Gradualisht, teknologjitë e larta po bëhen pjesë e përditshmërisë: "shtëpia e zgjuar", ekspozita arti interaktive, bots bisedor. Nuk është për t'u habitur që ata fillojnë të mësojnë bazat e programimit dhe robotikës edhe para shkollës. Qendrat e robotikës dhe klubet inxhinierike po hapen gjithnjë e më shpesh. Sipas burimeve të ndryshme, ka rreth 400 klube të lidhura me robotikën dhe IT në Rusi, nuk ka ende statistika zyrtare. Dhe ky numër vetëm do të rritet.
Nga rrethi i inxhinierëve të rinj dhe radioamatorëve tek seksioni i Robotikës
Robotika është integruar në procesin arsimor në mënyrë organike dhe pothuajse në heshtje. Në vitin 2016, robotët po ndezin LED në të gjitha nivelet e institucioneve arsimore: nga kopshtet në universitete, por mbi të gjitha në shkolla. Robotika konsiderohet një mjet për studimin e thelluar të disiplinave të tilla si shkenca kompjuterike, fizika dhe teknologjia. Prandaj, nxënësit e shkollës mund të mësojnë fillimet e robotikës jo vetëm në klube, por edhe në shkolla dhe universitete, ku robotët po futen gjithnjë e më shumë në procesin arsimor.
Sistemi i rrethit të arsimit shtesë është veçanërisht i njohur për njerëzit e brezit të vjetër nga vendet e ish-republikave të bashkimit të BRSS. Arsimi falas sovjetik u plotësua bujarisht nga aktivitetet jashtëshkollore të bazuara në pallate dhe shtëpi pionierësh (sipas Wikipedia-s, në 1971 kishte 4400 "pallate" në funksionim).
Mendimi hapësinor u zhvillua në inxhinierët e ardhshëm nga klubet teknike të modelimit dhe projektimit dhe punëtoritë e radios. Nxënësit krijuan modele makinash dhe aeroplanësh nga e para, mësuan të punojnë me pajisje (torno, makineri djegëse, bashkim pjesësh figure dhe skedarë) dhe u njohën me parimet e energjisë elektrike.
Sistemi arsimor sovjetik për specialitetet inxhinierike dhe teknike, pjesë e të cilit ishin "qarqet", konsiderohej si një nga më të mirët në botë. Sot, është zakon të flasim më shumë për disavantazhet e arsimit në Rusi, dhe institucionet arsimore amerikane dhe aziatike zënë pozicione drejtuese në fushën e teknologjisë.
Së bashku me rënien e BRSS, kultura e arsimit shtesë dhe klubeve gjithashtu ra. Aktivitetet janë bërë me pagesë dhe temat kanë humbur shumëllojshmërinë: seksionet sportive, shkollat e kërcimit dhe artit janë bërë të njohura. Tashmë mund të gjykohet ndikimi i një ndryshimi të tillë në menunë edukative të një brezi të tërë fëmijësh. Të diplomuarit e universiteteve me diploma në shkencat humane nuk gjejnë punë dhe ndërmarrjet kërkojnë dëshpërimisht personel inxhinierik gjatë ditës.
Në vitet 2000, interesi për robotikën në arsim u bë gjithnjë e më i dukshëm. Që nga viti 2002, garat e robotëve vendas dhe ndërkombëtarë janë mbajtur në Rusi. Në të njëjtën kohë, u formua Shoqata Ruse e Robotikës Arsimore (RAER). Që nga viti 2008, Qendra Edukative dhe Metodologjike Gjith-Ruse për Robotikën Arsimore (VUMTSOR) ka funksionuar në bazë të RAOR - organizata furnizon manuale dhe u siguron të gjithëve informacione ligjore dhe rekomandime për hapjen e një klubi robotik.
Gjithashtu, që nga viti 2008, Fondacioni Volnoye Delo i Oleg Deripaska filloi programin Robotics, i cili mbështet projekte arsimore dhe konkurruese.
Në vitin 2014, njerëzit filluan të flisnin për robotët në nivel shtetëror. ASI (Agjencia për Iniciativa Strategjike, themelues – Qeveria e Federatës Ruse) shpalli Iniciativën Teknike Kombëtare. Ideja globale e NTI është të sjellë Rusinë në një nivel konkurrues në tregun e teknologjisë së lartë deri në vitin 2035. Një nga fushat e programit ishte mbështetja dhe popullarizimi i arsimit teknik.
Së bashku me popullarizimin e robotikës në mjedisin arsimor, u shfaq koncepti i STEM (ose STEAM). Ky drejtim në procesin arsimor global karakterizohet nga një qasje ndërdisiplinore ndaj të mësuarit. Disiplinat kryesore janë të koduara në shkurtesa: Shkencë, Teknologji, Inxhinieri, Art (jo gjithmonë), Matematikë. Sistemi është krijuar për të zhvilluar inxhinierë dhe robotikë të ardhshëm.
Me mbështetjen e qeverisë hapen jo vetëm klubet, por edhe parqe të tëra teknologjike – qendra për fëmijë që bashkojnë klube në fusha të ndryshme teknike. Nuk ka ende shumë parqe teknologjike. Në maj, qendra e parë e fëmijëve në Mosgormash u hap në Moskë dhe parku teknologjik Quantorium u hap në fund të shtatorit. Ka gjithashtu plane për hapjen e parqeve teknologjike në rajone. Ata duhet të shfaqen në 17 rajone: Mordovia, Tatarstani, Chuvashia, Territori Altai dhe të tjerët.
Nga projektuesi në mikroqark
Përkundër faktit se robotët përfshihen në klasa për fëmijë nga mosha parashkollore, roli kryesor në zhvillimin e inxhinierëve më të rinj të ardhshëm nuk luhet nga elektronika, por nga krijimtaria. Në sistemin arsimor STEM, liria për të menduar dhe krijuar është në krye të klasave parashkollore. Prandaj, në qarqet për fëmijët nën 6 vjeç, grupe të thjeshta ndërtimi dhe kube përdoren në mënyrë aktive.
Pjesa më e madhe e klubeve të robotikës u drejtohen fëmijëve të moshës së shkollës fillore dhe të mesme.
“Si rregull, programi i kurseve të tilla për fëmijë përfshin një hyrje në dizajnimin e qarkut, bazat e programimit dhe robotikës. Dallimi midis klubeve është detyra e tyre: fëmija ose argëtohet ose mëson. Bazuar në këtë, zgjidhen metodat dhe teknologjitë e mësimdhënies. Qëllimi global i Klubit ROBBO është të rrisë një gjeneratë novatorësh të rinj që do të ishin konkurrues jo vetëm në tregun rus, por edhe në botë. Prandaj, kursi ynë është krijuar për të punuar me fëmijë të moshave të ndryshme: me parashkollorët krijojmë programe animacioni dhe lojëra kompjuterike klasike (Pac-man, Arkanoid), programojmë robotë për të kryer detyra të ndryshme, me nxënës të shkollës angazhohemi në programim në gjuhët "të rriturit". , modelim 3D, dizajn 3D dhe printim 3D. Pra, një fëmijë vjen tek ne vetëm me aftësi leximi dhe largohet me një robot të printuar në një printer 3D, të montuar dhe programuar në mënyrë të pavarur, "shpjegon Pavel Frolov, prodhuesi i projektit të robotikës për fëmijë për edukimin "ROBBO".
Robotika plotëson materialin e mbuluar në mësimet e teknologjisë, fizikës dhe matematikës. Dmitry Spivak, drejtor i klubit robotik për fëmijë në Shën Petersburg, Robx, beson se është në klasat e klubit që një fëmijë mund të aplikojë njohuritë e mekanikës dhe elektrodinamikës dhe të gërmojë në gjuhë programimi të bazuara në tekst (për shembull, C). "Në shkollën e mesme, studentët tanë fillojnë të njihen me Arduino, programe më komplekse për modelimin 3D - OpenSCAD, modelim parametrik, ku fëmijët përshkruajnë forma me kod," thotë Dmitry.
Robotika edukative zakonisht fillon me Lego. Kompletet ruajnë një ekuilibër midis dizajnit dhe programimit. Pasi fëmija të ketë zotëruar bazat, ai mund të hyjë më thellë në një nga fushat dhe të studiojë më thellë programimin dhe dizajnin. Në klasat me theks në programim, studentët punojnë me gjuhë të ndryshme dhe programe programimi dhe merren me modelim 3D. Klubet e projektimit përgatisin inxhinierët e ardhshëm: këtu fëmijët zhvillojnë në mënyrë të pavarur formën dhe "mbushjen" e robotit.
Lego dhe Co.
Tregu për pajisjet e ndërtimit STEM dhe robotik është mjaft i larmishëm. Shumica e prodhuesve mbulojnë të gjitha kategoritë e moshave, nga pajisjet parashkollore deri te modulet me katër bërthama për nxënësit e shkollave të mesme dhe të mesme.
Lideri botëror dhe rus në fushën e robotikës edukative është një degë e kompanisë mbajtëse LEGO Group - LEGO Education. Marka daneze zotëron jo vetëm komplete dhe zhvillime metodologjike, por edhe një rrjet qendrash të specializuara për fëmijë, si dhe Akademinë LEGO, ku mësuesit mund t'i nënshtrohen trajnimit. Për momentin, 16 qendra arsimore shtesë janë partnerë zyrtarë të Lego Education Afterschool Programs në Rusi.
Lego Education ka qenë në biznes që nga viti 1980. Linja e markës përfshin komplete ndërtimi pa një komponent elektronik (Lego Simple Mechanisms, First Designs), komplete me mikroprocesor dhe sensorë për studimin e robotikës në shkollën fillore (Lego WeDo) dhe grupe për demonstrimin e parimeve shkencore në shkollë të mesme (Lego Technology dhe Fizikë) dhe vendos serinë legjendare MINDSTORMS.
Ngjashëm me Lego, por shumë më pak të njohur, kompania amerikane Pitsco u themelua në vitin 1971 nga tre mësues. Kompletet Elementary STEM për fëmijët më të vegjël prezantohen me lodra edukative të përgjithshme më kreative - qift fluturues, raketa. Robotët përfshihen në drejtimin Tetrix - komplete konstruksionesh metalike robotike, të njohura gjerësisht në Rusi. Pjesët metalike i bëjnë këto komplete universale, Tetrix është në përputhje me kontrolluesin Lego MINDSTORMS. Robotët me bazë tetrix shpesh marrin pjesë në gara, duke përfshirë kategoritë e studentëve.
Platforma e hapur Arduino, ndryshe nga të tjerët, është një tabelë unike me një guaskë softuerësh. Kjo e bën Arduino një bazë universale për dizajne robotike në çdo nivel në edukimin e fëmijëve. Disa marka të kompleteve të ndërtimit robotik janë krijuar bazuar në Arduino. Platforma mund të blihet veçmas. Disavantazhi i platformës është se dizajni është mjaft kompleks dhe kërkon që një fëmijë të punojë me një hekur saldimi.
Kompletet e brendshme përfaqësohen nga dy marka të spikatura në treg - TECHNOLAB dhe Amperka. Manualet janë zhvilluar për TECHNOLAB me mbështetjen e specialistëve të Fakultetit të Robotikës dhe Automatizimit Kompleks të Universitetit Teknik Shtetëror të Moskës N.E. Produktet TECHNOLAB janë module tematike dhe specifike për moshën. Çdo modul përmban disa komplete robotike. Kjo qasje "me shumicë" nënkupton një çmim të lartë për kompletet e ndërtimit: nga 93 mijë rubla për modul për fëmijët 5-8 vjeç dhe deri në 400 mijë rubla për një modul robotësh ajror.
Amperka është një startup i vitit 2010 i bazuar në platformën Arduino. Produktet Amperka janë të vendosura me emrat e lojërave: "Matryoshka", "Raspberry", "Elektronikë për Dummies", etj. Ju gjithashtu mund të blini komponentë individualë në faqen e internetit të Amperka - pllaka Arduino, sensorë, çelsat.
Marka koreane Robotis ofron komplete robotike për çdo nivel. Bëhet fjalë për robotë plastikë për shkollën fillore (Robotis Play, Robotis Dream) dhe robotë humanoidë të bazuar në servomotorët Robotis Bioloid.
Prodhuesit koreanë HunaRobo dhe RoboRobo fokusohen në grupe ndërtimi për fëmijët e vegjël dhe të moshës së mesme. Kompletet nga markat koreane përfshijnë elementë bazë: motherboard, motor dhe kuti ingranazhi, marrës RC dhe panel kontrolli.
VEX Robotics është një kompani private me fokus në robotikën e lëvizshme, me bazë në SHBA. Marka është në pronësi të Innovation First, Inc., e cila zhvillon elektronikë për robotët autonome në tokë. Marka është e ndarë në dy drejtime - seria VEX IQ për nivelin fillestar dhe VEX EDR - një platformë për studentët e avancuar. Robotët me telekomandë të programueshëm celular VEX janë të fokusuar në aftësitë konkurruese dhe programuese.
Në vend të një përfundimi
Një gamë e gjerë platformash të të mësuarit robotik, mbështetja e qeverisë dhe moda për robotët po integrojnë vetëm robotikën në arsim. Klubet dhe klasat e inxhinierisë dhe robotikës janë më tepër një përjashtim, veçanërisht në rajone. Megjithatë, sot qindra mijëra fëmijë kanë mundësinë të studiojnë shtesë në fushën e inxhinierisë dhe IT. Dhe ky numër do të rritet vetëm në të ardhmen e afërt - mediat po raportojnë për parqe dhe qarqe të reja teknologjike, dhe autoritetet po raportojnë gatishmërinë e tyre për të mbështetur iniciativa të tilla.
Unë do të doja të besoja se integrimi i shtuar i arsimit teknik shtesë do t'i japë përfundimisht shtysë formimit të më shumë specialistëve teknikë të nivelit të lartë në të ardhmen. Lëvizja e rrethit përpiqet për mbulim të gjerë - programet e aktivitetit të robotikës janë krijuar për të interesuar çdo fëmijë. Ligjet dhe konceptet bazë teknike po bëhen më të aksesueshme. Klasat e robotikës, në minimum, zgjerojnë horizontet e dikujt dhe në maksimum, ato do t'i ofrojnë të ardhmes personel inxhinierik dhe teknik. Ne besojmë në maksimumin!
Duke punuar në kryqëzimin e kibernetikës, psikologjisë dhe biheviorizmit (shkenca e sjelljes), dhe një inxhinier që përpilon algoritme për sistemet robotike industriale, mjetet kryesore të të cilit përfshijnë matematikën dhe mekatronikën më të lartë, ata punojnë në industrinë më premtuese në vitet e ardhshme - robotikën. . Robotët, megjithë risinë krahasuese të termit, kanë qenë prej kohësh të njohur për njerëzimin. Këtu janë vetëm disa fakte nga historia e zhvillimit të mekanizmave inteligjentë.
Burrat e Hekurt Henri Droz
Edhe në mitet e Greqisë së lashtë përmendeshin skllevër mekanikë, të krijuar nga Hephaestus për të kryer punë të rënda dhe monotone. Dhe shpikësi dhe zhvilluesi i parë i një roboti humanoid ishte legjendar Leonardo da Vinci. Vizatimet më të detajuara të gjeniut italian kanë mbijetuar deri më sot, duke përshkruar një kalorës mekanik të aftë të imitojë lëvizjet njerëzore me krahët, këmbët dhe kokën e tij.
Krijimi i mekanizmave të parë automatikë me kontroll programi filloi në fund të shekullit të 15-të nga orëpunuesit evropianë. Më të suksesshëm në këtë fushë ishin specialistët zviceranë, babë e bir Pierre-Jacques dhe Henri Droz. Ata krijuan një seri të tërë ("djali që shkruan", "draftist", "muzikant"), kontrolli i të cilit bazohej në mekanizmat e orës. Ishte për nder të Henri Droz që më vonë të gjitha automatet humanoidë të programueshme filluan të quheshin "android".
Në origjinën e programimit
Themelet për programimin e robotëve industrialë u hodhën në agimin e shekullit të 19-të në Francë. Pikërisht këtu u zhvilluan programet e para për makinat automatike të tekstilit (tjerrje dhe thurje). Ushtria e Napoleonit në rritje të shpejtë kishte nevojë të madhe për uniforma dhe, rrjedhimisht, pëlhura. Një shpikës nga Lioni, Joseph Jacquard, propozoi një mënyrë për të rikonfiguruar shpejt një tezgjah për të prodhuar lloje të ndryshme produktesh. Shpesh kjo procedurë kërkonte një sasi të madhe kohe, përpjekje të jashtëzakonshme dhe vëmendjen e një ekipi të tërë. Thelbi i inovacionit ishte përdorimi i kartave të kartonit me vrima të shpuara. Gjilpërat, duke u futur në vendet e prera, i zhvendosën fijet në mënyrën e nevojshme. Ndërrimi i kartave u krye me shpejtësi nga operatori i makinës: kartë e re me grusht - program i ri - lloj i ri pëlhure ose modeli. Zhvillimi francez u bë prototipi i sistemeve moderne të automatizuara, robotë me aftësi programimi.
Ideja e propozuar nga Jacquard u përdor me entuziazëm nga shumë shpikës në pajisjet e tyre automatike:
- Shefi i departamentit të statistikave S. N. Korsakov (Rusi, 1832) - në një mekanizëm për krahasimin dhe analizimin e ideve.
- Matematikani Charles Babbage (Angli, 1834) - në Motorin Analitik për zgjidhjen e një game të gjerë problemesh matematikore.
- Inxhinier (SHBA, 1890) - në një pajisje për ruajtjen dhe përpunimin e të dhënave statistikore (tabulator). Për rekord: në vitin 1911 kompania. Hollerith u emërua IBM (International Business Machines).
Kartat me grusht ishin mjetet kryesore të ruajtjes deri në vitet '60 të shekullit të kaluar.
Makinat inteligjente ia detyrojnë emrin e tyre një dramaturgu çek Në dramën "R.U.R.", e cila u botua në vitin 1920, shkrimtari e quajti një robot një person artificial të krijuar për zona të vështira dhe të rrezikshme të prodhimit (robota. (Çek) - punë e vështirë). Çfarë e dallon një robot nga mekanizmat dhe pajisjet automatike? Ndryshe nga ky i fundit, roboti jo vetëm që kryen veprime të caktuara, duke ndjekur verbërisht algoritmin e vendosur, por është gjithashtu në gjendje të ndërveprojë më ngushtë me mjedisin dhe personin (operatorin) dhe të përshtatë funksionet e tij kur ndryshojnë sinjalet dhe kushtet e jashtme.
Në përgjithësi pranohet se roboti i parë i punës është projektuar dhe zbatuar në vitin 1928 nga inxhinieri amerikan R. Wensley. "Intelektuali i hekurt" humanoid u quajt Herbert Televox. Biologu Makoto Nishimura (Japoni, 1929) dhe ushtari anglez William Richards (1928) pretendojnë gjithashtu dafinat e pionierëve. Mekanizmat antropomorfikë të krijuar nga shpikësit kishin funksionalitet të ngjashëm: ata ishin në gjendje të lëviznin gjymtyrët dhe kokën, të kryenin komanda zanore dhe zanore dhe t'u përgjigjeshin pyetjeve të thjeshta. Qëllimi kryesor i pajisjeve ishte demonstrimi i arritjeve shkencore dhe teknike. Raundi tjetër në zhvillimin e teknologjisë bëri të mundur që së shpejti të krijoheshin robotët e parë industrialë.
Brez pas brezi
Zhvillimi i robotikës është një proces i vazhdueshëm, në rritje. Deri më sot, janë shfaqur tre gjenerata të dallueshme të makinave "të zgjuara". Secili karakterizohet nga tregues dhe fusha të caktuara të aplikimit.
Gjenerata e parë e robotëve u krijua për një lloj aktiviteti të ngushtë. Makineritë janë në gjendje të kryejnë vetëm një sekuencë specifike të programuar operacionesh. Pajisjet e kontrollit të robotëve, qarku dhe programimi praktikisht përjashtojnë funksionimin autonom dhe kërkojnë krijimin e një hapësire të veçantë teknologjike me pajisjet e nevojshme shtesë dhe informacionin dhe sistemet matëse.
Makinat e gjeneratës së dytë quhen sensore ose adaptive. Programimi i robotëve kryhet duke marrë parasysh një grup të madh sensorësh të jashtëm dhe të brendshëm. Bazuar në analizën e informacionit që vjen nga sensorët, zhvillohen veprimet e nevojshme të kontrollit.
Dhe së fundi, gjenerata e tretë është robotë inteligjentë që janë të aftë:
- Përmblidhni dhe analizoni informacionin,
- Përmirësoni dhe vetë-mësoni, grumbulloni aftësi dhe njohuri,
- Njihni imazhet dhe ndryshimet në situatë dhe, në përputhje me këtë, organizoni punën e sistemit tuaj ekzekutiv.
Inteligjenca artificiale bazohet në algoritme dhe softuer.
Klasifikimi i përgjithshëm
Në çdo ekspozitë përfaqësuese moderne të robotëve, shumëllojshmëria e makinave "të zgjuara" mund të mahnisë jo vetëm njerëzit e zakonshëm, por edhe specialistët. Çfarë lloje robotësh ekzistojnë? Klasifikimi më i përgjithshëm dhe më kuptimplotë u propozua nga shkencëtari sovjetik A.E. Kobrinsky.
Në bazë të qëllimit dhe funksioneve të tyre, robotët ndahen në prodhim, industrial dhe kërkimor. E para, në përputhje me natyrën e punës së kryer, mund të jetë teknologjike, ngritëse dhe transportuese, universale ose e specializuar. Ato kërkimore janë krijuar për të studiuar zona dhe zona që janë të rrezikshme ose të paarritshme për njerëzit (hapësira e jashtme, brendësia e tokës dhe vullkanet, shtresat e thella të oqeaneve të botës).
Sipas llojit të kontrollit, ne mund të dallojmë bioteknike (kopjuese, komanduese, cyborg, interaktive dhe automatike), sipas parimit - të programueshëm të ngurtë, adaptues dhe të programueshëm fleksibël. Zhvillimi i shpejtë i teknologjisë moderne u ofron zhvilluesve mundësi pothuajse të pakufishme kur dizajnojnë makina inteligjente. Por një zgjidhje e shkëlqyer e qarkut dhe dizajnit do të shërbejë vetëm si një guaskë e shtrenjtë pa softuerin e duhur dhe mbështetjen algoritmike.
Në mënyrë që silikoni i mikroprocesorit të marrë përsipër funksionet e trurit të robotit, është e nevojshme të "mbushni" programin përkatës në kristal. Gjuha e zakonshme njerëzore nuk është në gjendje të ofrojë një zyrtarizim të qartë të problemeve, saktësinë dhe besueshmërinë e vlerësimit logjik të tyre. Prandaj, informacioni i kërkuar paraqitet në një formë të caktuar duke përdorur gjuhë programimi robotësh.
Në përputhje me detyrat e menaxhimit që zgjidhen, dallohen katër nivele të një gjuhe të tillë të krijuar posaçërisht:
- Niveli më i ulët përdoret për të kontrolluar aktivizuesit në formën e vlerave të sakta të lëvizjes lineare ose këndore të pjesëve individuale të sistemit inteligjent,
- Niveli i manipuluesit lejon kontrollin e përgjithshëm të të gjithë sistemit, duke e pozicionuar trupin e punës të robotit në hapësirën koordinative,
- Niveli i operacioneve shërben për të formuluar një program pune duke treguar sekuencën e veprimeve të nevojshme për të arritur një rezultat specifik.
- Në nivelin më të lartë - detyrat - programi tregon pa detaje se çfarë duhet bërë.
Roboticistët përpiqen të reduktojnë robotët programues në komunikimin me ta në gjuhë të nivelit më të lartë. Në mënyrë ideale, operatori vendos detyrën: "Mblidhni motorin me djegie të brendshme të një makine" dhe pret që roboti ta përfundojë plotësisht detyrën.
Nuancat gjuhësore
Në robotikën moderne, programimi i robotëve po zhvillohet përgjatë dy vektorëve: programimi i orientuar drejt robotit dhe i orientuar drejt problemit.
Gjuhët më të zakonshme të orientuara nga robotët janë AML dhe AL. E para u zhvillua nga IBM vetëm për të kontrolluar mekanizmat inteligjentë të prodhimit të saj. E dyta, një produkt i specialistëve nga Universiteti Stanford (SHBA), po zhvillohet në mënyrë aktive dhe ka një ndikim të rëndësishëm në formimin e gjuhëve të reja të kësaj klase. Një profesionist mund të dallojë lehtësisht tiparet karakteristike të Pascal dhe Algol në gjuhë. Të gjitha gjuhët e orientuara nga robotët përshkruajnë një algoritëm si një sekuencë veprimesh të një mekanizmi "të zgjuar". Në këtë drejtim, programi shpesh rezulton të jetë shumë i rëndë dhe i papërshtatshëm në zbatimin praktik.
Kur programon robotë në gjuhë të orientuara nga problemi, programi nuk specifikon një sekuencë veprimesh, por qëllime ose pozicione të ndërmjetme të një objekti. Gjuha më e njohur në këtë segment është gjuha AUTOPASS (IBM), në të cilën gjendja e mjedisit të punës paraqitet në formën e grafikëve (kulme - objekte, harqe - lidhje).
Trajnim robotësh
Çdo robot modern është një sistem mësimor dhe përshtatës. I gjithë informacioni i nevojshëm, përfshirë njohuritë dhe aftësitë, i transferohen asaj gjatë procesit mësimor. Kjo bëhet si duke ruajtur drejtpërdrejt të dhënat përkatëse në memorien e procesorit (programimi i detajuar - kampionimi), ashtu edhe duke përdorur sensorët e robotit (me demonstrim vizual) - të gjitha lëvizjet dhe lëvizjet e mekanizmave të robotit ruhen në memorie dhe më pas riprodhohen në punë. ciklit. Gjatë mësimit, sistemi riorganizon parametrat dhe strukturën e tij dhe formon një model informacioni të botës së jashtme. Ky është ndryshimi kryesor midis robotëve dhe linjave të automatizuara, makinerive industriale me një strukturë të ngurtë dhe mjeteve të tjera tradicionale të automatizimit. Metodat e renditura të mësimdhënies kanë të meta të rëndësishme. Për shembull, gjatë marrjes së mostrave, rikonfigurimi kërkon pak kohë dhe punë të një specialisti të kualifikuar.
Një program për programimin e robotëve i paraqitur nga zhvilluesit e Laboratorit të Teknologjisë së Informacionit në Institutin e Teknologjisë të Massachusetts (CSAIL MIT) në konferencën ndërkombëtare të automatizimit industrial dhe robotikës ICRA-2017 (Singapore) duket shumë premtues. Platforma C-LEARN që ata krijuan ka avantazhet e të dyja metodave. Ai i siguron robotit një bibliotekë lëvizjesh elementare me kufizime të specifikuara (për shembull, forca e kapjes për një manipulues në përputhje me formën dhe ngurtësinë e pjesës). Në të njëjtën kohë, operatori demonstron lëvizjet kryesore të robotit në një ndërfaqe 3D. Sistemi, bazuar në detyrën e caktuar, formon një sekuencë operacionesh për të përfunduar ciklin e punës. C-LEARN ju lejon të rishkruani një program ekzistues për një robot me një dizajn të ndryshëm. Operatori nuk kërkon njohuri të thelluara programimi.
Robotika dhe inteligjenca artificiale
Ekspertët e Universitetit të Oksfordit paralajmërojnë se teknologjia e makinerive do të zëvendësojë më shumë se gjysmën e punëve të sotme në dy dekadat e ardhshme. Në të vërtetë, robotët kanë punuar prej kohësh jo vetëm në zona të rrezikshme dhe të vështira. Për shembull, programimi ka zhvendosur ndjeshëm ndërmjetësit njerëzorë në shkëmbimet botërore. Disa fjalë për inteligjencën artificiale.
Në mendjet e një personi mesatar, ky është një robot antropomorfik që mund të zëvendësojë një person në shumë fusha të jetës. Kjo është pjesërisht e vërtetë, por në një masë më të madhe inteligjenca artificiale është një degë e pavarur e shkencës dhe teknologjisë, duke përdorur programe kompjuterike, duke simuluar të menduarit e "Homo sapiens", punën e trurit të tij. Në fazën aktuale të zhvillimit, AI i ndihmon njerëzit më shumë dhe i argëton ata. Por, sipas ekspertëve, përparimi i mëtejshëm në fushën e robotikës dhe inteligjencës artificiale mund të shtrojë një sërë pyetjesh morale, etike dhe ligjore për njerëzimin.
Në panairin e robotëve të këtij viti në Gjenevë, androidi më i avancuar në botë, Sophia, njoftoi se po mësonte të ishte njeri. Në tetor, Sophia u njoh si qytetare e Arabisë Saudite me të drejta të plota për herë të parë në historinë e inteligjencës artificiale. Shenja e parë?
Tendencat kryesore në robotikë
Në vitin 2017, ekspertët e industrisë dixhitale vunë re disa zgjidhje të jashtëzakonshme në fushën e teknologjive të realitetit virtual. Nuk ka mbetur anash as robotika. Drejtimi i përmirësimit të kontrollit të një mekanizmi kompleks robotik përmes një helmete virtuale (VR) duket shumë premtuese. Ekspertët parashikojnë kërkesën për një teknologji të tillë në biznes dhe industri. Rastet e mundshme të përdorimit:
- Kontrolli i pajisjeve pa pilot (ngarkuesit dhe manipuluesit e magazinës, dronë, rimorkio),
- Kryerja e kërkimeve mjekësore dhe operacioneve kirurgjikale,
- Zhvillimi i objekteve dhe zonave të vështira për t'u arritur (fundi i oqeanit, rajonet polare). Për më tepër, robotët programues u mundësojnë atyre të funksionojnë në mënyrë autonome.
Një tjetër prirje popullore është makina e lidhur. Kohët e fundit, përfaqësuesit e gjigantit Apple njoftuan fillimin e zhvillimit të "dronit" të tyre. Gjithnjë e më shumë kompani po shprehin interesin e tyre për krijimin e makinerive të afta për të lëvizur në mënyrë të pavarur përgjatë rrugëve të vështira, duke ruajtur ngarkesat dhe pajisjet.
Kompleksiteti në rritje i algoritmeve të programimit të robotëve dhe mësimit të makinerive shtron kërkesa në rritje për burimet kompjuterike dhe, rrjedhimisht, për harduerin. Me sa duket, zgjidhja optimale në këtë rast do të ishte lidhja e pajisjeve me infrastrukturën cloud.
Një fushë e rëndësishme është robotika njohëse. Rritja e shpejtë e numrit të makinave "të zgjuara" po i detyron zhvilluesit të mendojnë gjithnjë e më shumë se si t'i mësojnë robotët të ndërveprojnë në mënyrë harmonike.
Nga jashtë, robotika mund të duket si një lëndë mjaft komplekse dhe kërkuese, e cila është e vështirë për t'u zotëruar jo vetëm në shtëpi, por edhe në institucione arsimore speciale. Në të njëjtën kohë, tashmë është e vështirë të befasosh këdo me klasat e robotikës në shkolla, si dhe me një shumëllojshmëri mësimesh në internet nga gjuha kineze deri tek dizajni grafik. Por a është e mundur të mësoni se si të krijoni dhe programoni një robot në shtëpi duke përdorur një program në distancë? Sot po shikojmë kurse online falas në gjuhën ruse për robotikë.
Le të bëjmë menjëherë një rezervim që çdo kurs supozon se robotët duhet të mblidhen nga diçka. Mësues të ndryshëm preferojnë të punojnë me stilistë të ndryshëm dhe në platforma të ndryshme, kështu që përpara se të filloni orët mësimore, duhet t'i studioni me kujdes këto çështje dhe të blini paraprakisht pajisjen elektronike të nevojshme në përputhje me interesat dhe nevojat tuaja.
Mosha: nga 13 vjeç
Platforma: Arduino
Mësuesit: Drejtues dhe studiues i Departamentit të Robotikës të Laboratorit të Teknologjive Arsimore Inovative në MIPT Alexey Perepelkin dhe Dmitry Savitsky
Kohëzgjatja: 6 javë
Ky program ekziston për gati dy vjet, kohë gjatë së cilës disa qindra njerëz e kanë përfunduar atë. Ndër avantazhet kryesore, studentët theksojnë strukturën dhe aksesueshmërinë e materialit arsimor. Video leksionet do t'ju tregojnë se si të dizajnoni, montoni dhe programoni pajisje. Çdo javë ka një detyrë të re praktike. Krijuesit arritën të flasin për gjëra komplekse me fjalë të thjeshta, dhe kursi është vërtet i përshtatshëm edhe për ata që nuk kanë njohuri për këtë temë. Ju mund të jeni të sigurt se në fund të orëve do të jeni në bazë të emrit të robotëve dhe do të jeni në gjendje të montoni vetë një printer 3D.
2. Kursi “Robotët në jetën e përditshme” nga MSTU. N.E. Bauman në Universarium
Mosha: nga 15 vjeç
Mësuesit: Andrey Vitalievich Kravtsov dhe Boris Sergeevich Starshinov - Ph.D., Profesor i Asociuar, Prof. Akademia e Shkencave Ushtarake, Profesor i Asociuar i Departamentit të Bazave të Fizikës, Universiteti Teknik Shtetëror i Moskës. N.E. Bauman
Kohëzgjatja: 1 muaj
Ky është një kurs më i përgjithshëm dhe teorik për një audiencë që kupton se si ndryshon mekatronika nga robotika. Ai përbëhet nga katër module dhe detyra praktike janë dhënë në fazën e fundit prej 6 orëve mësimore me titullin emocionues “Aplikimi i pajisjeve robotike në mjedise ekstreme”.
3. Kursi “Bazat e programimit të robotëve” nga MGUPI në “Universarium”
Mosha: nga 13 vjeç
Platforma: Arduino
Mësuesit: Andrey Nazarovich Budnyak - Zëvendës Drejtor i Qendrës Qendrore të Trajnimit Teknik të Institutit Pedagogjik të Universitetit Shtetëror të Moskës, Zëvendës President i Shoqatës së Robotikës Sportive, fitues i konkursit robo-sumo të Federatës Ruse 2012 në kategorinë "Roboti më i avancuar teknologjikisht “. Fitues dhe laureat i konkurseve të shumta në robotikën sportive: Kupa e Muzeut Politeknik, PICNIC GEEK, Kampionati rus Robo-Sumo, RobotChallenge në Vjenë.
Kohëzgjatja: sipas gjykimit tuaj
Kursi më i afërt: leksionet janë të disponueshme në regjistrim
Kursi nga robotisti i titulluar, fituesi i konkurseve të ndryshme Andrey Budnyak është krijuar për ata që kanë zotëruar kurrikulën shkollore në fizikë dhe shkenca kompjuterike (veçanërisht seksionet për energjinë elektrike dhe algoritmet). Në të njëjtën kohë, kursi do të jetë i dobishëm edhe për ata që janë larg elektronikës, por mund të përdorin mikrokontrollues në punën e tyre: arkitektë, projektues, mjekë, inxhinierë të zërit. Në përgjithësi, gjithçka që dëshironit të dini për rregullatorët, treguesit, disqet dhe sensorët, por kishit frikë të pyesni.
4. Kursi “Arduino për fillestarët” nga “Robotika argëtuese”
Mosha: nga 10 vjet
Platforma: Arduino
Kohëzgjatja: sipas gjykimit tuaj
Kursi më i afërt: mësimet janë të disponueshme në regjistrim
Ekipi Fun Robotics ka krijuar një kurs të thjeshtë për fillestarët, të kompletuar me shpjegime teksti, foto dhe video mësimore. Rolin e prezantuesit e luan djali Sasha, i cili vazhdimisht kryen të gjitha veprimet e nevojshme dhe i shoqëron me komente. Ky është plusi kryesor dhe minusi kryesor i këtij programi: në të vërtetë, të gjithë mund të përsërisin manipulimet e përshkruara në udhëzimet hap pas hapi, veçanërisht kur ka një video të detajuar, por në të njëjtën kohë shpesh ka boshllëqe në të kuptuarit e asaj që po bëhet dhe pse. Nga ana tjetër, kursi ka një komunitet mjaft të gjallë në internet ku mund të diskutohen të gjitha pyetjet.
5. Mësime mbi klasën e robotëve
Mosha: nga 10 vjet
Platforma: të ndryshme
Mësues: Oleg Evsegneev
Kohëzgjatja: sipas gjykimit tuaj
Kursi më i afërt: mësimet janë të disponueshme në regjistrim
Një koleksion mësimesh të ndryshme mbi robotikën dhe programimin nga Oleg Evsegneev, të cilat ndahen sipas nivelit të vështirësisë: për fillestarët dhe për ata të avancuar. Ky është më shumë një blog tematik sesa një kurs i plotë, por të gjithë ata që tashmë janë të interesuar në robotikë do të jenë në gjendje të gjejnë diçka të dobishme dhe interesante për veten e tyre. Ndryshe nga opsionet e tjera, këtu nuk ka video - vetëm tekst me fotografi, formula, diagrame dhe pjesë kodi. Dhe ky format në dukje i vjetëruar është edhe pak freskues.
6. Kursi “Shoku im është një robot. Aspektet sociokulturore të robotikës sociale" në Coursera
Platforma: Nr
Mësues: Nadezhda Zilberman, Kandidate e Shkencave Filologjike, Profesore e Asociuar e Departamentit të Problemeve Humanitare të Informatikës, Universiteti Shtetëror Tomsk ()
Kohëzgjatja: 7 javë
Ky kurs nuk merret me aspektet teknike të zhvillimit të robotëve. Ky program bazohet në premisën se robotët do të bëhen pjesë e jetës së përditshme çdo minutë (dhe në fakt, ata kanë qenë tashmë për një kohë të gjatë). Janë aspektet sociokulturore të robotikës që diskutohen këtu: si duket një robot, si ndërvepron me një person, çfarë lloj marrëdhënieje ndërtohet midis robotit dhe "mjeshtrit" dhe mbi çfarë bazohet etika e këtyre marrëdhënieve. Një kurs teorik interesant, pas të cilit do të mësoni se çfarë është "sindroma Frankenstein" dhe do të njiheni me "efektin e luginës së çuditshme".
Shumë fëmijë, duke filluar me dizajnimin e robotëve, janë aq të etur për këtë saqë e lidhin jetën e tyre të ardhshme me krijimtarinë teknike dhe programimin, regjistrohen në specialitetet përkatëse në universitete dhe marrin një profesion.
Si është strukturuar trajnimi?
Klasat ndërtohen nga e thjeshta në komplekse, dhe në vetë klasa ata jo vetëm që projektojnë dhe montojnë robotë nga pjesë, por kryejnë projekte: ata njihen me çështje teorike, vendosin detyra kërkimi, mësojnë të punojnë në një ekip, diskutojnë dhe mbrojnë. këndvështrimin e tyre. Roboti ju ndihmon ta kaloni këtë rrugë lehtësisht dhe me kënaqësi: materiali nuk jepet në formë të thatë dhe të dozuar, por mësohet nga fëmijët përmes lojës, kreativitetit dhe gjetjes së një zgjidhjeje për një problem.
Vërtetë, sa efektive janë klasat në një rreth varet nga mësuesi dhe mbështetja e tij metodologjike. Robotika është aq popullore sa ka teknika të veçanta që ndërtohen me kujdes nga fillimi në fund.
Në mësimet e para, fëmijët përpiqen të kuptojnë se si funksionon bota reale dhe sipas çfarë ligjesh fizike ekziston gjithçka që na rrethon. Në të njëjtën kohë, studentët njihen me kompletin e ndërtimit, nga i cili do të krijojnë robotin e tyre të parë.
Çfarë përfiton një fëmijë nga edukimi?
Rezultati material i të mësuarit në një klub robotik për fëmijë është një robot i krijuar nga vetë fëmija (zakonisht duhet të çmontohet, pasi projektuesi është pronë e klubit; të njëjtin mund ta blini për veten tuaj; çmimet fillojnë nga 10 mijë rubla). Epo, rezultati i paprekshëm është njohuria, aftësitë dhe interesi i fëmijës për shkencën dhe krijimtarinë teknike.
Më vonë, fëmijët fillojnë të mësojnë bazat e programimit.
mosha e femijeve
Fëmijët nga rreth 5 vjeç deri në 15-17 mund të studiojnë në klubet e robotikës. Sigurisht, programet e tyre janë të ndryshme.
Nëse flasim për platformën e robotikës LEGO, atëherë fëmijët më të vegjël (parashkollorët dhe nxënësit e shkollave fillore) në fakt luajnë me grupin më të thjeshtë për ndërtimin e robotëve LEGO WeDo, duke mësuar rreth botës rreth tyre, duke mësuar të ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Pjesët e robotit janë mjaft të lehta për t'u lidhur dhe janë të ngjashme me pjesët e grupit tradicional të konstruksionit LEGO që kanë shumë parashkollorë. Programi për lëvizjen e robotëve që krijojnë studentët është gjithashtu i thjeshtë dhe është shkruar nga "blloqe" të gatshme nën drejtimin e një mësuesi. Por roboti i tyre rezulton të jetë i vërtetë.
Fëmijët më të rritur përdorin LEGO Mindstorms; është më kompleks, me një parim të ndryshëm të fiksimit. Ky komplet ndërtimi ju lejon të krijoni një model më kompleks sesa në LEGO WeDo. Klasat prezantojnë elemente programimi në Scratch, C++, ose një gjuhë programimi vizuale.
Studentët dhe të rriturit janë të përfshirë në robotikë. Por platformat dhe detyrat që të rriturit i vendosin vetes janë të ndryshme nga aktivitetet e fëmijëve.
Çfarë është një konstruktor
Kompletet e ndërtimit me të cilat fëmijët punojnë në klubin e robotikës përfshijnë:
- kontrollues (ky është, si të thuash, truri i robotit);
- sensorë (sensorë infra të kuqe, zëri, prekje, etj.);
- pjesë që sigurojnë lëvizjen e modelit.
Nevojitet gjithashtu një kompjuter - në të krijohet një program, në përputhje me të cilin roboti do të veprojë. Fëmijëve u sigurohet edhe material edukativ për temën e mësimit në kompjuter. Sensori reagon ndaj stimulit, dhe roboti kryen veprimin e përshkruar nga programi - ky është thelbi i veprimeve të modelit, të cilin fëmija duhet të mbledhë deri në fund të trajnimit.
Kompletet e ndërtimit LEGO janë të përshtatshme sepse janë të lehta për t'u blerë (megjithëse janë mjaft të shtrenjta, nga 10 në 30 mijë rubla. Për shembull, mund të blini një grup ndërtimi Mindstorms në dyqanin online OZON.ru) dhe ato përdoren në shumicën e vendeve ndërkombëtare. garat dhe garat e robotikës. Në shumicën e klubeve të robotikës për fëmijë, studentët mund ta përdorin këtë komplet falas.
Platforma të tjera
LEGO nuk është e vetmja platformë ku po eksplorohet robotika. Ka pajisje të tjera: Fishertechnic, Arduino, Raspberry Pi, Multiplo. Para se të regjistroheni në një rreth, zbuloni se mbi çfarë baze zhvillohet trajnimi atje.
Robot- një nga stilet e kërcimit modern të rrugës. Stili robot ishte baza e stilit të kërcimit popping. Drejtimi i robotit pati një ndikim të fortë në zhvillimin e fushave të tjera, si p.sh valle dubstep, elektricist boogie. Edhe në stilin hip-hop përdoren teknika të marra nga stili i robotëve. Prandaj, mësimi i robotit do ta bëjë kërcimin tuaj më ekspresiv dhe mahnitës.
Demonstrimi i robotëve. Video trajnimi në internet.
Ekziston një shkollë vallëzimi robotësh në Moskë në Moskë. Nëse dëshironi të zotëroni shpejt këtë fushë nën drejtimin e rreptë të trajnerëve me përvojë, ejani dhe ne do t'ju ndihmojmë :)
1. Rreth kërcimit të robotit. Teknika bazë e kërcimit të robotëve (kurs trajnimi për robotët video)
Para së gjithash, kushtojini vëmendje fiksimit të ndalesave të digës dhe mënyrës së izolimit të duhur të tyre. Janë këto gjëra që japin një ndjenjë mekanike dhe hekuri, duke krijuar me kërkesën tuaj imazhin e një terminatori ose një korrjeje në lëvizje))) Gjithashtu, mos nxitoni dhe mos u përpiqni të vazhdoni me muzikën, sepse roboti juaj nuk është vonë për tren!
Një tjetër sekret i vogël që do t'ju lejojë të fryni mendjen e çdo shikuesi. Përpiquni jo vetëm të lëvizni si robot, por përpiquni të bëheni robot në momentin e kërcimit! Atëherë të gjitha lëvizjet tuaja do të transformohen dhe do të bëhen të vërteta!
2. Sekuenca në kërcimin e robotëve. Trajnim për fillestarët
Nuk ka asnjë teknikë bazë si e tillë në këtë stil, por ajo zëvendësohet nga parimet e performancës së kërcimit. Një nga parimet më të rëndësishme është parimi i sekuencës së lëvizjeve. Kjo do të thotë, një lëvizje tjetër nuk fillon derisa ajo e mëparshme të përfundojë. Sigurisht, nga ky rregull ka përjashtime, si çdo rregull, por në fillim ndihmon shumë për të shmangur konfuzionin dhe kaosin gjatë kryerjes së kërcimit. Këtu, në përgjithësi, është gjëja kryesore që duhet të dini për të zotëruar me sukses këtë stil spektakolar!
3. Manipulimet: mësimi i kërcimit të robotëve në internet
Shumë fillestarë shpesh kanë një pyetje: çfarë mund të bëni në një robot? Cilat lëvizje mund të përdoren në një kërcim roboti? Një nga llojet e lëvizjeve të duarve për kërcimin e robotëve është "manipulimi". Në këtë video tutorial do t'ju tregoj se si t'i bëni ato në mënyrë korrekte. Do të doja të tërhiqja vëmendjen tuaj edhe një herë për faktin se gjithçka duhet bërë në izolim, përndryshe iluzioni humbet dhe kërcimi i robotit pushon së qeni i vërtetë.
4. Lëvizja ose ecja e robotit. Mësim video në internet për robotin.
Në këtë video mësim mund të mësoni të ecni si robot. Unë do t'ju tregoj disa opsione të ecjes që do ta bëjnë imazhin e robotit në kërcimin tuaj më të fortë dhe "të hekurt". Ka lëvizje të thjeshta që janë të përshtatshme për fillestarët, dhe ato pak më të komplikuara. Në çdo rast, jam i sigurt se vetëm me pak kohë, mund të mësoni se si të kërceni një robot! Për më tepër, ia vlen!
5. Inercia. Si të mësoni të kërceni robot në mënyrë spektakolare.
Pasi ta shikoni këtë mësim video deri në fund, do të mësoni për një hollësi që ju lejon ta bëni kërcimin e robotit 100% më të fortë. Dhe gjëja më interesante është se është shumë e thjeshtë.
6. Llojet bazë të dinamikës. Trajnim kërcimi me robot.
Dëshironi të mësoni se si të vallëzoni një robot vërtet të lezetshëm? Kështu që kur njerëzit shohin kërcimin tuaj të qëndrojnë me gojë hapur? Atëherë është koha për të mësuar rreth llojeve të dinamikës në lëvizjet e stilit robotik. Do të mësoni një koncept që do t'ju ndihmojë të dalloheni nga njerëzit dhe kërcimtarët e tjerë.
Lidhje dhe mësime në stilin e vallëzimit robot
1. Lidhje. Shikoni videon e trajnimit të robotit.
Është koha të zbatojmë të gjitha lëvizjet e robotëve që kemi mësuar dhe të bëjmë një robot të kërcejë. Merrni kohën tuaj kur mësoni këtë lidhje. Gjëja kryesore këtu nuk është shpejtësia, por cilësia dhe iluzioni. Përsëriteni me qetësi derisa të ndjeni se mund ta bëni sekuencën e vallëzimit automatikisht, pa "gabimet e kujtesës".
Mësime kërcimi robotësh për fillestarët dhe jo vetëm në Moskë. Ejani na vizitoni për një seancë trajnimi provë. Është falas :) Për t'u regjistruar për të, klikoni në butonin rozë më poshtë.
