Danas časovi robotike postaju veoma popularni. Za školarce ovakve lekcije pomažu u formiranju i razvoju kritičkog mišljenja, uče kako da kreativno pristupe procesu rješavanja problema različitog stepena složenosti, a također stiču vještine timskog rada.
Nova generacija
Savremeno obrazovanje kreće u novi krug svog razvoja. Mnogi odgajatelji i roditelji traže priliku da zainteresuju djecu za nauku, usade ljubav prema učenju i napune ih željom da stvaraju i razmišljaju izvan okvira. Tradicionalni oblici prezentacije materijala odavno su izgubili na važnosti. Nova generacija nije poput svojih predaka. Žele da uče na živahan, zanimljiv, interaktivan način. Ova generacija se lako orijentiše u modernim tehnologijama. Djeca žele da se razvijaju na način koji ne samo da ide u korak sa tehnologijama koje se brzo razvijaju, već i direktno učestvuju u ovom procesu.
Mnoge od njih zanima: „Šta je robotika? Gdje ovo možete naučiti?”.
Obrazovanje i roboti
Ova akademska disciplina uključuje takvepredmeti poput dizajna, programiranja, algoritmike, matematike, fizike i drugih disciplina povezanih sa inženjerstvom. Svjetska robotička olimpijada (World Robotics Olympiad - WRO) održava se svake godine. U obrazovnom polju, ovo je veliko takmičenje u boljem razumijevanju šta je robotika za one koji se prvi put susreću sa sličnim predmetom. Pruža priliku da se okušaju u učesnicima iz više od 50 zemalja. Na takmičenje dolazi oko 20 hiljada ekipa među kojima su djeca od 7 do 18 godina.
Glavni cilj WRO: razvoj i popularizacija naučnog i tehnološkog stvaralaštva (naučnog i tehničkog stvaralaštva) i robotike među mladima i djecom. Ovakve olimpijade su moderno obrazovno sredstvo 21. veka.
Nove funkcije
Kako bi djeca bolje razumjela šta je robotika, na takmičenju se koriste teorijske i praktične vještine stečene u nastavi u sklopu klupskog rada i školskog programa za izučavanje prirodnih i egzaktnih nauka. Strast prema disciplini robotike postepeno se razvija u želju da se dublje nauči o naukama kao što su matematika, fizika, računarstvo i tehnologija.
WRO je jedinstvena prilika za svoje učesnike i posmatrače ne samo da nauče više o tome šta je robotika, već i da razviju veštine kreativnosti i kritičkog mišljenja koje su tako neophodne u 21. veku.
Obuka
Interesovanje za obrazovnu disciplinu robotike svakim danom raste. Materijalna baza se stalno unapređuje i razvija, mnoge ideje koje su donedavno bile san danas su stvarnost. Izučavanje predmeta "Osnove robotike" postalo je moguće velikom broju djece. Na časovima deca uče da rešavaju probleme sa ograničenim resursima, obrađuju i usvajaju informacije i koriste ih na pravi način.
Djeca lako uče. Moderna mlađa generacija, odgojena na raznim napravama, po pravilu, nema poteškoća u savladavanju discipline „Osnove robotike“, podložna želji i žudnji za novim saznanjima.
Mora se reći da je čak i odrasle teže preobučiti nego naučiti čiste, ali žedne dječje umove. Pozitivan trend je ogromna pažnja popularizacije robotike među mladima od strane ruske vlade. I to je razumljivo, budući da je zadatak modernizacije inženjerskog obrazovanja i privlačenja mladih stručnjaka pitanje konkurentnosti države u međunarodnoj areni.
Važnost predmeta
Danas je aktuelno pitanje Ministarstva prosvjete uvođenje obrazovne robotike u krug školskih disciplina. Smatra se važnim područjem razvoja. Na časovima tehnologije djeca treba da steknu predstavu o savremenoj sferi razvoja tehnologije i dizajna, koji im daju mogućnost da sami izmišljaju i grade. Nije neophodno da svi studenti postanu inženjeri, ali svako treba da ima priliku.
Uopšteno govoreći, časovi robotike su izuzetnozanimljivi su djeci. Važno je da svi to shvate – i nastavnici i roditelji. Ovakvi časovi pružaju priliku da se druge discipline sagledaju u drugačijem svetlu, da se razume značenje njihovog učenja. Ali smisao, razumevanje zašto je to neophodno, pokreće umove momaka. Njegovo odsustvo poništava sav trud nastavnika i roditelja.
Važan faktor je da učenje robotike nije stresno i potpuno apsorbirajuće za djecu. Ovo nije samo razvoj ličnosti učenika, već i prilika da se udalji od ulice, nepovoljnog okruženja, besposlenog provoda i posledica koje za sobom povlače.
Porijeklo
Samo ime robotike dolazi od odgovarajućeg engleskog robotike. Ovo je primijenjena nauka koja se bavi razvojem tehničkih automatizovanih sistema. U proizvodnji, to je jedan od glavnih tehničkih temelja intenziviranja.
Svi zakoni robotike, kao i sama nauka, usko su povezani sa elektronikom, mehanikom, telemehanikom, mehatronikom, računarstvom, radio inžinjeringom, elektrotehnikom. Sama robotika je podijeljena na industrijsku, građevinsku, medicinsku, svemirsku, vojnu, podvodnu, avijacijsku i kućnu.
Koncept "robotike" prvi je upotrijebio u svojim pričama pisac naučne fantastike Isaac Asimov. Bilo je to 1941. (priča "Lažljivac").
Samu riječ "robot" skovali su 1920. češki pisci Karel Capek i njegov brat Josef. Uvršten je u naučnofantastičnu predstavu "Rossumovi univerzalni roboti", koja je postavljena 1921. godine i doživjela je veliki uspjeh kod publike. Danas možete vidjeti kakolinija naznačena u predstavi je široko razvijena u svjetlu naučnofantastične kinematografije. Suština zapleta: vlasnik fabrike razvija i prilagođava proizvodnju velikog broja androida koji mogu raditi bez odmora. Ali ovi roboti se na kraju pobune protiv svojih kreatora.
Istorijski primjeri
Zanimljivo je da su se počeci robotike pojavili u antičko doba. O tome svjedoče ostaci pokretnih statua nastalih u 1. stoljeću prije Krista. Homer je u Ilijadi pisao o sluškinjama napravljenim od zlata, sposobnim da govore i misle. Danas se um kojim su roboti obdareni nazivaju umjetna inteligencija. Osim toga, drevni grčki mašinski inženjer Archytas iz Tarentuma je zaslužan za dizajniranje i izgradnju mehaničkog goluba letećeg goluba. Ovaj događaj datira oko 400. godine prije Krista
Postoji mnogo takvih primjera. Oni su dobro otkriveni u knjizi Makarova I. M. i Topcheeva Yu. I. "Robotika: istorija i perspektive". Na popularan način govori o poreklu modernih robota, a takođe ocrtava robotiku budućnosti i odgovarajući razvoj ljudske civilizacije.
Vrste robota
U sadašnjoj fazi, najvažnije klase robota opće namjene su mobilni i manipulativni.
Mobile je automatska mašina sa pokretnom šasijom i kontrolisanim pogonima. Ovi roboti mogu biti hodajući, na kotačima, gusjenice, puzati, plutati, letjeti.
Manipulacija je automatska stacionarna ili mobilnamašina koja se sastoji od manipulatora sa nekoliko stupnjeva slobode i softverske kontrole koja obavlja motorne i upravljačke funkcije u proizvodnji. Takvi roboti su dostupni u podnom, portalnom ili visećem obliku. Najviše se koriste u industriji izrade instrumenata i mašina.
Metode kretanja
Roboti na kotačima i na gusjenicama se široko koriste. Kretanje hodajućeg robota je težak zadatak dinamike. Takvi roboti još ne mogu imati stabilno kretanje svojstveno osobi.
Što se tiče letećih robota, možemo reći da su većina modernih aviona upravo oni, ali njima upravljaju piloti. Istovremeno, autopilot može kontrolisati let u svim fazama. Leteći roboti uključuju dronove (UAV) i njihovu podklasu - krstareće rakete. Takvi uređaji su lagani i obavljaju opasne misije, sve do pucanja po komandi operatera. Osim toga, postoje dizajnirana vozila sposobna za samostalnu paljbu.
Postoje leteći roboti koji koriste metode kretanja koje koriste pingvini, meduze i raže. Ovakav način kretanja se može vidjeti kod robota Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Proizvodi ih Festo. Ali RoboBee roboti koriste metode letenja insekata.
Među robotima koji puže, postoji niz razvoja sličnih u kretanju crvima, zmijama i puževima. U ovom slučaju, robot koristi sile trenja na hrapavoj površini ili zakrivljenosti površine. Sličan pokretkorisno za uske prostore. Takvi roboti su potrebni za traženje ljudi ispod ruševina uništenih zgrada. Roboti nalik zmiji su sposobni da se kreću kroz vodu (kao što je ACM-R5 proizveden u Japanu).
Roboti koji se kreću po vertikalnoj površini koriste sljedeće pristupe:
- kao čovjek koji se penje na zid sa izbočinama (Stanfordski robot kapucin);
- kao gekoni opremljeni vakuumskim usisnim čašama (Wallbot" i Stickybot).
Među plutajućim robotima postoji mnogo razvoja koji se kreću po principu imitacije ribe. Efikasnost takvog kretanja je 80% veća od efikasnosti kretanja propelerom. Takvi dizajni imaju nizak nivo buke i visoku upravljivost. Zbog toga su od velikog interesa za istraživače podvodnog prostora. Ovi roboti uključuju robotsku ribu i tunu Univerziteta Essex, koju je razvio Institut za robotiku polja. Modelirani su prema pokretu karakterističnom za tunu. Među robotima koji imitiraju kretanje raža, poznat je razvoj Festa: Aqua Ray. A robot koji se kreće poput meduze je Aqua Jelly od istog programera.
Posao u krugu
Većina robotičkih klubova je usmjerena na osnovne i srednje škole. Ali djeca predškolskog uzrasta nisu lišena pažnje. Tu glavnu ulogu igra razvoj kreativnosti. Predškolci moraju naučiti slobodno razmišljati i svoje ideje pretočiti u kreativnost. Zato su časovi robotike u krugovima za djecu mlađu od 6 godina usmjereni na aktivnu upotrebu kocki i jednostavnihkonstruktori.
Školski program definitivno postaje sve komplikovaniji. Pruža priliku da se upoznate s raznim klasama robota, okušate se u praksi, udubite se u nauku. Nove discipline otkrivaju potencijal djeteta za sticanje profesionalnih vještina i znanja u odabranoj oblasti inženjerstva.
Robotika
Savremeni razvoj robotike je u takvoj fazi da se čini da će se desiti snažan iskorak u robotici. Isto je i sa video pozivima i mobilnim uređajima. Sve je to donedavno izgledalo nedostupno masovnoj potrošnji. A danas je to uobičajeno mjesto koje je prestalo da čudi. Ali svaka izložba robotike pokazuje nam fantastične projekte koji hvataju duh osobe iz same pomisli na njihovo uvođenje u društvo.
U obrazovnom sistemu kompleksne instalacije robota omogućavaju implementaciju programa kroz projektne aktivnosti, među kojima su popularne:
- Mechatronics Control Kit.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Upravljanje
Po tipu upravljanja sistemom postoje:
- biotehnički (komanda, kopiranje, poluautomatski);
- automatski (softverski, adaptivni, inteligentni);
- interaktivno (automatizirano, nadzorno, interaktivno).
Glavni zadaci kontrole robota uključuju:
- planiranje pokreta i položaja;
- planiranje snaga i momenata;
- identifikacija dinamičkih i kinematičkih podataka;
- dinamička analiza tačnosti.
Razvoj metoda upravljanja je od velikog značaja u oblasti robotike. Ovo je važno za tehničku kibernetiku i teoriju automatskog upravljanja.
