ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 วิทยาการหุ่นยนต์มีอยู่แล้ว จริงอยู่ที่ระดับพื้นฐานและขาดแคลน: มีชุดต่างๆ
ย้อนกลับไปบริเวณนี้ได้รับการส่งเสริมจากผู้ที่ชื่นชอบ อาจเป็นไปได้ว่าหัวหน้าแวดวงหุ่นยนต์เป็นคนกลุ่มเดียวกับที่เป็นผู้นำวงการวิทยุสมัครเล่นในสหภาพโซเวียต
โครงสร้างต่างๆ ประกอบขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าคือและเฟิร์มแวร์สำหรับคอนโทรลเลอร์ถูกเขียนไว้ที่หัวเข่า อย่างไรก็ตาม การแข่งขันหุ่นยนต์ครั้งแรกก็เพียงพอแล้ว ที่นั่น เด็กและครูได้แลกเปลี่ยนความคิดและประสบการณ์ ก่อให้เกิด "แนวโน้ม" ในด้านวิทยาการหุ่นยนต์
แต่ครูก็ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าหุ่นยนต์นี่ไม่ใช่แค่งานอดิเรกและความบันเทิงที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็ก แต่ยังเป็นวิธีที่ดีในการแนะนำให้พวกเขารู้จักกับเทคโนโลยีสมัยใหม่ด้วยวิธีที่สนุกสนาน เมื่อทำงานกับหุ่นยนต์ เด็กๆ จะได้รับความรู้เชิงปฏิบัติในสามความสามารถพร้อมกัน: การออกแบบ วิศวกรรมไฟฟ้า และการเขียนโปรแกรม
- การก่อสร้างช่วยให้เข้าใจถึงวิธีการจัดเรียง "โครงกระดูก" ของหุ่นยนต์ กลไกคืออะไรและจัดเรียงอย่างไร สอนให้เด็กออกแบบและสร้างแบบจำลองหุ่นยนต์
- วิศวกรรมไฟฟ้าเกี่ยวกับวิธีการทำงานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์โดยการเปรียบเทียบกับร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ทำงานเหมือนกับ "กล้ามเนื้อ" ของหุ่นยนต์ และผู้ควบคุม เช่น สมอง ส่งสัญญาณไปยังมอเตอร์ ยิ่งเด็กโตก็ยิ่งหมกมุ่นอยู่กับวิศวกรรมไฟฟ้า
- การเขียนโปรแกรม- ทุกอย่างชัดเจนมากที่นี่เด็ก ๆ ได้รับการสอนสร้างอัลกอริธึมการกระทำสำหรับหุ่นยนต์ พวกเขาเรียนรู้ในภาษาที่จะ "สื่อสาร" กับหุ่นยนต์ด้วยความช่วยเหลือจากการกระทำใดเพื่อให้หุ่นยนต์ได้รับคำสั่งบางอย่าง
โดยทั่วไปมีประโยชน์มากมายสำหรับคนสมัยใหม่โลกแห่งความรู้ทางเทคโนโลยี ปัจจุบัน วิทยาการหุ่นยนต์ได้เปลี่ยนจากวงกลมไปสู่สาขาวิชาที่ครบถ้วนด้วยโปรแกรมและหนังสือเรียน และตั้งแต่วันที่ 1 กันยายนของปีนี้ วิทยาการหุ่นยนต์ก็กลายเป็นโมดูลบังคับโดยเป็นส่วนหนึ่งของบทเรียนการใช้แรงงานในโรงเรียน
หุ่นยนต์ตัวไหนที่สอนเด็กนักเรียนในปัจจุบัน ชุดอะไรพวกเขาทำเพื่อพวกเขาหรือเปล่า? ทั้งหมดนี้พัฒนาไปพร้อมกับเทคโนโลยี ในปี 2014 คอปเตอร์ได้รับความนิยม สองสามปีต่อมา เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การมองเห็นของคอมพิวเตอร์และโครงข่ายประสาทเทียม วันนี้มีการสร้างฉากอย่างไร?
กำเนิดความคิด
ทีมงานกำลังหาไอเดียใหม่ๆ สำหรับเซ็ตวิศวกร โปรแกรมเมอร์ และนักวิเคราะห์ตลาด: พวกเขาสื่อสารกับครู รวบรวมคำติชมของตนเองจากพวกเขา และความปรารถนาของเด็ก ๆ และติดตามแนวโน้มการพัฒนาทั่วโลก
วิศวกรหลายคนเป็นนักการศึกษาเอง
ข้อมูลที่รวบรวมจะถูกเปรียบเทียบกับข้อมูลล่าสุดแนวโน้มด้านไอทีและคำขอและข้อกำหนดสำหรับชุดอุปกรณ์จากผู้ชนะการแข่งขันด้านวิทยาการหุ่นยนต์และการเขียนโปรแกรม จากนั้นดำเนินการสร้างข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับชุดใหม่
หลักการสำคัญของความสำเร็จนั้นง่าย:ชุดหุ่นยนต์น่าจะสนุกสำหรับเด็ก ๆ ถ้ามันง่ายเกินไปก็จะน่าเบื่ออย่างรวดเร็ว ซับซ้อนเกินไป - ความปรารถนาที่จะเข้าใจมันจะหายไป จำเป็นต้องแสวงหาความสมดุลโดยเน้นที่อายุและความสามารถของนักเรียน
ตรวจสอบแนวคิดและร่าง TOR
เมื่อมีความคิดเกิดขึ้น การสนทนากลุ่มก็จะจัดขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบครูและเด็กในวัยใดว่าชุดใหม่จะน่าสนใจและเป็นประโยชน์สำหรับพวกเขาหรือไม่ และแน่นอนว่าต้องเข้าใจสิ่งที่สามารถเปลี่ยนแปลงและปรับปรุงได้
สมมติว่าจุดประสงค์ของชุดนี้คือการแนะนำเด็กก่อนวัยเรียนด้วยพื้นฐานการเขียนโปรแกรม ถ้าอย่างนั้นคุณต้องเข้าใจว่า: มันน่าสนใจแค่ไหนที่เด็ก ๆ จะสร้างโปรแกรมจาก "คิวบ์" ที่สว่างบนหน้าจอ? ชิ้นส่วนควรมีขนาดเท่าไร? สำหรับฉากที่แนะนำนักเรียนมัธยมปลายให้รู้จักกับนักควบคุมทางอุตสาหกรรม จำเป็นต้องตัดสินใจว่า จะต้องกำหนดระดับความอิสระกี่ระดับ แอคชูเอเตอร์แบบใดที่ต้องใช้ ต้องใช้มอเตอร์กี่ตัว และอื่นๆ
หลังจากการสนทนากลุ่ม หากเป็นไปด้วยดี การเตรียมข้อกำหนดทางเทคนิคโดยละเอียดจะเริ่มขึ้น ที่นั่นเราระบุ:
- ส่วนประกอบใดบ้างที่จำเป็น
- ควรมีขนาดและสีอะไร?
- โดยทั่วไปควรมีลักษณะอย่างไร
- ซอฟต์แวร์ใดที่จำเป็น
- ต้องใช้มอเตอร์และเซ็นเซอร์อะไร ฯลฯ
หลังจากที่ TOR พร้อมและตกลงกันแล้ว การพัฒนาจริงก็เริ่มต้นขึ้น
สร้างสรรค์ไอเดียให้เป็นจริง
ทีมงานขนาดใหญ่ทำงานเพื่อสร้างชุดใหม่แต่ละชุด:
- วิศวกร - พวกเขาออกแบบตัวควบคุม เซ็นเซอร์ และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ
- ตัวสร้างและผู้สร้างแบบจำลอง 3 มิติ;
- นักพัฒนาซอฟต์แวร์
- methodologists - พัฒนาความซับซ้อนของการศึกษาและระเบียบวิธี;
- ผู้ทดสอบและอื่น ๆ อีกมากมาย
ทีมงานทั้งหมดนี้ทำงานอย่างไร?
จากคำอธิบายถึงส่วนประกอบที่แท้จริง
เมื่อข้อกำหนดทางเทคนิคพร้อม วิศวกรก็ลงมือปฏิบัติ โดยทำงานผ่านองค์ประกอบของชุดอุปกรณ์ ออกแบบแต่ละชิ้นส่วน สร้างแบบจำลองกรณีการใช้งาน และพิจารณาว่าอุปกรณ์ใดบ้างที่จำเป็น
สมมุติว่าคุณต้องพัฒนาชุดหนึ่งบอร์ดใหม่ อีกประการหนึ่ง - เพื่อค้นหาหรือพัฒนามอเตอร์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น หรือบางทีเราจำเป็นต้องคิดค้นวิธีใหม่ๆ ในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับคอนโทรลเลอร์ เพื่อให้แม้แต่เด็ก ๆ ก็สามารถเข้าใจได้
ในขั้นตอนนี้พวกเขาไม่เพียงแต่คิดทุกอย่างขึ้นมาเท่านั้นโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ โดยจำเป็นต้องได้รับการพัฒนา ผลิต และทดสอบการใช้งานจริงและความทนทาน และสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการทดสอบการต่อสู้: โมดูลในการเชื่อมต่อและโต้ตอบกับพวกมันยากแค่ไหน? จะสามารถ เด็กในช่วงวัยหนึ่งสามารถใช้งานได้หรือไม่?
จำเป็นต้องสร้าง “ภาษา” ที่เด็กๆ สามารถ “สื่อสาร” กับหุ่นยนต์ได้
เราพัฒนาซอฟต์แวร์
แม้แต่ชุดที่รอบคอบที่สุดโดยไม่มีคำสั่งการจัดการ - "อิฐ" ที่ตายแล้ว จำเป็นต้องสร้าง "ภาษา" ที่เด็กสามารถ "สื่อสาร" กับหุ่นยนต์ได้ นั่นคือเพื่อพัฒนาสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมที่เด็กๆ จะเขียนอัลกอริทึมสำหรับหุ่นยนต์ของตน และที่นี่ ตามวิศวกร โปรแกรมเมอร์เข้าสู่ธุรกิจ
ซอฟต์แวร์ควรมีลักษณะอย่างไรเด็กคนไหนสามารถเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ได้ด้วยตัวเอง? แน่นอนว่าต้องเหมาะสมกับวัยของนักเรียนด้วย มีชุดอุปกรณ์สำหรับเด็กอายุตั้งแต่สี่ขวบขึ้นไป แน่นอนว่าไม่มีใครสอน Python ให้พวกเขาได้
มีซอฟต์แวร์ภาพสำหรับนักวิทยาการหุ่นยนต์ที่อายุน้อยที่สุดง่ายมาก: ทุกการกระทำของหุ่นยนต์ เช่น “เปิดมอเตอร์” หรือ “เปิดไฟ LED” สอดคล้องกับบล็อกสว่างในอินเทอร์เฟซ เด็กๆ จัดเรียงบล็อกเหล่านี้ตามลำดับ - และประกอบโค้ดเหมือนปริศนา
สำหรับผู้ที่มีอายุมากกว่ารุ่นคลาสสิคก็เหมาะ เด็กๆ เรียนรู้การเขียนโปรแกรมจริง - พวกเขาเขียนคำสั่งไปยังหุ่นยนต์ในรูปแบบข้อความ
เพื่อช่วยผู้ให้คำปรึกษา: ความซับซ้อนด้านการศึกษาและระเบียบวิธี
การสร้างชุดและซอฟต์แวร์เป็นส่วนหนึ่งของงานแต่คุณยังต้องสอนเด็ก ๆ ถึงวิธีการใช้งาน และเพื่อให้นักการศึกษาสามารถสอนเด็กๆ ได้ ก่อนอื่นเราต้องให้ความรู้แก่นักการศึกษาด้วยตนเอง - หรืออย่างน้อยก็จัดเตรียมสื่อการสอนเกี่ยวกับระเบียบวิธีให้กับพวกเขา
ตำราควรเป็นอย่างแรก พื้นฐานหุ่นยนต์ ประการที่สอง คำแนะนำสำหรับชุดเฉพาะ: วิธีทำงานกับเซ็นเซอร์นี้ คำสั่งที่จำเป็นสำหรับการเขียนโปรแกรม บล็อกสีหรือคำสั่งข้อความแต่ละอันหมายถึงอะไร สุดท้าย มีบล็อกสำหรับครูโดยเฉพาะ: บอกวิธีสอนบทเรียน วิธีสร้างทั้งหลักสูตร และนำเสนอเนื้อหาได้ดียิ่งขึ้น
ชุดใหม่ใกล้พร้อมแล้ว
ใช้เวลานานแค่ไหนในการสร้างชุดใหม่?ขึ้นอยู่กับขั้นตอนก่อนหน้าทั้งหมดโดยเฉพาะการทำงานของวิศวกร และล่าสุดก็ยังขึ้นอยู่กับความพร้อมของส่วนประกอบด้วย ดังนั้นกระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายเดือนหรืออาจใช้เวลานานหลายปี
สมมติว่าอยู่ในขั้นตอนการผลิตชุดใหม่ปรากฎว่าตัวเก็บประจุบางชนิดหมดและไม่สามารถสั่งซื้อทั้งแบบอะนาล็อกและแบบอะนาล็อกได้ทุกที่ในโลก แล้วต้องพัฒนาส่วนของชุดใหม่อีกครั้ง
หลังจากส่วนผสมทั้งหมดพร้อมแล้วผ่านการทดสอบและให้ความช่วยเหลือด้านระเบียบวิธี การสนทนากลุ่มจะถูกเรียกประชุมใหม่ ครู ผู้เชี่ยวชาญด้านหุ่นยนต์ และนักศึกษามหาวิทยาลัยทำความคุ้นเคยกับชุดอุปกรณ์นี้ ใช้งาน และแสดงความคิดเห็น และตอนนี้ หลังจากที่ข้อผิดพลาดทั้งหมดได้ถูกกำจัดออกไปแล้ว ในที่สุด เซ็ตนี้ก็เข้าสู่การผลิตในที่สุด
แต่การทำงานกับเขาไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้นรวบรวมข้อเสนอแนะอย่างต่อเนื่อง - จากครูหุ่นยนต์ จากนักเรียนเอง - และค้นหาสิ่งที่สามารถปรับปรุงได้ เมื่อถึงจุดหนึ่งมีความเข้าใจว่าจำเป็นต้องมีชุดใหม่ จากนั้นวงจรก็จะเกิดขึ้นซ้ำ: การสนทนากลุ่ม ข้อกำหนดทางเทคนิค ทีมพัฒนา และการผลิตเวอร์ชันใหม่ของชุด
วิทยาการหุ่นยนต์ช่วยให้เด็กๆ ได้เรียนรู้วิธีการโลกแห่งสิ่งทันสมัยและสัมผัสเทคโนโลยีแห่งอนาคต สำหรับวิศวกร โปรแกรมเมอร์ นักออกแบบ และนักประดิษฐ์รุ่นเยาว์ บทเรียนด้านวิทยาการหุ่นยนต์อาจเป็นจุดเริ่มต้นแรกในการทำงานในชีวิตของพวกเขา และชุดหุ่นยนต์ที่พวกเขาได้รับในวันนี้จะเป็นตัวกำหนดเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยมที่พวกเขาจะประดิษฐ์ขึ้นในอนาคต
โรงเรียนไม่สามารถซื้อได้อุปกรณ์ที่อยู่ในโรงงานและมีราคาหลายล้าน ใช่ มันไม่จำเป็นเลย ด้วยการเขียนโปรแกรมสำหรับหุ่นยนต์ธรรมดาที่หลีกเลี่ยงอุปสรรค เด็ก ๆ จะเข้าใจว่าหุ่นยนต์ดูดฝุ่นทำงานอย่างไร และหุ่นยนต์จากฉากนี้เป็นโอกาสอันดีที่จะทำความเข้าใจว่าเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และสายการประกอบอัตโนมัติคืออะไร
โดยทั่วไปแล้ว ให้สร้างชุดเครื่องมือใหม่สำหรับหุ่นยนต์เป็นงานสำคัญที่ส่งผลโดยตรงต่อความก้าวหน้าทางเทคนิคและระดับความรู้ของเด็ก นี่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลานานในบางครั้ง ผู้คนหลายสิบคนกำลังทำเช่นนี้ ส่วนใหญ่เป็นพวกวัยรุ่นที่พึ่งไปที่วงการหุ่นยนต์เมื่อวานนี้เอง
</ p>อ่านเพิ่มเติม:
ดาวเทียมขนาดใหญ่สามารถส่องแสงดาวและดาวเคราะห์ทั้งหมดในท้องฟ้ายามค่ำคืนได้
จีนเผยพลังฟิวชันในอีก 6 ปี
พัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับฟาร์มกังหันลมโดยไม่ต้องใช้แม่เหล็กราคาแพง