Çocuklara robotik nasıl öğretilir ve bunun için neye ihtiyacınız var?

2000'li yılların ortalarında robot teknolojisi zaten mevcuttu. Doğru, çok temel düzeyde ve yetersiz miktarda: setler vardı,

elektronik bileşenlerden oluşan veÇocuğun yapısını hareket ettirebileceği yapısal parçalar. Kitler, robotu kontrol edecek bir program yazmak için kullanılabilecek motorları, sensörleri, kontrol cihazlarını ve yazılımı içeriyordu. 

O zamanlar bu alan meraklılar tarafından tanıtılıyordu. Muhtemelen robotik çevrelerin başkanları, SSCB'deki amatör radyo çevrelerini yönetenlerle aynı kişilerdi.

Yapılar, kelimenin tam anlamıyla şu gerçeğinden toplandı:oldu ve denetleyicinin ürün yazılımı dizine yazıldı. Ancak ilk robotik yarışmalarında yarışmak yeterliydi. Orada çocuklar ve öğretmenler fikir ve deneyim alışverişinde bulundular ve robotikte bir tür "trend" oluşturdular.

Ancak öğretmenler robotiğin hızla farkına vardılarBu sadece çocuklar için harika bir hobi ve eğlence değil, aynı zamanda onları modern teknolojiyle eğlenceli bir şekilde tanıştırmanın harika bir yoludur. Robotlarla çalışan çocuklar aynı anda üç yeterlilikte pratik bilgi edinir: tasarım, elektrik mühendisliği ve programlama. 

  • Yapırobotun "iskeleti"nin nasıl düzenlendiği, mekanizmaların neler olduğu ve nasıl düzenlendiği hakkında bilgi verir, çocuklara robot tasarlamayı ve modellemeyi öğretir.
  • Elektrik Mühendisliğielektronik bileşenlerin nasıl çalıştığı hakkında.Örneğin insan vücuduna benzeterek, motorlar robotun "kasları" gibi çalışır ve beyin gibi kontrolör de motora bir sinyal verir. Çocuklar büyüdükçe, elektrik mühendisliğine o kadar çok dalıyorlar.
  • Programlama- burada her şey az çok net, çocuklara öğretiliyorrobot için bir eylem algoritması oluşturun. Göreceli olarak konuşursak, robota belirli komutları hangi eylemlerin vereceğini kullanarak robotla hangi dilde “iletişim kuracaklarını” öğrenirler.

Genel olarak, modern için pek çok yararlıteknolojik bilgi dünyası. Bugün robotik, bir program ve ders kitaplarıyla bir çevreden tam teşekküllü bir disipline dönüştü ve bu yılın 1 Eylül'ünden itibaren okul emek derslerinin bir parçası olarak zorunlu bir modül haline geldi. 

Bugün okul çocuklarına hangi robotlar öğretiyor, hangi kitlerbunu onlar için mi yapıyorlar? Bunların hepsi teknolojiyle birlikte gelişiyor. 2014'te helikopterler popülerdi, birkaç yıl sonra ise 3 boyutlu yazıcılar popüler oldu; bugün odak noktası bilgisayarlı görme ve sinir ağları. Günümüzde setler nasıl oluşturuluyor?

Bir fikrin doğuşu

Ekip, setler için yeni fikirler arıyormühendisler, programcılar ve pazar analistleri: öğretmenlerle iletişim kurar, onlardan kendi geri bildirimlerini ve çocukların isteklerini toplar ve ayrıca küresel gelişim trendlerini izlerler.

Mühendislerin çoğu eğitimcidir.

Toplanan bilgiler en son bilgilerle karşılaştırılır.BT'deki trendler ve robotik ve programlama yarışmalarının kazananlarından gelen kitler için istek ve gereksinimler. Ve ancak o zaman yeni setler için teknik özelliklerin oluşturulmasına devam edin.

Başarının ana prensibi basittir:robotik kiti çocuklar için eğlenceli olmalı. Çok basitse, çabuk sıkıcı olur. Çok karmaşık - onu anlama arzusu ortadan kalkacak. Öğrencilerin yaş ve yeteneklerine odaklanarak bir denge aramak gerekir.

Fikri kontrol edin ve bir TOR hazırlayın

Bir fikir ortaya çıktıktan sonra odak grupları düzenlenir. Yeni setin onlar için ilginç ve yararlı olup olmayacağını belirli bir yaştaki öğretmenleri ve çocukları kontrol etmek önemlidir. Ve elbette, neyin değiştirilebileceğini ve geliştirilebileceğini anlamak için.

Setin amacı okul öncesi çocukları tanıştırmak diyelimprogramlamanın temelleri ile. O zaman şunu anlamalısınız: Çocuklar için ekrandaki parlak "küplerden" bir program oluşturmak ne kadar ilginç? Parçalar ne büyüklükte olmalı? Lise öğrencilerine endüstriyel manipülatörleri tanıtan bir set için, kaç serbestlik derecesi sağlanması gerektiği, ne tür aktüatörler olacağı, kaç motora ihtiyaç duyulacağı vb. karar verilmesi gerekiyor. 

Odak grup görüşmesinin ardından eğer işler yolunda giderse detaylı teknik şartnamelerin hazırlanmasına başlanır. Burada şunları belirtiyoruz: 

  • hangi bileşenlerin gerekli olduğu;
  • Hangi boyutta ve renkte olmalılar?
  • genel olarak nasıl görünmeleri gerektiği;
  • hangi yazılıma ihtiyaç var;
  • hangi motorların ve sensörlerin gerekli olduğu vb.

Görev Tanımı hazırlandıktan ve üzerinde anlaşmaya varıldıktan sonra asıl geliştirme başlar.

Bir fikri hayata geçirmek

Her yeni setin oluşturulması üzerinde büyük bir ekip çalışıyor: 

  • mühendisler - kontrolörler, sensörler ve çeşitli aktüatörler tasarlarlar;
  • yapıcılar ve 3B modelleyiciler;
  • yazılım geliştiricileri; 
  • metodolojistler - eğitimsel ve metodolojik bir kompleks geliştirmek;
  • testçiler ve diğerleri.

Bütün bu ekip nasıl çalışıyor?

Açıklamadan gerçek bileşenlere

Teknik özellikler hazır olduğunda mühendisler devreye giriyor. Kitin bileşimi üzerinde çalışırlar, her bir parçayı tasarlarlar, kullanım durumlarını modellerler ve hangi cihazlara ihtiyaç duyulacağını belirlerler. 

Diyelim ki bir set için geliştirmeniz gerekiyoryeni tahta. Bir diğeri için - daha güçlü motorlar bulmak veya geliştirmek. Veya belki de sensörleri kontrol cihazına bağlamanın yeni yollarını bulmamız gerekiyor; öyle ki, bir çocuk bile bunu anlayabilir. 

Bu aşamada sadece her şeyi bulmakla kalmıyorlarelektronik modüller. Pratiklik ve dayanıklılık açısından geliştirilmeleri, üretilmeleri ve ardından test edilmeleri gerekir. Ve en ilginç şey bir savaş testidir: Modülün onlarla bağlantı kurması ve etkileşimde bulunması ne kadar zor? Mümkün olacak  Belli bir yaştaki çocuklar bununla çalışabilir mi?

Çocukların robotla “iletişim kurabilecekleri” bir “dil” yaratmak gerekiyor

Yazılım geliştiriyoruz

Komutlar olmadan en düşünceli set bileyönetim - ölü bir "tuğla". Çocukların robotla "iletişim kurabilecekleri" bir "dil" yaratmak, yani çocukların robotları için algoritmalar yazacakları bir programlama ortamı geliştirmek gerekiyor. Ve burada mühendislerin ardından programcılar devreye giriyor.

Yazılım nasıl görünmeli?Bir çocuk hangi programla kendi başına bir robot kontrol programı yazabilir? Tabii ki öğrencilerin yaşlarına uygun olması gerekiyor. Dört yaşındaki çocuklar için de kitler mevcut; tabii ki kimse onlara Python'u öğretmeyecek. 

En genç robot uzmanları için görsel yazılımlar var.Çok basit: Robotun her eylemi, örneğin "motoru aç" veya "LED'i yak", arayüzdeki parlak bir bloğa karşılık gelir. Çocuklar bu blokları belirli bir sıraya göre düzenler ve kodu bir bulmaca gibi birleştirir. 

Daha yaşlı olanlar için klasik versiyon uygundur. Çocuklar gerçekten programlamayı öğreniyorlar; komutları robota metin olarak yazıyorlar. 

Mentor'a yardım etmek için: eğitimsel ve metodolojik kompleks 

Bunun için bir set ve yazılım oluşturmak görevin bir parçasıdır.Ama yine de çocuklara onu nasıl kullanacaklarını öğretmelisin. Ve eğitimcilerin çocuklara öğretmeleri için öncelikle eğitimcileri kendilerinin eğitmesi ya da en azından onlara metodolojik materyaller sağlamamız gerekiyor.

Ders kitabı öncelikle temel bilgiler olmalıdır.robotik. İkincisi, belirli bir set için talimatlar: bu sensörle nasıl çalışılacağı, programlama için hangi komutların gerekli olduğu, her bir renk bloğu veya metin komutunun ne anlama geldiği. Son olarak, özellikle öğretmenler için bir blok vardır: bir dersin nasıl öğretileceğini, tüm kursun nasıl oluşturulacağını ve materyalin daha iyi nasıl sunulacağını anlatır.

Yeni set neredeyse hazır

Yeni bir set oluşturmak ne kadar sürer?Önceki tüm aşamalara, özellikle mühendislerin çalışmalarına bağlıdır. Ve son zamanlarda bu aynı zamanda bileşenlerin mevcudiyetine de bağlıdır. Yani bu süreç aylar sürebileceği gibi yıllar da sürebilir. 

Diyelim ki yeni bir set üretme sürecindeBir tür kapasitörün tükendiği ve ne onun ne de analogunun dünyanın herhangi bir yerine sipariş edilemediği ortaya çıktı. Daha sonra setin bir kısmını yeniden geliştirmeniz gerekir. 

Tüm malzemeler hazır olduktan sonratest edildikten ve metodolojik yardımlar sağlandıktan sonra odak grubu yeniden toplanır. Öğretmenler, robotik uzmanları ve üniversite öğrencileri kit ile tanışıyor, üzerinde çalışıyor ve yorumlarını aktarıyor. Ve şimdi, tüm hatalar giderildikten sonra set nihayet üretime giriyor. 

Ancak onunla çalışma burada bitmiyor.Robotik öğretmenlerinden, öğrencilerin kendilerinden sürekli olarak geri bildirim toplayın ve nelerin geliştirilebileceğini öğrenin. Bir noktada, yeni bir sete ihtiyaç olduğuna dair bir anlayış var. Ardından döngü tekrarlanır: odak grupları, teknik özellikler, geliştirme ekibi - ve setin yeni bir versiyonunun üretimi.

Robotik çocukların nasıl yapılacağını öğrenmelerine olanak sağlarmodern şeylerin dünyasına girin ve geleceğin teknolojilerine dokunun. Genç mühendisler, programcılar, tasarımcılar ve mucitler için robotik dersleri belki de hayatlarının işine ilk giriştir. Ve bugün aldıkları robot kitleri, gelecekte ne tür harika teknolojiler icat edeceklerini belirleyecek. 

Okulun satın almaya gücü yetmiyorfabrikalarda bulunan ve milyonlara mal olan ekipmanlar. Evet, bu gerekli değil. Çocuk, basit bir robot için engelleri aşan bir program yazarak robot elektrikli süpürgenin nasıl çalıştığını anlayacaktır. Ve setteki manipülatörler, bilgisayar kontrollü makinelerin ve otomatik montaj hatlarının ne olduğunu anlamak için harika bir fırsat. 

Genel olarak, robotik için yeni kitler oluşturunçocukların teknik ilerlemesini ve bilgi düzeylerini doğrudan etkileyen önemli bir çalışmadır. Bu karmaşık ve bazen uzun bir süreçtir. Düzinelerce insan bunu yapıyor - çoğunlukla daha dün robotik çemberine giden genç meraklılar.

</ p>

Daha fazla oku:

Devasa bir uydu, gece gökyüzündeki tüm yıldızları ve gezegenleri gölgede bırakabilir

Çin, 6 yıl içinde füzyon gücüne sahip olacağını söyledi

Pahalı mıknatısları olmayan rüzgar çiftlikleri için geliştirilmiş jeneratör