Robotų programavimas. Robotikos kūrimas

Robotika yra viena perspektyviausių sričių interneto technologijų srityje ir mūsų laikais nebereikia aiškinti, kad IT sektorius yra ateitis. Be to, robotika gali atrodyti įdomesnė už viską: sukurti robotą reiškia beveik sukurti naują padarą, nors ir elektroninį, kuris, žinoma, yra patrauklus. Tačiau šioje pramonėje viskas gali būti sunku, ypač iš pradžių. Kartu su ekspertais bandysime išsiaiškinti, kam reikalinga robotika ir kaip prie jos priartėti.

Robotika yra viena perspektyviausių sričių interneto technologijų srityje ir mūsų laikais nebereikia aiškinti, kad IT sektorius yra ateitis. Robotika yra žavus dalykas: sukurti robotą beveik reiškia sukurti naują būtybę, nors ir elektroninę.

Nuo praėjusio šimtmečio 60-ųjų automatizuoti ir savivaldos įrenginiai, atliekantys tam tikrą darbą už žmogų, pradėti naudoti tyrimams ir gamyboje, vėliau – paslaugų sektoriuje, nuo tada jie vis labiau užėmė vietą žmonių gyvenime. tvirtai kiekvienais metais. Žinoma, negalima teigti, kad Rusijoje viskas vykdoma tik nepriklausomais mechanizmais, tačiau tam tikras vektorius šia kryptimi tikrai yra nubrėžtas. „Sberbank“ jau planuoja tris tūkstančius teisininkų pakeisti išmaniaisiais aparatais.

Kartu su ekspertais bandysime išsiaiškinti, kam reikalinga robotika ir kaip prie jos priartėti.

Kuo robotika vaikams skiriasi nuo profesionalios robotikos?

Trumpai tariant, robotika vaikams yra skirta dalyko studijoms, o profesionalioji robotika – specifinių problemų sprendimui. Jei specialistai kuria pramoninius manipuliatorius, atliekančius įvairias technologines užduotis, arba specializuotas ratines platformas, tai mėgėjai ir vaikai, žinoma, daro paprastesnius dalykus.

Tatjana Volkova, Išmaniosios robotikos centro darbuotoja: „Paprastai čia visi pradeda: išsiaiškina variklius ir priverčia robotą tiesiog važiuoti į priekį, o po to daryti posūkius. Kai robotas vykdo judesio komandas, jau galima prijungti jutiklį ir priversti robotą pajudėti link šviesos arba, atvirkščiai, „pabėgti“ nuo jos. Ir tada ateina mėgstamiausia visų pradedančiųjų užduotis: robotas, važiuojantis linija. Organizuojamos net įvairios robotų lenktynės“.

Kaip sužinoti, ar jūsų vaikas turi polinkį į robotizaciją?

Pirmiausia reikia nusipirkti konstrukcinį komplektą ir pažiūrėti, ar vaikui patinka jį surinkti. Ir tada jūs galite jį duoti ratui. Užsiėmimai padės jam lavinti smulkiąją motoriką, vaizduotę, erdvinį suvokimą, logiką, susikaupimą ir kantrybę.

Kuo anksčiau galėsite apsispręsti dėl robotikos krypties – dizaino, elektronikos, programavimo – tuo geriau. Visos trys sritys yra didžiulės ir reikalauja atskiro tyrimo.

Innopolio universiteto vadovaujantis STEM programų specialistas Aleksandras Kolotovas: „Jeigu vaikas mėgsta rinkti konstravimo komplektus, jam tiks ir statyba. Jei jam įdomu sužinoti, kaip viskas veikia, tada jam patiks užsiimti elektronika. Jei vaikas turi aistrą matematikai, jam bus įdomu programuoti“.

Kada pradėti mokytis robotikos?

Geriausia pradėti mokytis ir registruotis į būrelius nuo vaikystės, tačiau ne per anksti - 8-12 metų amžiaus, sako ekspertai. Anksčiau vaikui sunkiau suvokti suprantamas abstrakcijas, o vėliau, paauglystėje, gali atsirasti kitų interesų, išsiblaškyti. Taip pat vaikas turi būti motyvuotas mokytis matematikos, kad ateityje jam būtų įdomu ir lengva projektuoti mechanizmus ir grandines, sudaryti algoritmus.

Nuo 8-9 metų Vaikai jau gali suprasti ir prisiminti, kas yra rezistorius, šviesos diodas, kondensatorius, o vėliau įsisavina mokyklinės fizikos sąvokas prieš mokyklos programą. Nesvarbu, ar jie taps šios srities specialistais, ar ne, įgytos žinios ir įgūdžiai tikrai nenueis veltui.

Būdamas 14-15 metų reikia toliau mokytis matematikos, nustumti robotikos užsiėmimus į antrą planą ir pradėti rimčiau mokytis programavimo – suprasti ne tik sudėtingus algoritmus, bet ir duomenų saugojimo struktūras. Toliau seka matematinis algoritmizacijos pagrindas ir žinios, gilinimasis į mechanizmų ir mašinų teoriją, robotizuoto įrenginio elektromechaninės įrangos projektavimas, automatinių navigacijos algoritmų įgyvendinimas, kompiuterinio matymo algoritmai ir mašininis mokymasis.

Aleksandras Kolotovas: „Jei šiuo metu būsimą specialistą supažindinsi su tiesinės algebros, sudėtingo skaičiavimo, tikimybių teorijos ir statistikos pagrindais, tada įstodamas į universitetą jis jau gerai supras, kodėl turėtų šiems dalykams skirti papildomo dėmesio, kai įgyja aukštąjį išsilavinimą.

Kokius dizainerius pasirinkti?

Kiekvienas amžius turi savo edukacines programas, konstruktorius ir platformas, kurios skiriasi sudėtingumo laipsniu. Galite rasti tiek užsienio, tiek vietinių gaminių. Yra brangių robotikos rinkinių (apie 30 tūkst. rublių ir daugiau), yra ir pigesnių, labai paprastų (per 1-3 tūkst. rublių).

Jeigu vaikas 8-11 metų, galite įsigyti „Lego“ ar „Fischertechnik“ konstravimo rinkinių (nors, žinoma, gamintojai turi pasiūlymų ir jaunesniam, ir vyresniam). „Lego“ robotikos rinkinys turi įdomių detalių, spalvingų figūrėlių, jį lengva surinkti ir pateikiama išsami instrukcija. Fischertechnik serijos konstravimo rinkiniai, skirti robotikai, priartina jus prie realaus kūrimo proceso, čia rasite laidus, kištukus, vizualią programavimo aplinką.

Būdamas 13-14 metų galima pradėti dirbti su TRIC ar Arduino moduliais, kurie, pasak Tatjanos Volkovos, praktiškai yra standartas edukacinės robotikos srityje, taip pat su Raspberry. TRIC yra sudėtingesnis nei Lego, bet lengvesnis nei Arduino ir Raspberry Ri. Pastarieji du jau reikalauja elementarių programavimo įgūdžių.

Ką dar reikės mokytis?

Programavimas. Išvengti to galima tik pradiniame etape, bet tada be jo nebegalima gyventi. Galite pradėti nuo Lego Mindstorms, Python, ROS (robotų operacinės sistemos).

Pagrindinė mechanika. Galite pradėti nuo amatų, pagamintų iš popieriaus, kartono, butelių, o tai svarbu smulkiajai motorikai ir bendram vystymuisi. Paprasčiausias robotas gali būti pagamintas iš atskirų dalių (variklių, laidų, fotosensoriaus ir vienos paprastos mikroschemos). „Gaminimo įrankis su tėvu Sperchu“ padės susipažinti su pagrindine mechanika.

Elektronikos pagrindai. Pirmiausia išmokite surinkti paprastas grandines. Vaikams iki aštuonerių metų ekspertai rekomenduoja konstravimo rinkinį „Connoisseur“, tada galite pereiti prie „Elektronikos pagrindų“ rinkinio. Pradėti“.

Kur vaikai gali praktikuoti robotiką?

Jei matote vaiko susidomėjimą, galite siųsti jį į būrelius ir kursus, nors galite mokytis ir savarankiškai. Kursų metu vaikas bus vadovaujamas specialistų, galės susirasti bendraminčių, nuolatos užsiims robotika.

Taip pat patartina iš karto suprasti, ko nori iš užsiėmimų: dalyvauti konkursuose ir varžytis dėl prizų, dalyvauti projektinėje veikloje ar tiesiog mokytis pačiam.

Aleksejus Kolotovas: „Rimtiems užsiėmimams, projektams, dalyvavimui varžybose reikia rinktis būrelius su nedidelėmis 6-8 žmonių grupėmis ir trenerį, kuris veda mokinius į prizines vietas varžybose, kuris nuolat lavina save ir pateikia įdomias užduotis. Pomėgių veiklai galite eiti į grupes iki 20 žmonių.

Kaip pasirinkti robotikos kursus?

Registruodamiesi į kursus atkreipkite dėmesį į mokytoją, rekomenduoja „Promobot“ komercijos direktorius Olegas Kivokurtsevas. „Yra precedentų, kai mokytojas tiesiog duoda vaikams įrangą, o tada kiekvienas gali daryti ką nori“, – Olegui pritaria Tatjana Volkova. Tokia veikla bus mažai naudinga.

Renkantis kursus taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į esama materialine ir technine baze. Ar yra konstravimo rinkiniai (ne tik Lego), ar galima rašyti programas, mokytis mechanikos ir elektronikos bei patiems daryti projektus. Kiekviena mokinių pora turi turėti savo robotikos rinkinį. Pageidautina su papildomomis dalimis (ratai, pavaros, rėmo elementai), jei norite dalyvauti varžybose. Jei su vienu komplektu vienu metu dirba kelios komandos, tai, greičiausiai, rimtos konkurencijos nenumatoma.

Sužinokite, kokiose varžybose dalyvauja robotikos klubas. Ar šie konkursai padeda įtvirtinti įgytus įgūdžius ir suteikia galimybę toliau tobulėti?

Robocup varžybos 2014 m

Kaip savarankiškai mokytis robotikos?

Kursai reikalauja pinigų ir laiko. Jei pirmo neužtenka ir jūs negalėsite reguliariai kur nors išvykti, galite mokytis savarankiškai su vaiku. Svarbu, kad tėvai turėtų reikiamą kompetenciją šioje srityje: be tėvų pagalbos vaikui bus gana sunku įvaldyti robotiką, perspėja Olegas Kivokurcevas.

Raskite medžiagą studijuoti. Juos galima pasiimti internete, iš užsakytų knygų, dalyvaujant konferencijoms, iš žurnalo „Pramoginė robotika“. Savarankiškam mokymuisi yra nemokami internetiniai kursai, pavyzdžiui, „Robotų ir kitų įrenginių kūrimas naudojant Arduino: nuo šviesoforo iki 3D spausdintuvo“.

Ar suaugusieji turėtų mokytis robotikos?

Jei jau palikote vaikystę, tai nereiškia, kad robotikos durys jums uždarytos. Taip pat galite užsiregistruoti į kursus arba mokytis savarankiškai.

Jei žmogus nuspręs tai daryti kaip pomėgį, tada jo kelias bus toks pat kaip ir vaiko. Tačiau aišku, kad be profesinio išsilavinimo (inžinierius projektuotojas, programuotojas ir elektronikos inžinierius) vargu ar pavyks pakilti aukščiau už mėgėjų lygį, nors, žinoma, niekas nedraudžia atlikti praktikos įmonėje. ir atkakliai graužia tau naujos krypties granitą.

Olegas Kivokurcevas: „Suaugusiam žmogui bus lengviau įvaldyti robotiką, tačiau laikas yra svarbus veiksnys“.

Turintiems panašią specialybę, bet norintiems persikvalifikuoti, taip pat padeda įvairūs kursai. Pavyzdžiui, mašininio mokymosi specialistams tiks nemokamas internetinis tikimybinės robotikos kursas „Dirbtinis intelektas robotikoje“. Taip pat yra „Intel“ edukacinė programa, edukacinis projektas „Lectorium“ ir nuotoliniai ITMO kursai. Nepamirškite apie knygas, pavyzdžiui, čia yra daug literatūros pradedantiesiems („Robotikos pagrindai“, „Robotikos įvadas“, „Robotikos vadovas“). Pasirinkite tai, kas jums yra aiškiausia ir tinkamiausia.

Reikėtų prisiminti, kad rimtas darbas nuo mėgėjiško pomėgio skiriasi bent jau įrangos sąnaudomis ir darbuotojui pavestų užduočių sąrašu. Vienas dalykas yra surinkti paprasčiausią robotą savo rankomis, bet visai kas kita praktikuoti, pavyzdžiui, kompiuterinį regėjimą. Todėl vis tiek geriau nuo mažens mokytis projektavimo, programavimo ir techninės įrangos inžinerijos pagrindus ir vėliau, jei patiks, stoti į specializuotą universitetą.

Į kokius universitetus turėčiau eiti studijuoti?


Su robotika susijusias specialybes galite rasti šiuose universitetuose:

— Maskvos technologijos universitetas (MIREA, MGUPI, MITHT);

— Maskvos valstybinis technikos universitetas pavadintas. N. E. Baumanas;

— Maskvos valstybinis technologijos universitetas „Stankin“;

— Nacionalinis tyrimų universitetas „MPEI“ (Maskva);

— Skolkovo mokslo ir technologijos institutas (Maskva);

— Maskvos valstybinis imperatoriaus Nikolajaus II transporto universitetas;

— Maskvos valstybinis maisto gamybos universitetas;

— Maskvos valstybinis miškų universitetas;

— Sankt Peterburgo valstybinis aerokosminių instrumentų universitetas (SSUAP);

— Sankt Peterburgo nacionalinis informacinių technologijų, mechanikos ir optikos tyrimų universitetas (ITMO);

— Magnitogorsko valstybinis technikos universitetas;

- Omsko valstybinis technikos universitetas;

— Saratovo valstybinis technikos universitetas;

— Innopolio universitetas (Tatarstano Respublika);

— Pietų Rusijos federalinis universitetas (Novočerkassko valstybinis technikos universitetas).

Svarbiausia

Robotikos pradmenų išmanymas netrukus gali praversti paprastiems žmonėms, o galimybė tapti šios srities specialistu atrodo daug žadanti, tad tikrai verta bent išbandyti savo jėgas robotikoje.

Robotas yra kartu ir inžinierius, ir programuotojas, ir kibernetikas, jis turi turėti žinių mechanikos, projektavimo teorijos ir automatinių sistemų valdymo srityse. Todėl norint tapti kvalifikuotu šios srities specialistu, reikia turėti milžiniškų žinių ir praktinių įgūdžių įvairiose srityse.

Populiariausios ateities specialybės, susijusios su robotika

Robotikos inžinieriai kuria robotus. Remdamiesi projekto tikslais, jie apgalvoja elektroniką, judėjimo mechaniką, programuoja mašiną tam tikriems veiksmams. Be to, roboto kūrimo darbus dažniausiai atlieka visa kūrėjų komanda.

Tačiau neužtenka sukurti naujovišką automatizuotą įrangą, reikia valdyti jos veikimą, atlikti reguliarią apžiūrą ir remontą. Paprastai tai atlieka aptarnaujantis personalas.

Be to, robotika nuolat tobulėja. Kibernetika, apimanti bio- ir nanotechnologijų derinį, pradeda klestėti. Kvalifikuoti šios srities specialistai nuolat užsiima moksliniais tyrimais ir daro revoliucinius atradimus.

Yra 7 populiarios robotikos specialybės:

1. Elektronikos inžinierius – kuria robotiką, remontuoja įrangą ir užtikrina elektroninių valdiklių patikimumą.

2. Serviso inžinierius – užsiima robotikos priežiūra ir remontu, atlieka įrangos diagnostiką, taip pat apmoko ir konsultuoja operatorius, kurie valdys robotus.

3. Elektros inžinierius yra universalus elektroninių prietaisų specialistas, atsakingas už teisingą elektros signalų generavimą, konvertavimą ir formavimą, taip pat užtikrina daugelio kitų procesų įgyvendinimą. Turi turėti plačių fizikos, matematikos ir chemijos žinių.

4. Robotikos programuotojas – kuria programinę įrangą robotams pagal jų paskirtį. Taip pat dalyvauja paslaugų priežiūros, naujoviškų mechanizmų paleidimo ir derinimo procese.

5. 3D modeliavimo specialistas – sujungia vizualizatoriaus ir modelio dizainerio įgūdžius. Specialisto pareigos apima trimačių robotikos modelių kūrimą.

6. Programų kūrėjas – kuria funkcines programas robotikos nuotoliniam valdymui.

7. Specialybės „Robotika“ dėstytojas gali mokyti moksleivius, specializuotų universitetų studentus, dėstyti išplėstinius ar parengiamuosius kursus, vesti kvalifikacijos kėlimo kursus, dalyvauti seminaruose ir paskaitose.

Kur jie moko robotikos Rusijoje?

Universitetai, ruošiantys robotikos specialistus:

1. Maskvos technologijos universitetas (MIREA, MGUPI, MITHT) – www.mirea.ru

2. Maskvos valstybinis technologijos universitetas „Stankin“ – www.stankin.ru

3. Maskvos valstybinis technikos universitetas pavadintas. N. E. Bauman – www.bmstu.ru

4. Nacionalinis tyrimų universitetas „MPEI“ – mpei.ru

5. Skolkovo mokslo ir technologijos institutas – sk.ru

5. Maskvos valstybinis imperatoriaus Nikolajaus II transporto universitetas – www.miit.ru

6. Maskvos valstybinis maisto gamybos universitetas – www.mgupp.ru

7. Maskvos valstybinis miškų universitetas – www.mgul.ac.ru

Nuotoliniai kursai:

Pirmasis Rusijos universitetas, pradėjęs internetinius robotikos kursus. Šiuo metu bakalauro ir aukštųjų mokyklų studentai gali stoti į du srautus: „Praktinė robotika“ ir „Robotikos pagrindai“.

2. Edukacinis projektas „Lektoriumas“ – www.lektorium.tv

Veda internetinius robotikos pagrindų kursus aukštųjų mokyklų studentams, studentams ir specialistams.

3. Intel edukacinė programa – www.intel.ru

Klubai ir klubai paaugliams:

Innopolio universitetas pradėjo vykdyti mokinių mokymo programą trijuose Rusijos regionuose.

2. Klubas „ROBOTRACK“ Saratove – robotika-saratov.rf

3. „Robotų lyga“ Maskvoje – obraz.pro

4. Edu Craft mokymo centras Maskvoje – www.edu-craft.ru

5. My Robot klubai Sankt Peterburge – hunarobo.ru

6. Robotikos akademija Krasnodare – www.roboticsacademy.ru

7. Maskvos politechnikos muziejaus Robotikos laboratorija – www.roboticsacademy.ru

Visą būrelių ir klubų sąrašą visuose Rusijos miestuose galite rasti svetainėje: edurobots.ru.

Taigi bet kokio amžiaus ir specialybės žmonės turi galimybę greitai įsisavinti automatizuotų sistemų kūrimo įgūdžius. Beveik visuose mokymo kursuose išduodamas pažymėjimas, patvirtinantis, kad studentas įgijo teorinių ir praktinių robotikos kūrimo žinių.

Robotas– vienas iš šiuolaikinio gatvės šokio stilių. Roboto stilius buvo popping šokio stiliaus pagrindas. Roboto kryptis turėjo didelę įtaką kitų sričių vystymuisi, pvz dubstep šokis, elektrikas bugis. Net ir hiphopo stiliuje naudojamos technikos, paimtos iš roboto stiliaus. Todėl išmokę dirbti su robotu jūsų šokis taps išraiškingesnis ir stulbinantis.

Robotų demonstravimas. Internetinis mokymo vaizdo įrašas.

Maskvoje veikia robotų šokių mokykla. Jei norite greitai įsisavinti šią sritį griežtai vadovaujant patyrusiems treneriams, ateikite ir mes padėsime :)

1. Apie robotų šokį. Pagrindinė roboto šokio technika (video roboto mokymo kursas)

Visų pirma atkreipkite dėmesį į užtvankos atramų tvirtinimą ir kaip tinkamai jas izoliuoti. Būtent šie dalykai suteikia mechaniškumo ir geležies pojūtį, jūsų pageidavimu sukuriant terminatoriaus ar judančio kombaino įvaizdį))) Taip pat neskubėkite ir nesistenkite neatsilikti nuo muzikos, nes jūsų robotas nėra vėluoja į traukinį!

Dar viena maža paslaptis, kuri leis susprogdinti bet kurio žiūrovo mintis. Stenkitės ne tik judėti kaip robotas, bet ir šokio akimirką stenkitės tapti robotu! Tada visi jūsų judesiai pasikeis ir taps teisingi!

2. Sekos robotų šokiuose. Treniruotės pradedantiesiems

Šiame stiliuje nėra pagrindinės technikos, tačiau ją pakeičia šokio atlikimo principai. Vienas iš svarbiausių principų yra judesių sekos principas. Tai yra, vienas kitas judesys neprasideda tol, kol nesibaigia ankstesnis. Žinoma, šiai taisyklei, kaip ir kiekvienai, yra išimčių, tačiau iš pradžių tai labai padeda išvengti painiavos ir chaoso atliekant šokį. Čia apskritai yra pagrindinis dalykas, kurį reikia žinoti norint sėkmingai įvaldyti šį įspūdingą stilių!

3. Manipuliacijos: internetinė robotų šokių pamoka

Daugeliui pradedančiųjų dažnai kyla klausimas: ką galite padaryti robote? Kokie judesiai gali būti naudojami roboto šokyje? Viena iš rankų judesių, skirtų robotų šokiui, rūšių yra „manipuliacija“. Šiame vaizdo įraše parodysiu, kaip juos teisingai atlikti. Noriu dar kartą atkreipti jūsų dėmesį į tai, kad viskas turi būti daroma izoliuotai, kitaip iliuzija prarandama ir roboto šokis nustoja būti tikras.

4. Roboto judėjimas arba eisena. Internetinė video pamoka apie robotą.

Šioje vaizdo pamokoje galite išmokti vaikščioti kaip robotas. Parodysiu keletą eisenos variantų, kurie padarys roboto įvaizdį jūsų šokyje tvirtesnį ir „geležiškesnį“. Yra paprastų judesių, tinkančių pradedantiesiems, ir šiek tiek sudėtingesnių. Bet kuriuo atveju esu tikras, kad vos sugaišę šiek tiek laiko išmoksite šokti robotą! Be to, tai verta!

5. Inercija. Kaip išmokti įspūdingai šokti robotą.

Peržiūrėję šią video pamoką iki galo, sužinosite apie vieną subtilumą, leidžiantį paversti roboto šokį 100% stipresnį. O įdomiausia, kad tai labai paprasta.

6. Pagrindiniai dinamikos tipai. Robotų šokių treniruotės.

Ar norite išmokti šauniai šokti robotą? Kad žmonės, pamatę jūsų šokį, stovėtų atmerkę burną? Tada laikas sužinoti apie roboto stiliaus judesių dinamikos tipus. Sužinosite vieną koncepciją, kuri padės išsiskirti iš kitų žmonių ir šokėjų.

Nuorodos ir robotų šokių stiliaus pamokos

1. Nuoroda. Žiūrėkite roboto mokymo vaizdo įrašą.

Atėjo laikas pritaikyti visus išmoktus roboto judesius ir priversti robotą šokti. Neskubėkite mokydamiesi šio ryšio. Čia svarbiausia ne greitis, o kokybė ir iliuzija. Kartokite ramiai, kol pajusite, kad galite atlikti šokio seką automatiškai, be „atminties spragų“.

Robotų šokių pamokos pradedantiesiems ir ne tik Maskvoje. Ateikite pas mus į bandomąją treniruotę. Tai nemokama :) Norėdami užsiregistruoti, spustelėkite žemiau esantį rožinį mygtuką.

Viena perspektyviausių sričių IT technologijų srityje – robotika. Kodėl? Taip, nes per ateinančius penkiolika metų pasaulyje atsiras keliolika naujų profesijų, kurios bus paremtos žiniomis iš robotikos srities.

Mes kalbame apie tokias specialybes kaip:
pramoninės robotikos dizaineris;
ergonomikas dizaineris;
kompozito inžinierius;
daugiafunkcinių robotų sistemų operatorius;
vaikų robotikos dizaineris;
medicininių robotų dizaineris;
namų robotų dizaineris;
roboto valdymo neuroninių sąsajų kūrėjas.

Savikontrolės prietaisai pradėti naudoti praėjusio amžiaus antroje pusėje. Iš pradžių robotai dirbo gamybos ir tyrimų srityse, bet vėliau sėkmingai persikėlė į paslaugų sektorių. Žinoma, šiuo metu robotai nėra masinis reiškinys, tačiau pasirinktas vektorius ir jo pakeisti beveik neįmanoma. Todėl galime teigti, kad artimiausiu metu žmogaus, kaip darbuotojo, vaidmuo iš esmės pasikeis. Bet kaip priartėti prie robotikos? Kur pradėti savo įdomią kelionę? Pabandykime atsakyti į šiuos klausimus.

Robotika vaikams

Mokytis robotikos pagrindų geriausia pradėti nuo ankstyvo amžiaus, tačiau tai nereiškia, kad suaugusiam žmogui kelias uždarytas. Faktas yra tas, kad vaikas greičiau išmoksta naujų įgūdžių, jis neturi rūpesčių, kurie galėtų trukdyti jo mėgstamam pomėgiui. Be to, robotika vaikams skirta studijuoti konkretų dalyką, o profesionali robotika – sudėtingų problemų sprendimas. Pavyzdžiui, vaikai ir mėgėjai gali išardyti paprastus mechanizmus, kad suprastų, kaip jie veikia, tačiau brandesni specialistai kuria sudėtingus pramoninius manipuliatorius.

Norint suprasti, ar vaikas turi polinkį į robotizaciją, užtenka nusipirkti konstravimo komplektą (laimei, vaikiškų robotų šiandien netrūksta) ir pažiūrėti, ar jis nerodo susidomėjimo jo surinkimo procesu. Jei taip, tuomet galite rasti robotikos būrelį, kuriame vaikas gali lavinti vaizduotę, logiką, smulkiąją motoriką, erdvinį suvokimą, kantrybę ir susikaupimą.

Verta paminėti, kad robotikoje yra įvairių sričių: programavimas, elektronika, dizainas. Jei jūsų vaikui patinka statybiniai konstrukciniai rinkiniai, greičiausiai statyba jam tinka. Tie, kurie nori sužinoti, kaip veikia tas ar kitas dalykas, turėtų studijuoti elektroniką. Programavimas sudomins bet kurį jauną matematiką.

Nuo kokio amžiaus pradedi mokytis?

Idealus amžius pradėti robotiką yra 8-12 metų. Anksčiau vaikui gali būti sunku suprasti tam tikrų mechanizmų veikimo principus, o apie norą matematikos išmokti (o tai nepaprastai reikalinga kuriant algoritmus, kuriant grandines ir mechanizmus) geriau jau nekalbėti. Na, kas iš mūsų norėjo studijuoti formules ir teoremas, kai lauke buvo puikus oras ir po televizoriumi stovėjo „Sony PlayStation“? Klausimas retorinis.

Tačiau 8–9 metų vaikai be jokių problemų gali suprasti ir prisiminti, kas yra kondensatorius, šviesos diodas ir rezistorius. Šiame amžiuje jie jau gali įsisavinti mokyklinės fizikos sąvokas, gerokai pralenkdami mūsų švietimo įstaigų mokymo programas.

Jei iki 14-15 metų vaikas nepraranda susidomėjimo savo pomėgiu, jis turėtų toliau mokytis matematikos ir pradėti mokytis programavimo. Už būrelių jo laukia daug įdomių dalykų: matematinė bazė, mechanizmų ir mašinų teorija, automatinių navigacijos algoritmų diegimas, elektromechaninės įrangos projektavimas robotiniam įrenginiui, mašinų mokymasis ir kompiuterinio matymo algoritmai (kažkas mane nešė). toli).

Šiek tiek apie dizainerių pasirinkimą

Kiekviena amžiaus grupė turi savo edukacines platformas ir konstravimo rinkinius, kurie skiriasi sudėtingumo laipsniu. Šiandien rinkoje pristatomi tiek užsienio, tiek vietiniai rinkiniai, kurių kaina svyruoja nuo 400 iki 15 000 grivinų.
8-11 metų vaikui konstravimo rinkiniai iš BitKit, Fischertechnik arba (žinoma, šių gamintojų asortimente yra ir rinkinių suaugusiems vaikams). Pavyzdžiui, BitKit gaminiai skirti studijuoti elektroniką (asmeniškai išbandžiau jų Omka konstruktorių ir apie tai rašiau 2016 m. žiemą -); Fischertechnik - priartina prie realaus robotų kūrimo, jų komplektai turi kištukus, laidus, vizualią programavimo aplinką; Lego siūlo labai žinomus konstravimo rinkinius su įdomiomis ir spalvingomis detalėmis, išsamiomis instrukcijomis ir puikiomis galimybėmis.

Mokomosios robotikos standartas yra „Arduino“ moduliai ir vienkartinis kompiuteris. Norėdami dirbti su jais, jums reikės pagrindinių programavimo įgūdžių, tačiau galiausiai galite išmokti savo rankomis sukurti įvairius „išmaniuosius“ įrenginius - nuo automatinės laistymo sistemos iki signalizacijos.


Kur praktikuoti robotiką?

Robotikos kursus vaikams Ukrainoje siūlo šios organizacijos:
„Stem Fll“ kursas iš First Lego League;
„Robo-3D Junior“ kursas iš RoboUa;
„Robo-3D“ kursas iš „Lego Mindstorms“;
kursai pagal Arduino, Lego ir Fischertechnik iš Robotų mokyklos;
kursai vaikams nuo 4 metų iš studijos MAN;
mokymo programa iš Boteon;
Studijos „Singularity“ kursas „Pasiruošimas skrydžiui“;
kursai iš Smart IT mokyklos.

Savarankiškas mokymasis: ar tai įmanoma?

Savarankiškam mokymuisi internete yra daug nemokamų internetinių kursų. Tačiau šis formatas vargu ar tiks vaikui, todėl nuotolinis mokymas gali būti patrauklus tik suaugusiam.

Kalbant apie vaiką, be įdomių ir naudingų rinkinių, jam bus naudingos knygos apie robotiką, būtent:

Braga Newton, „Robotų kūrimas namuose“;
Douglas Williams, „Programuojamas robotas, valdomas iš PDA“;
Owen Bishop, „Roboto kūrėjo vadovas“;
Vadimas Mitskevičius, „Pramoginė robotų anatomija“;
Vladimiras Gololobovas „Kur prasideda robotai“.

Panašių darbų yra labai daug. Deja, robotika sparčiai vystosi, o knygose esančios informacijos aktualumas tampa pasenęs. Todėl visada turėtumėte po ranka turėti teminius forumus ir specializuotas svetaines.

Koks rezultatas?

Dėl to gauname labai perspektyvią kryptį, kurios nevalia ignoruoti jokiomis aplinkybėmis. Jei turite vaikų, pagalvokite apie jų ateitį ir galbūt mano straipsnis apie Keddre taps katalizatoriumi ieškant tinkamų klubų.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

Daugelis vaikų, pradedant robotų projektavimu, taip mėgsta, kad savo būsimą gyvenimą sieja su technine kūryba ir programavimu, įstoja į atitinkamas specialybes universitetuose ir įgyja profesiją.

Kaip organizuojamas mokymas?

Užsiėmimai statomi nuo paprastų iki sudėtingų, o pačiose pamokose ne tik projektuojami ir montuojami robotai iš dalių, bet vykdomi projektai: susipažįstama su teoriniais klausimais, nustatomos paieškos užduotys, mokomasi dirbti komandoje, diskutuoti ir gintis. jų požiūriu. Robotas padeda nueiti šį kelią lengvai ir su malonumu: medžiaga pateikiama ne sausa ir dozuota forma, o jos išmoksta vaikai žaisdami, kūrybiškai ir ieškodami problemos sprendimo.

Tiesa, kiek efektyvios pamokos rate, priklauso nuo mokytojo ir jo metodinės pagalbos. Robotika yra tokia populiari, kad yra specialių technikų, kurios yra kruopščiai sukonstruotos nuo pradžios iki pabaigos.

Pirmose pamokose vaikai bando suprasti, kaip veikia realus pasaulis ir pagal kokius fizinius dėsnius egzistuoja viskas, kas mus supa. Tuo pačiu metu mokiniai susipažįsta su konstravimo rinkiniu, iš kurio kurs savo pirmąjį robotą.

Ką vaikas gauna iš mokymosi?

Materialus mokymosi vaikų robotikos būrelyje rezultatas – paties vaiko sukurtas robotas (dažniausiai jį reikia išmontuoti, nes dizaineris yra būrelio nuosavybė; tokį pat galite nusipirkti ir sau; kainos nuo 10 tūkst. rubliai). Na, o neapčiuopiamas rezultatas – vaiko žinios, įgūdžiai ir domėjimasis mokslu bei technine kūryba.

Vėliau vaikai pradeda mokytis programavimo pagrindų.

Vaikų amžius

Robotikos būreliuose gali mokytis vaikai nuo maždaug 5 metų iki 15-17 metų. Žinoma, jų programos skiriasi.

Jei kalbėtume apie LEGO robotikos platformą, tai jaunesni vaikai (ikimokyklinukai ir pradinių klasių mokiniai) iš tikrųjų žaidžia su paprasčiausiu rinkiniu, skirtu LEGO WeDo robotams konstruoti, tyrinėti juos supantį pasaulį, mokytis bendrauti vieni su kitais. Roboto dalis gana paprasta sujungti ir jos panašios į tradicinio LEGO konstravimo rinkinio dalis, kurias turi daugelis ikimokyklinukų. Mokinių sukurta robotų judėjimo programa taip pat yra paprasta ir yra parašyta iš paruoštų „blokų“, vadovaujant mokytojui. Tačiau jų robotas pasirodo esąs tikras.

Vyresni vaikai naudoja LEGO Mindstorms; ji yra sudėtingesnė, su kitokiu tvirtinimo principu. Šis konstravimo rinkinys leidžia sukurti sudėtingesnį modelį nei LEGO WeDo. Užsiėmimų metu supažindinami su programavimo elementais Scratch, C++ arba vaizdine programavimo kalba.

Robotika užsiima ir mokiniai, ir suaugusieji. Tačiau suaugusiųjų sau keliamos platformos ir užduotys skiriasi nuo vaikų veiklos.

Kas yra konstruktorius

Konstravimo rinkiniai, su kuriais vaikai dirba robotikos būrelyje, yra šie:

  • valdiklis (tai, taip sakant, roboto smegenys);
  • jutikliai (infraraudonųjų spindulių, garso, lietimo jutikliai ir kt.);
  • dalys, užtikrinančios modelio judėjimą.

Taip pat reikalingas kompiuteris – jame sukuriama programa, pagal kurią robotas veiks. Vaikams taip pat pateikiama mokomoji medžiaga pamokos tema kompiuteriu. Jutiklis reaguoja į dirgiklį, o robotas atlieka jam programos nurodytą veiksmą – tai modelio veiksmų esmė, kurią vaikas turi surinkti iki treniruotės pabaigos.

LEGO konstravimo rinkiniai yra patogūs, nes juos lengva įsigyti (nors jie yra gana brangūs, nuo 10 iki 30 tūkst. rublių. Pavyzdžiui, Mindstorms konstravimo rinkinį galite įsigyti OZON.ru internetinėje parduotuvėje) ir jie naudojami daugumoje tarptautinių. robotikos varžybos ir varžybos. Daugumoje vaikams skirtų robotikos būrelių mokiniai šiuo rinkiniu gali naudotis nemokamai.

Kitos platformos

LEGO nėra vienintelė platforma, kurioje tyrinėjama robotika. Yra ir kita techninė įranga: Fishertechnic, Arduino, Raspberry Pi, Multiplo. Prieš užsirašydami į būrelį pasidomėkite, kokiu pagrindu ten vyksta mokymai.



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!