Où programmer un robot ? « League of Robots » : comment gagner de l'argent en enseignant la robotique aux enfants

De nombreux enfants, à commencer par la construction de robots, s'y intéressent tellement qu'ils associent leur plus tard dans la vie Avec créativité technique et la programmation, accéder aux spécialités correspondantes dans les universités et obtenir une profession.

Comment est structurée la formation ?

Les cours sont structurés du simple au complexe, et dans les cours eux-mêmes, ils ne se contentent pas de concevoir et d'assembler des robots à partir de pièces, mais réalisent des projets : faites connaissance avec questions théoriques, définir des tâches de recherche, apprendre à travailler en équipe, discuter et défendre son point de vue. Le robot vous aide à parcourir ce chemin facilement et avec plaisir : la matière n'est pas donnée sous forme sèche et dosée, mais est apprise par les enfants par le jeu, la créativité et la recherche d'une solution à un problème.

Certes, l'efficacité des cours en cercle dépend de l'enseignant et de son accompagnement méthodologique. La robotique est si populaire qu'il existe techniques spéciales, dans lequel il est soigneusement construit From et To.

Aux premiers cours, les gars essaient de comprendre comment ça marche monde réel et pour quelles raisons lois physiques tout ce qui nous entoure existe. Parallèlement, les élèves se familiarisent avec le kit de construction à partir duquel ils créeront leur premier robot.

Qu’est-ce qu’un enfant retire de l’éducation ?

Le résultat matériel de l'apprentissage dans un club de robotique pour enfants est un robot créé par l'enfant lui-même (il doit généralement être démonté, car le concepteur est la propriété du club ; vous pouvez acheter le même pour vous-même ; les prix commencent à partir de 10 000 roubles). Eh bien, le résultat intangible est la connaissance, les compétences et l’intérêt de l’enfant pour la science et la créativité technique.

Plus tard, les enfants commencent à apprendre les bases de la programmation.

Âge des enfants

Les enfants âgés de 5 à 15-17 ans environ peuvent étudier dans des clubs de robotique. Bien entendu, leurs programmes sont différents.

Si nous parlons de la plateforme Robotique LEGO, puis les plus jeunes (enfants d'âge préscolaire et étudiants école primaire) jouez réellement avec l'ensemble le plus simple pour construire des robots LEGO WeDo, apprenez le monde qui nous entoure, apprendre à interagir les uns avec les autres. Les pièces du robot sont assez faciles à connecter et sont similaires aux pièces du jeu de construction LEGO traditionnel que possèdent de nombreux enfants d'âge préscolaire. Le programme de mouvement du robot créé par les élèves est également simple et est écrit à partir de « blocs » prêts à l'emploi sous la direction d'un enseignant. Mais leur robot s'avère être un vrai.

Les enfants plus âgés utilisent LEGO Mindstorms ; c'est plus complexe, avec un principe de fixation différent. Ce constructeur vous permet de créer plus modèle complexe que dans LEGO WeDo. Pendant les cours, des éléments de programmation sont introduits en Scratch, C++ ou un langage de programmation visuel.

Les étudiants et les adultes sont impliqués dans la robotique. Mais les plates-formes et les tâches que les adultes se fixent sont différentes des activités des enfants.

Qu'est-ce qu'un constructeur

Les kits de construction avec lesquels les enfants travaillent dans le club de robotique comprennent :

contrôleur (c'est, pour ainsi dire, le cerveau du robot) ;
capteurs (infrarouges, sonores, tactiles, etc.) ;
pièces qui assurent le mouvement du modèle.

Un ordinateur est également nécessaire - un programme y est créé, selon lequel le robot agira. Les enfants reçoivent également du matériel pédagogique sur le thème de la leçon sur ordinateur. Le capteur réagit au stimulus et le robot effectue l'action qui lui est prescrite par le programme - c'est l'essence des actions du modèle que l'enfant doit assembler d'ici la fin de la formation.

Les constructeurs LEGO sont pratiques car ils ne sont pas difficiles à acheter (bien qu'ils soient assez chers, de 10 000 à 30 000 roubles. Par exemple, dans la boutique en ligne OZON.ru, vous pouvez acheter un constructeur Mindstorms) et ils sont utilisés dans la plupart compétitions internationales et des concours de robotique. Dans la plupart des clubs de robotique pour enfants, les étudiants peuvent utiliser ce kit gratuitement.

Autres plateformes

LEGO n'est pas la seule plateforme sur laquelle la robotique est explorée. Il existe d'autres matériels : Fishertechnic, Arduino, Raspberry Pi, Multiplo. Avant de vous inscrire dans un cercle, renseignez-vous sur quelles bases s'y déroule la formation.

Vu de l'extérieur, la robotique peut sembler un sujet assez complexe et exigeant, qui n'est pas seulement utilisé à la maison, mais aussi dans des contextes particuliers. établissements d'enseignement est difficile à maîtriser. Dans le même temps, il est déjà difficile de surprendre qui que ce soit avec des cours de robotique dans les écoles, ainsi qu'avec une variété de cours en ligne de langue chinoise au graphisme. Mais est-il possible d’apprendre à créer et programmer un robot chez soi à l’aide d’un programme à distance ? Aujourd'hui, nous examinons des cours en ligne gratuits en russe sur la robotique.

Faisons immédiatement une réserve sur le fait que chaque cours suppose que les robots doivent être assemblés à partir de quelque chose. Différents enseignants préfèrent travailler avec différents concepteurs et sur différentes plates-formes. Par conséquent, avant de commencer les cours, vous devez étudier attentivement ces questions et acheter à l'avance l'électronique nécessaire en fonction de vos intérêts et de vos besoins.

Âge:à partir de 13 ans

Plate-forme: Arduino

Enseignants: responsable et chercheur du département de robotique du Laboratoire d'Innovation technologies éducatives MIPT Alexeï Perepelkin et Dmitri Savitsky

Durée: 6 semaines

Ce programme existe depuis près de deux ans et plusieurs centaines de personnes l'ont suivi. Les étudiants soulignent la structure et l’accessibilité comme principaux avantages matériel pédagogique. Des conférences vidéo vous expliqueront comment concevoir, assembler et programmer des appareils. Chaque semaine, il y a une nouvelle tâche pratique. Les créateurs ont réussi à parler du complexe en mots simples, et le cours convient vraiment même à ceux qui n'ont aucune expérience sur le sujet. Vous pouvez être assuré qu'à la fin des cours, vous connaîtrez les robots par votre prénom et serez capable d'assembler vous-même une imprimante 3D.

2. Cours « Les robots au quotidien » du MSTU. N.E. Bauman à l'Universarium

Âge:à partir de 15 ans

Enseignants: Andrey Vitalievich Kravtsov et Boris Sergeevich Starshinov - Ph.D., professeur agrégé, Prof. Académie des sciences militaires, professeur agrégé du Département des principes fondamentaux de la physique, Université technique d'État de Moscou. N.E. Bauman

Durée: 1 mois

Il s'agit d'un cours plus général et théorique destiné à un public qui comprend en quoi la mécatronique diffère de la robotique. Il se compose de quatre modules et tâches pratiques prévu pour dernière étape de 6 leçons au titre passionnant « Utilisation d’appareils robotiques dans des conditions extrêmes ».

3. Cours « Fondamentaux de la programmation robotique » du MGUPI à « l'Universarium »

Âge:à partir de 13 ans

Plate-forme: Arduino

Enseignants: Andrey Nazarovich Budnyak - Directeur adjoint du Centre central de formation technique de l'Institut pédagogique de l'Université d'État de Moscou, vice-président de l'Association de robotique sportive, lauréat du concours Fédération de Russie 2012 en robo-sumo dans la catégorie « Le robot le plus avancé technologiquement ». Vainqueur et lauréat de nombreux concours de robotique sportive : Polytechnic Museum Cup, GEEK PICNIC, Russian Robo-Sumo Championship, RobotChallenge à Vienne.

Durée:à votre propre discrétion

Cours le plus proche : les conférences sont disponibles en enregistrement

Le cours du roboticien intitulé Andrey Budnyak, lauréat de divers concours, est destiné à ceux qui maîtrisent le programme scolaire en physique et en informatique (en particulier les sections sur l'électricité et les algorithmes). En même temps, le cours sera utile même à ceux qui sont loin de l'électronique, mais peuvent utiliser des microcontrôleurs dans leur travail : architectes, designers, médecins, ingénieurs du son. En général, tout ce que vous vouliez savoir sur les régulateurs, les indicateurs, les variateurs et les capteurs, mais que vous aviez peur de demander.

4. Cours « Arduino pour débutants » de « Entertaining Robotics »

Âge:à partir de 10 ans

Plate-forme: Arduino

Durée:à votre propre discrétion

Cours le plus proche : les cours sont disponibles en enregistrement

L'équipe Fun Robotics a créé un cours simple pour les débutants, complet avec des explications textuelles, des photographies et des vidéos pédagogiques. Le rôle du présentateur est joué par le garçon Sasha, qui fait toujours tout actions nécessaires et les accompagne de commentaires. C'est à la fois le principal plus et le principal moins de ce programme : en effet, chacun pourra répéter les manipulations décrites dans instructions étape par étape, surtout lorsqu'il existe une vidéo détaillée, mais il y a souvent des lacunes dans la compréhension de ce qui est fait et pourquoi. D'autre part, le cours dispose d'une communauté en ligne assez vivante où toutes les questions peuvent être discutées.

5. Leçons sur la classe de robot

Âge : à partir de 10 ans

Plate-forme: différent

Professeur: Oleg Evsegneïev

Durée:à votre propre discrétion

Cours le plus proche : les cours sont disponibles en enregistrement

Une collection de leçons disparates sur la robotique et la programmation d'Oleg Evsegneev, divisées par niveau de difficulté : pour les débutants et pour les avancés. Il s'agit plus d'un blog thématique que d'un cours à part entière, mais tous ceux qui s'intéressent déjà à la robotique pourront trouver quelque chose d'utile et d'intéressant pour eux-mêmes. Contrairement à d'autres options, il n'y a pas de vidéo ici - seulement du texte avec des photographies, des formules, des diagrammes et des morceaux de code. Et ce format apparemment dépassé est même un peu rafraîchissant.

6. Cours « Mon ami est un robot. Aspects socioculturels de la robotique sociale" sur Coursera

Plate-forme: Non

Professeur: Nadejda Zilberman, candidate sciences philologiques, professeur agrégé du Département des problèmes humanitaires d'informatique, Université d'État de Tomsk ()

Durée: 7 semaines

Ce cours ne traite pas caractéristiques techniques développement de robots. Ce programme part du principe que les robots feront partie de la vie quotidienne à tout moment (et en fait, ils le font déjà depuis longtemps). Ce sont les aspects socioculturels de la robotique qui sont abordés ici : à quoi ressemble un robot, comment il interagit avec une personne, quel type de relation se construit entre le robot et le « maître » et sur quoi repose l'éthique de ces relations. Un cours théorique intéressant, après quoi vous apprendrez ce qu'est le « syndrome de Frankenstein » et vous familiariserez avec « l'effet étrange vallée ».

La robotique est l'un des domaines les plus prometteurs dans le domaine des technologies Internet, et à notre époque, il n'est pas nécessaire d'expliquer que le secteur informatique est l'avenir. De plus, la robotique peut sembler plus intéressante qu'autre chose : concevoir un robot, c'est presque créer une nouvelle créature, même électronique, ce qui, bien sûr, est attrayant. Cependant, même dans ce secteur, tout peut être difficile, surtout au début. En collaboration avec des experts, nous essaierons de comprendre pourquoi la robotique est nécessaire et comment l'aborder.

Depuis les années 60 du siècle dernier, les appareils automatisés et autogérés qui effectuent un certain travail pour une personne ont commencé à être utilisés dans la recherche et dans la production, puis dans le secteur des services, et depuis lors, chaque année, ils se sont solidement implantés dans leur place dans la vie des gens. Bien sûr, on ne peut pas dire qu'en Russie tout se déroule entièrement par des mécanismes indépendants, mais un certain vecteur dans cette direction se dessine clairement. La Sberbank envisage déjà de remplacer trois mille avocats par des machines intelligentes.

En collaboration avec des experts, nous essaierons de comprendre pourquoi la robotique est nécessaire et comment l'aborder.

En quoi la robotique pour enfants diffère-t-elle de la robotique professionnelle ?

En bref, la robotique pour enfants vise à étudier un sujet, tandis que la robotique professionnelle vise à résoudre tâches spécifiques. Si les spécialistes créent des manipulateurs industriels qui effectuent diverses tâches technologiques ou des plates-formes à roues spécialisées, alors les amateurs et les enfants font bien sûr des choses plus simples.

Tatyana Volkova, employée du Centre de robotique intelligente : « En règle générale, c'est par là que tout commence : ils découvrent les moteurs et forcent le robot à simplement avancer, puis à faire des virages. Lorsque le robot exécute des commandes de mouvement, vous pouvez déjà connecter un capteur et faire avancer le robot vers la lumière ou, à l'inverse, « s'enfuir ». Et puis vient la tâche préférée de tous les débutants : un robot qui roule le long d’une ligne. Plusieurs courses de robots sont même organisées.

Comment savoir si votre enfant a un penchant pour la robotique ?

Vous devez d’abord acheter un jeu de construction et voir si votre enfant aime l’assembler. Et puis vous pourrez le donner au cercle. Les cours l'aideront à développer sa motricité fine, son imagination, perception spatiale, logique, concentration et patience.

Plus tôt vous pourrez décider de l'orientation de la robotique - conception, électronique, programmation - mieux ce sera. Ces trois domaines sont vastes et nécessitent une étude distincte.

Alexander Kolotov, principal spécialiste des programmes STEM à l'Université d'Innopolis : « Si un enfant aime assembler des jeux de construction, alors la construction lui conviendra. S’il souhaite apprendre comment les choses fonctionnent, il aimera faire de l’électronique. Si un enfant est passionné par les mathématiques, alors il sera intéressé par la programmation.

Quand commencer à apprendre la robotique ?

Il est préférable de commencer à étudier et à s'inscrire dans des clubs dès l'enfance, mais pas trop tôt - à 8-12 ans, disent les experts. Avant l'enfant il est plus difficile de saisir des abstractions compréhensibles, et plus tard, dans adolescence, il peut développer d'autres intérêts et se laisser distraire. L'enfant doit également être motivé pour étudier les mathématiques, afin qu'à l'avenir, il lui soit intéressant et facile de concevoir des mécanismes et des circuits, et de composer des algorithmes.

De 8-9 ans les enfants peuvent déjà comprendre et se souvenir de ce qu'est une résistance, une LED, un condensateur et des concepts ultérieurs de physique scolaire maître en avance programme scolaire. Peu importe qu’ils deviennent ou non des spécialistes dans ce domaine, les connaissances et les compétences qu’ils acquerront ne seront certainement pas vaines.

A 14-15 ans vous devez continuer à étudier les mathématiques, mettre les cours de robotique au second plan et commencer à étudier la programmation plus sérieusement - comprenez non seulement algorithmes complexes, mais aussi dans les structures de stockage de données. Viennent ensuite les bases mathématiques et les connaissances en algorithmisation, l'immersion dans la théorie des mécanismes et des machines, la conception des équipements électromécaniques d'un appareil robotique, la mise en œuvre d'algorithmes de navigation automatique, d'algorithmes de vision par ordinateur et d'apprentissage automatique.

Alexander Kolotov : « Si à ce moment vous présentez les bases au futur spécialiste algèbre linéaire, le calcul complexe, la théorie des probabilités et les statistiques, alors au moment où il entrera à l'université, il aura déjà une bonne idée des raisons pour lesquelles il devrait accorder une attention particulière à ces matières lors de ses études supérieures.

Quels créateurs choisir ?

Chaque âge a ses propres programmes éducatifs, constructeurs et plateformes, plus ou moins complexes. Vous pouvez trouver des produits étrangers et nationaux. Il existe des kits de robotique coûteux (environ 30 000 roubles et plus), il en existe également des moins chers et très simples (entre 1 000 et 3 000 roubles).

Si l'enfant 8-11 ans, vous pouvez acheter des jeux de construction Lego ou Fischertechnik (même si, bien sûr, les fabricants proposent des offres pour les plus jeunes et les plus âgés). L'ensemble robotique Lego a détails intéressants, figurines lumineuses, il est facile à assembler et à équiper instructions détaillées. La série Fischertechnik de jeux de construction pour la robotique vous rapproche du véritable processus de développement, vous avez ici des fils, des fiches et un environnement de programmation visuel.

A 13-14 ans vous pouvez commencer à travailler avec des modules TRIC ou Arduino, qui, selon Tatyana Volkova, sont pratiquement un standard dans le domaine de la robotique éducative, ainsi qu'avec Raspberry. TRIC est plus complexe que Lego, mais plus léger que Arduino et Raspberry Ri. Les deux derniers nécessitent déjà des compétences de base en programmation.

De quoi d’autre aurez-vous besoin pour étudier ?

Programmation. Il n’est possible de l’éviter qu’au stade initial, mais vous ne pourrez plus vous en passer. Vous pouvez commencer avec Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Mécanique de base. Vous pouvez commencer par des objets artisanaux en papier, en carton, en bouteilles, ce qui est également important pour motricité fine, et pour développement général. Le robot le plus simple peut être fabriqué à partir de pièces individuelles (moteurs, fils, un photocapteur et un simple microcircuit). Le « Making Tool with Father Sperch » vous aidera à vous familiariser avec les mécanismes de base.

Bases de l'électronique. Tout d’abord, apprenez à collecter circuits simples. Pour les enfants de moins de huit ans, les experts recommandent le jeu de construction « Connaisseur » ; vous pouvez ensuite passer au jeu « Bases de l'électronique ». Commencer".

Où les enfants peuvent-ils pratiquer la robotique ?

Si vous constatez l’intérêt d’un enfant, vous pouvez l’envoyer dans des clubs et des cours, même si vous pouvez étudier seul. Pendant les cours, l'enfant sera sous la direction de spécialistes, pourra trouver des personnes partageant les mêmes idées et s'engagera régulièrement dans la robotique.

Il est également conseillé de comprendre immédiatement ce que vous attendez des cours : participer à des concours et concourir pour des prix, participer à activités du projet ou étudiez simplement par vous-même.

Alexeï Kolotov : « Pour des cours sérieux, des projets, la participation à des compétitions, il faut choisir des clubs avec des petits groupes de 6 à 8 personnes et un coach qui mène les étudiants vers des prix dans les compétitions, qui se développe constamment et donne tâches intéressantes. Pour les activités de loisirs, vous pouvez vous rendre en groupes de 20 personnes maximum.

Comment choisir des cours de robotique ?

Lors de votre inscription aux cours, faites attention au professeur, recommande le directeur commercial de Promobot Oleg Kivokurtsev. "Il existe des précédents où un enseignant donne simplement le matériel aux enfants, et chacun peut alors faire ce qu'il veut", est d'accord avec Oleg Tatiana Volkova. De telles activités seront de peu d’utilité.

Lors du choix des cours, vous devez également faire attention à sur la base matérielle et technique existante. Existe-t-il des kits de construction (pas seulement des Lego), est-il possible d'écrire des programmes, d'étudier la mécanique et l'électronique et de réaliser soi-même des projets. Chaque binôme d’élèves doit disposer de son propre kit robotique. De préférence avec des pièces supplémentaires (roues, engrenages, éléments de cadre) si vous souhaitez participer à des compétitions. Si plusieurs équipes travaillent avec un seul ensemble à la fois, il est fort probable qu'aucune concurrence sérieuse ne soit attendue.

Découvrez à quelles compétitions participe le club de robotique. Ces concours vous aident-ils à consolider vos compétences acquises et vous offrent-ils une opportunité de développement ultérieur ?

Concours Robocup 2014

Comment étudier la robotique par soi-même ?

Les cours nécessitent de l'argent et du temps. Si le premier ne suffit pas et que vous ne pouvez pas vous déplacer régulièrement, vous pouvez étudier de manière indépendante avec votre enfant. Il est important que les parents aient les compétences nécessaires dans ce domaine : sans l'aide d'un parent, il sera assez difficile pour un enfant de maîtriser la robotique, prévient Oleg Kivokurtsev.

Trouvez du matériel à étudier. Ils peuvent être consultés sur Internet, à partir de livres commandés, lors de conférences suivies, dans le magazine " Une robotique divertissante" Pour auto-apprentissage Il existe des cours en ligne gratuits, par exemple « Construire des robots et d'autres appareils avec Arduino : d'un feu tricolore à une imprimante 3D ».

Les adultes devraient-ils apprendre la robotique ?

Si tu es déjà parti enfance, cela ne veut pas dire que les portes de la robotique vous sont fermées. Vous pouvez également vous inscrire à des cours ou l'étudier seul.

Si une personne décide de faire cela comme passe-temps, son chemin sera le même que celui d'un enfant. Cependant, force est de constater qu'au-delà du niveau amateur sans enseignement professionnel(ingénieur d'études, programmeur et ingénieur en électronique), il est peu probable que vous puissiez avancer, même si, bien sûr, personne ne vous interdit de faire un stage dans une entreprise et de ronger obstinément le granit d'une nouvelle direction pour vous.

Oleg Kivokurtsev : « Il sera plus facile pour un adulte de maîtriser la robotique, mais facteur important il est temps."

Pour ceux qui ont une spécialité similaire, mais souhaitent se reconvertir, il existe également différents cours pour les aider. Par exemple, pour les spécialistes de apprentissage automatiqueça ira cours en ligne gratuit sur la robotique probabiliste " Intelligence artificielle en robotique." Il y a aussi programme éducatif Intel, projet pédagogique "Lectorium", cours à distance ITMO. N'oubliez pas les livres, par exemple, il existe beaucoup de littérature pour les débutants (« Bases de la robotique », « Introduction à la robotique », « Livre cartonné robotique"). Choisissez ce qui est le plus clair et le plus adapté pour vous.

Il faut se rappeler que travail sérieux diffère d'un passe-temps amateur au moins par le coût des équipements et la liste des tâches assignées au salarié. C'est une chose d'assembler le robot le plus simple de vos propres mains, mais une autre de pratiquer, par exemple, la vision par ordinateur. Par conséquent, il est toujours préférable d'étudier les bases de la conception, de la programmation et de l'ingénierie matérielle avec premières années et ensuite, si cela vous a plu, entrez dans une université spécialisée.

Dans quelles universités dois-je aller étudier ?

Des spécialisations liées à la robotique peuvent être trouvées dans les universités suivantes :

— Moscou université de technologie(MIREA, MGUPI, MITHT);

— État de Moscou université technique eux. NE Bauman ;

— Université technologique d'État « Stankin » de Moscou ;

- National université de recherche"MPEI" (Moscou);

— Institut des sciences et technologies de Skolkovo (Moscou) ;

— Moscou université d'état les voies de transport de l'empereur Nicolas II ;

— Université d'État de Moscou production alimentaire;

— Université forestière d'État de Moscou;

— Université d'État d'instrumentation aérospatiale de Saint-Pétersbourg (SGUAP);

— Université nationale de recherche de Saint-Pétersbourg informatique, mécanique et optique (ITMO) ;

— Université technique d'État de Magnitogorsk;

— Université technique d'État d'Omsk;

— Université technique d'État de Saratov;

— Université Innopolis (République du Tatarstan) ;

— Russie du Sud université fédérale(Université technique d'État de Novotcherkassk).

Le plus important

Connaître les bases de la robotique pourrait bientôt être utile aux gens ordinaires, et l'opportunité de devenir un spécialiste dans ce domaine semble très prometteuse, cela vaut donc vraiment la peine de s'essayer au moins à la robotique.