOR
När en idé har dykt upp hålls fokusgrupper. Det är viktigt att kontrollera lärare och barn i en viss ålder om den nya uppsättningen kommer att vara intressant och användbar för dem. Och förstås förstå vad som kan förändras och förbättras.
Låt oss säga att syftet med uppsättningen är att introducera förskolebarnmed grunderna i programmering. Då måste du förstå: hur intressant är det för barn att skapa ett program från ljusa "kuber" på skärmen? Vilken storlek ska delarna ha? För en uppsättning som introducerar gymnasieelever till industriella manipulatorer är det nödvändigt att bestämma: hur många frihetsgrader som måste tillhandahållas, vilken typ av ställdon det kommer att finnas, hur många motorer som behövs och så vidare.
Efter fokusgruppen, om det gått bra, börjar utarbetandet av detaljerade tekniska specifikationer. Där anger vi:
- vilka komponenter behövs;
- Vilken storlek och färg ska de ha?
- hur de bör se ut i allmänhet;
- vilken programvara behövs;
- vilka motorer och sensorer som behövs osv.
Efter att TOR är klar och överenskommen börjar själva utvecklingen.
Att väcka en idé till liv
Ett stort team arbetar med att skapa varje ny uppsättning:
- ingenjörer - de designar styrenheter, sensorer och olika ställdon;
- konstruktörer och 3D-modellerare;
- Mjukvaruutvecklare;
- metodologer - utveckla ett pedagogiskt och metodologiskt komplex;
- testare och många andra.
Hur fungerar hela detta team?
Från beskrivning till verkliga komponenter
När den tekniska specifikationen är klar kommer ingenjörerna in i bilden.Som en del av satsen kan du designa varje del, simulera användningsfallen och ta reda på vilka enheter som kommer att behövas.
Låt oss säga att du måste utveckla ett nytt kort för en uppsättning och hitta eller utveckla kraftfullare motorer för en annan.Eller så kanske vi måste uppfinna nya sätt att ansluta sensorer till styrenheten, så att även ett barn kan förstå dem.
I det här skedet kommer de inte bara med alla elektroniska moduler, utan de måste utvecklas, produceras och sedan testas för praktiska egenskaper och slitstyrka.Och det mest intressanta är stridstestet: hur svårt är modulen att ansluta och interagera med dem?Kommer barn i en viss ålder att kunna arbeta med det?
Det är nödvändigt att skapa ett "språk" där barn kan "kommunicera" med roboten
Vi utvecklar mjukvara
Även den mest genomtänkta uppsättningen utan kommandonmanagement - en död "tegelsten". Det är nödvändigt att skapa ett "språk" där barn kan "kommunicera" med roboten - det vill säga att utveckla en programmeringsmiljö där barn ska skriva algoritmer för sina robotar. Och här, efter ingenjörerna, kommer programmerare in i verksamheten.
Hur ska programvaran se ut, med hjälp av vilken barnet kommer att kunnaSjälvklart ska det vara lämpligt för elevernas ålder.Det finns kit för barn från fyra år— ingen kommer att lära dem Python, förstås.
Det är väldigt enkelt: varje åtgärd av roboten, till exempel "slå på motorn" eller "tänd lysdioden", motsvararBarnen arrangerar dessa klossar i en viss ordning och sätter ihop dem på detta sättKoden är som ett pussel.
För dem som är äldre är det klassiska alternativet lämpligtkommandon till roboten i text.
För att hjälpa mentorn: Pedagogiskt och metodologiskt komplex
Att skapa en uppsättning och programvara för den är en del av uppgiften.Men du måste fortfarande lära barn hur man använder den. Och för att pedagoger ska kunna undervisa barn måste vi först utbilda pedagogerna själva – eller åtminstone förse dem med metodmaterial.
Läroboken bör för det första vara grundernarobotik. För det andra instruktioner för en specifik uppsättning: hur man arbetar med denna sensor, vilka kommandon som behövs för programmering, vad varje färgblock eller textkommando betyder. Slutligen finns det ett block specifikt för lärare: det berättar hur man undervisar en lektion, hur man bygger upp hela kursen och bättre presenterar materialet.
Nytt set nästan klart
Hur lång tid tar det att skapa ett nytt set?av alla tidigare stadier, särskilt ingenjörernas arbete.Så denna process kanDet kommer att ta månader, kanske år.
Låt oss säga att det i processen att producera en ny uppsättning visade sig att någon kondensator har tagit slut, och varken den eller dess analog kan beställas någonstans i världen.Då måste du utveckla en del av uppsättningen från grunden.
Efter att alla komponenter är klara, testade och försedda med läromedel sätts fokusgruppen ihop igen.Lärare, robotikspecialister och universitetsstuderande bekantar sig med uppsättningen och arbetetOch så, efter att ha eliminerat alla fel, uppsättningenSlutligen går den i produktion.
Men arbetet med honom slutar inte där.Samla ständigt feedback - från robotlärare, från eleverna själva - och ta reda på vad som kan förbättras. Vid något tillfälle finns en förståelse för att det finns ett behov av en ny uppsättning. Sedan upprepas cykeln: fokusgrupper, tekniska specifikationer, utvecklingsteam - och produktion av en ny version av setet.
Robotik låter barn lära sig hurvärlden av moderna saker, och berör framtidens teknologier. För unga ingenjörer, programmerare, designers och uppfinnare är robotlektioner kanske den första introduktionen till deras livsverk. Och robotpaketen de får idag kommer att avgöra vilka fantastiska tekniker de kommer att uppfinna i framtiden.
Skolan har inte råd att köpautrustning som finns i fabriker och kostar miljoner. Ja, detta är inte nödvändigt. Genom att skriva ett program för en enkel robot som undviker hinder kommer barnet att förstå hur robotdammsugaren fungerar. Och manipulatorerna från uppsättningen är ett utmärkt tillfälle att förstå vad datorstyrda maskiner och automatiserade monteringslinjer är.
Generellt, skapa nya kit för robotikär ett viktigt arbete som direkt påverkar den tekniska utvecklingen och kunskapsnivån hos barn. Detta är en komplex och ibland långvarig process. Dussintals människor gör detta - mestadels unga entusiaster som bara igår gick till robotcirkeln själva.
</ p>Läs mer:
En enorm satellit kan överglänsa alla stjärnor och planeter på natthimlen
Kina säger att de kommer att ha fusionskraft om 6 år
Utvecklad generator för vindkraftsparker utan dyra magneter