Robotik teknoloji. Robotik: Robotlar hakkında bilmeniz gereken her şey

Çok yakında robotlar hayatın yakın bir parçası olacak kamusal yaşam. Belki sokakları temizleyecekler, belki evler yapacaklar. Bu arada robotik alanı da aktif olarak gelişiyor ve gelecek vaat ediyor. Mekanik arkadaşlarımızın durumunu yakından takip ediyoruz ve onların gerçekten yüksek teknoloji dünyasına adım atmamıza yardımcı olacağına inanıyoruz. Bize katılın.

Bebek zürafalar ve antiloplar doğduktan birkaç dakika sonra yürümeye uyum sağlama konusunda inanılmaz bir yeteneğe sahiptir. Yırtıcı hayvanlar ve diğer tehlikelerle dolu düşmanca bir ortama hemen uyum sağlamalarına olanak tanır. Yavruların bu özelliği, uzun süredir biyologlara ve mühendislere, deneme yanılma yoluyla çevrelerine hızlı bir şekilde uyum sağlayabilen robotik uzuvlar yaratma konusunda ilham kaynağı oldu. Görünüşe göre Viterbi Mühendislik Okulu'ndaki teknisyenler sonunda bunu yapmayı başardılar.

Dünyanın dört bir yanındaki paleontologlar uzak geçmişin hayvan dünyası hakkında mümkün olduğunca çok şey öğrenmeye çalışıyorlar. Hayvanların neye benzediğini, ne yediklerini ve nasıl hareket ettiklerini bulmaya çalışıyorlar. İsviçre ve Almanya'dan bilim adamları bu konuda büyük bir adım attılar; 300 milyon yıldan daha önce yaşamış bir kertenkelenin robotik iskeletini yarattılar. Gerçekçi hareketleri yeniden yaratmak için kullandıkları bilgisayar modelleme ve kazılar sırasında toplanan veriler. Sonuç çok ilginç ve videoda gösteriliyor.

Günümüzde robotik dersleri oldukça popüler hale geliyor. Bu tür dersler, okul çocuklarının eleştirel düşünmeyi oluşturmasına ve geliştirmesine, problem çözme sürecine yaratıcı bir şekilde yaklaşmayı öğrenmesine yardımcı olur. çeşitli seviyeler zorluklar yaşamanın yanı sıra ekip çalışması becerileri de kazanırsınız.

Yeni nesil

Modern eğitim, gelişiminin yeni bir aşamasına geçiyor. Pek çok öğretmen ve ebeveyn, çocukların bilime ilgi duymasını sağlamak, öğrenme sevgisini aşılamak ve onları kalıpların dışında yaratma ve düşünme arzusuyla beslemek için bir fırsat arıyor. Materyal sunmanın geleneksel biçimleri uzun süredir geçerliliğini yitirmiştir. Yeni nesil atalarına benzemiyor. Canlı, ilginç ve etkileşimli bir şekilde öğrenmek istiyorlar. Bu nesil modern teknolojilere kolayca uyum sağlıyor. Çocuklar hızla gelişen teknolojilere ayak uyduracak, aynı zamanda bu sürece doğrudan katılacak şekilde gelişmek istiyorlar.

Birçoğu şu konuyla ilgileniyor: “Robotik nedir? Bunu nereden öğrenebilirsin?

Eğitim ve robotlar

Bu akademik disiplin tasarım, programlama, algoritmalar, matematik, fizik ve mühendislikle ilgili diğer disiplinler gibi konuları içerir. Dünya Robotik Olimpiyatı (Dünya Robotik Olimpiyatı - WRO) her yıl düzenlenmektedir. İÇİNDE eğitim alanı böyle bir konuya yeni başlayanların robotiğin ne olduğunu daha iyi öğrenmelerini sağlayan devasa bir yarışmadır. 50'den fazla ülkeden katılımcılara ellerini deneme fırsatı veriyor. Yarışmaya 7-18 yaş arası çocuklardan oluşan 20 bine yakın takım geliyor.

WRO'nun temel hedefi: STT'nin (bilimsel ve teknik yaratıcılık) ve robotiğin gençler ve çocuklar arasında geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması. Bu tür olimpiyatlar 21. yüzyılın modern bir eğitim aracıdır.

Yeni özellikler

Çocukların robotiğin ne olduğunu daha iyi anlamaları için derslerde kulüp çalışmaları kapsamında edinilen teorik ve pratik beceriler ve okul müfredatı doğa bilimleri ve kesin bilimlerin incelenmesi için. Robotik disiplinine olan tutku, giderek matematik, fizik, bilgisayar bilimi ve teknoloji gibi bilimler hakkında daha derinlemesine bilgi edinme arzusuna dönüşüyor.

WRO: eşsiz fırsat katılımcıları ve gözlemcileri için sadece robotiğin ne olduğunu daha derinlemesine öğrenmeleri değil, aynı zamanda yaratıcılık ve eleştirel düşünme 21. yüzyılda çok gerekli olan bunlar.

Eğitim

Robotik eğitim disiplinine olan ilgi her geçen gün artıyor. Maddi temel sürekli gelişiyor ve gelişiyor; yakın zamana kadar hayal olarak kalan birçok fikir artık gerçeğe dönüşüyor. “Robotiğin Temelleri” konusunu incelemek artık mümkün hale geldi büyük sayıçocuklar. Derslerde çocuklar sınırlı kaynaklarla problemleri çözmeyi, bilgiyi işleyip özümsemeyi ve doğru şekilde kullanmayı öğrenirler.

Çocuklar kolayca öğrenirler. Çeşitli aletlerle yetiştirilen modern genç nesil, yeni bilgi arzusu ve susuzluğuna sahip olmaları koşuluyla, kural olarak "Robotiğin Temelleri" disiplininde ustalaşmakta hiçbir zorluk çekmiyor.

Yetişkinlerin bile yeniden eğitilmesinin, çocukların saf ama susuz zihinlerini öğretmekten daha zor olması gerekir. Olumlu bir eğilim, robotiğin yaygınlaşmasına yönelik büyük ilgidir. gençlik ortamı Rus devlet kurumları tarafından. Ve bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü modernizasyon ve genç uzmanların ilgisini çekme görevi, devletin uluslararası arenadaki rekabet gücüyle ilgili bir sorundur.

Konunun önemi

Bugün güncel sorun Milli Eğitim Bakanlığı eğitim robotlarını çevreye tanıtıyor okul disiplinleri. O kabul ediliyor önemli yön gelişim. Teknoloji derslerinde çocuklara şu anlayış kazandırılmalıdır: modern küre Onlara kendilerini icat etme ve inşa etme fırsatı veren teknoloji ve tasarımın geliştirilmesi. Her öğrencinin mühendis olması şart değil ama herkesin bu fırsata sahip olması gerekiyor.

Genel olarak robotik dersleri çocuklar için son derece ilgi çekicidir. Bunu herkesin, hem öğretmenlerin hem de ebeveynlerin anlaması önemlidir. Bu tür dersler diğer disiplinleri farklı bir açıdan görme ve çalışmalarının anlamını anlama fırsatı sağlar. Ancak erkeklerin zihinlerini harekete geçiren şey bunun anlamı ve bunun neden gerekli olduğunun anlaşılmasıdır. Onun yokluğu öğretmenlerin ve ebeveynlerin tüm çabalarını boşa çıkarır.

Önemli bir faktör, robotik öğrenmenin stresli bir süreç olmaması ve çocukları tamamen içine çekmesidir. Bu sadece öğrencinin kişiliğinin gelişmesi değil, aynı zamanda sokaktan, olumsuz ortamdan, boş vakit geçirmeden ve bunun getirdiği sonuçlardan uzaklaşma fırsatıdır.

Menşei

Robotiğin adı, karşılık gelen İngilizce robotikten gelmektedir. Bu uygulamalı bilim Teknik otomatik sistemler geliştiren . Üretimde ana unsurlardan biridir teknik temeller yoğunlaşma.

Bilimin kendisi gibi robotiğin tüm yasaları da elektronik, mekanik, telemekanik, mekanotronik, bilgisayar bilimi, radyo mühendisliği ve elektrik mühendisliği ile yakından ilgilidir. Robotiğin kendisi endüstriyel, inşaat, tıbbi, uzay, askeri, su altı, havacılık ve ev olarak ayrılmıştır.

“Robot” kavramı ilk kez bir bilimkurgu yazarı tarafından öykülerinde kullanıldı (“Yalancı” öyküsü).

"Robot" kelimesi 1920'de Çek yazarlar ve kardeşi Josef tarafından icat edildi. 1921 yılında sahnelenen ve büyük izleyici başarısı yakalayan "Rossum'un Evrensel Robotları" adlı bilim kurgu oyununa dahil edildi. Bugün oyunda ana hatlarıyla çizilen çizginin bilim kurgu sinematografisinin ışığında nasıl geniş çapta geliştirildiğini gözlemlemek mümkün. Konunun özü: Tesisin sahibi, dinlenmeden çalışabilen çok sayıda androidin üretimini geliştiriyor ve kuruyor. Ancak bu robotlar eninde sonunda yaratıcılarına isyan ederler.

Tarihsel örnekler

İlginç bir şekilde robotiğin başlangıcı 19. yüzyılda ortaya çıktı. eski zamanlar. Bu, MÖ 1. yüzyılda yapılan hareketli heykellerin kalıntılarıyla kanıtlanmaktadır. Homer İlyada'da altından yaratılmış, konuşabilen ve düşünebilen hizmetçiler hakkında yazmıştı. Günümüzde robotların sahip olduğu zekaya yapay zeka denmektedir. Ek olarak, antik Yunan makine mühendisi Tarentum'lu Archytas, mekanik uçan güvercinin tasarımı ve yaratılmasıyla tanınır. Bu olayın tarihi yaklaşık M.Ö. 400 yılına kadar uzanmaktadır.

Bunun gibi pek çok örnek var. I.M. Makarov'un kitabında bunlar iyi bir şekilde ele alınmıştır. ve Topcheeva Yu.I. "Robotik: tarih ve beklentiler." Modern robotların kökenlerini popüler bir dille anlatıyor ve aynı zamanda geleceğin robotiğinin ve buna bağlı olarak insan uygarlığının gelişiminin ana hatlarını çiziyor.

Robot türleri

Günümüzde genel amaçlı robotların en önemli sınıfı mobil ve manipülatiftir.

Mobil, hareketli şasiye ve kontrollü sürücülere sahip otomatik bir makinedir. Bu robotlar yürüyor, tekerlekli, paletli, sürünüyor, yüzüyor veya uçuyor olabilir.

Manipülatör, üretimde motor ve kontrol fonksiyonlarını yerine getiren çeşitli hareketlilik derecelerine ve program kontrolüne sahip bir manipülatörden oluşan otomatik, sabit veya hareketli bir makinedir. Bu tür robotlar zemin, portal veya asılı formda mevcuttur. En çok alet yapımı ve makine yapımı endüstrilerinde yaygındırlar.

Hareket etme yolları

Tekerlekli ve paletli robotlar yaygınlaştı. Yürüyen bir robotu hareket ettirmek zorlu bir dinamik problemdir. Bu tür robotlar henüz insanlarda bulunan sabit harekete sahip olamaz.

Uçan robotlara gelince, modern uçakların çoğunun öyle olduğunu söyleyebiliriz ama pilotlar tarafından kontrol ediliyorlar. Aynı zamanda otopilot uçuşun her aşamasını kontrol edebiliyor. Uçan robotlar ayrıca kendi alt sınıflarını da içerir: seyir füzeleri. Bu tür cihazlar hafiftir ve operatörün emriyle ateş etme dahil tehlikeli görevleri yerine getirir. Ayrıca bağımsız olarak ateş edebilen tasarım cihazları da bulunmaktadır.

Penguenlerin, denizanalarının ve vatozların kullandığı itme tekniklerini kullanan uçan robotlar var. Bu hareket yöntemini Air Penguin, Air Ray ve Air Jelly robotlarında görmek mümkündür. Festo tarafından üretilmektedir. Ancak RoboBee robotları böcek uçuş yöntemlerini kullanıyor.

Sürünen robotlar arasında hareket açısından solucanlara, yılanlara ve sümüklü böceklere benzer bir takım gelişmeler var. Bu durumda robot, pürüzlü bir yüzeyde veya yüzeyin eğriliğinde sürtünme kuvvetlerini kullanır. Bu tür hareket dar alanlar için kullanışlıdır. Yıkılan binaların enkazı altındaki insanları aramak için bu tür robotlara ihtiyaç var. Yılan benzeri robotlar suda hareket etme yeteneğine sahiptir (Japonya'da üretilen ACM-R5 gibi).

Dikey bir yüzey boyunca hareket eden robotlar aşağıdaki yaklaşımları kullanır:

• çıkıntılı bir duvara tırmanan kişiye benzer (Stanford robotu Capuchin);
• vakum vantuzlarıyla donatılmış gekolara benzer (Wallbot ve Stickybot).

Yüzen robotlar arasında balıkları taklit etme prensibine göre hareket eden pek çok gelişme mevcut. Bu tür bir hareketin verimliliği pervaneli hareketin verimliliğinden %80 daha yüksektir. Benzer tasarımlar var düşük seviye gürültü ve yüksek manevra kabiliyeti. Bu nedenle su altı araştırmacılarının büyük ilgisini çekmektedir. Bu tür robotlar, Saha Robotik Enstitüsü tarafından geliştirilen Essex Üniversitesi - Robotik Balık ve Ton Balığı modellerini içerir. Ton balığının hareket karakteristiğine göre modellenmiştir. Vatozun hareketini taklit eden robotlar arasında Festo firmasının meşhur gelişmesi Aqua Ray'dir. Denizanası gibi hareket eden robot ise aynı geliştiricinin Aqua Jelly'si.

Kulüp çalışması

Çoğu robotik kulübü yeni başlayanlara yöneliktir ve lise. Ama aynı zamanda çocuklar okul öncesi yaş ilgiden mahrum değildir. Buradaki ana rol yaratıcılığın gelişmesiyle oynanır. Okul öncesi çocuklar özgür düşünmeyi ve fikirlerini yaratıcılığa dönüştürmeyi öğrenmelidir. Bu nedenle kulüplerde 6 yaşın altındaki çocuklara yönelik robotik dersleri hedeflenmektedir. aktif kullanım küpler ve basit inşaat setleri.

Okul müfredatı kesinlikle daha karmaşık hale geliyor. Size farklı robot sınıflarını tanıma, pratikte kendinizi deneme ve bilime daha derinlemesine dalma fırsatı verir. Yeni disiplinler, çocuğun seçilen mühendislik alanında mesleki beceri ve bilgi edinme potansiyelini ortaya çıkarmaktadır.

Robotik kompleksler

Robotiğin modern gelişimi öyle bir aşamada ki, robot teknolojisinde güçlü bir atılımın gerçekleşmek üzere olduğu görülüyor. Bu, görüntülü arama ve mobil aygıtlarla aynıdır. Yakın zamana kadar tüm bunlar kitlesel tüketim için erişilemez görünüyordu. Ancak bugün sıradanlaştı ve şaşırtmayı bıraktı. Ancak her robotik sergisi bize, bir kişinin ruhunu, toplum yaşamına uygulanması düşüncesiyle bile yakalayan harika projeler gösteriyor.

Eğitim sisteminde bir programın uygulanmasına izin verirler. proje faaliyetleri yani, aşağıdakilerin popüler olduğu karmaşık robot kurulumları:

Kontrol

Kontrol sistemlerinin türüne göre:

• biyoteknik (komut, kopyalama, yarı otomatik);
• otomatik (yazılım, uyarlanabilir, akıllı);
• etkileşimli (otomatik, denetleyici, etkileşimli).

Robot kontrolünün ana görevleri şunları içerir:

• hareket ve pozisyonların planlanması;
• kuvvetlerin ve momentlerin planlanması;
• dinamik ve kinematik verilerin tanımlanması;
• Dinamik doğruluk analizi.

Robotik alanında kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu teknik sibernetik ve otomatik kontrol teorisi açısından önemlidir.

50'li yılların bilim kurgu yazarları 2000 yılını uçan arabaların ve robotların insanlarla yan yana yaşadığını hayal ettiler.
Gördüğümüz gibi, bu henüz gerçekleşmedi, ancak robotik alanı onlarca yılda yavaş yavaş, bazen hızlı bir şekilde gelişti, ardından gelişimi azaldı, ancak şimdi benzeri görülmemiş bir büyümeye yeniden başladı. Her ay binlerce farklı endüstriyel robot üretiliyor, insansılar ve androidler geliştiriliyor, dünya çapında bilim insanları yapay zeka üzerinde çalışıyor ve tüm bunlar sadece başlangıç.

Robotik bağımsız bir endüstri değildir; her şeyden önce teknik, doğa bilimleri ve bilgi teknolojisindeki en son başarıların bir sinerjisidir.

“Robot” dediğimizde insanlar teknolojiden uzaklaşıp onu Sovyet bilim kurgu filmlerindeki gibi demir kol ve bacaklara sahip bir şey olarak hayal ediyorlar. Elbette bu kavrama çok daha geniş bir anlam yükledik.

Aşağıdaki robot grupları ayırt edilir:

1. Endüstriyel - "robotik" derken, her şeyden önce bu alanın gelişimini kastediyorlar.

2. Ordu, Rusya'da geliştirilen tek türdür; çeşitli kazaları ve doğal afetleri ortadan kaldıracak robotları da içerebilir.

3. Uzay - bunlara astronotlara yardım eden uydular, geziciler ve antropomorfik robotlar dahildir.

4. Ev - temizlikçiler, mutfak robotları, refakatçi robotlar.

5. Android'ler, insansılar - amacı çeşitli sosyal amaçlar için robotların "insanlığını" geliştirmek olan çeşitli antropomorfik robotlar.

Robotik tarihi

Kapitalist dünyada üretimin otomasyonu ve robotlaşması 20. yüzyılın 50'li yıllarında başladı. O zamanlar ilk endüstriyel robotların ortaya çıkışı atfedilebilir. Ekipmanın montajını ve en basit monoton işlemleri gerçekleştirdiler.
Bu türden ilk robot, 1954 yılında kendi kendini yetiştirmiş mucit George Devol tarafından geliştirildi. Robotik kol iki ton ağırlığındaydı ve manyetik bir tambura kaydedilen bir programla kontrol ediliyordu. Sistem Unimate olarak adlandırıldı, yeni cihaz için bir patent verildi ve mucit 1961'de Unimation şirketini kurdu.

İlk robot 1961 yılında General Motors fabrikasına (dökümhanede) kuruldu. Daha sonra yeni ürün Chrysler ve Ford fabrikalarında test edildi.

Manipülatörün döküm kalıplarından çıkardığı döküm metal parçalarla çalışmak için Unimate sistemi kullanıldı. Kavrama cihazı bir hidrolik tahrik ile kontrol ediliyordu.
Robotun 5 serbestlik derecesi ve iki "parmağı" olan bir tutucusu vardı. İşin doğruluğu 1,25 mm'ye kadar oldukça yüksekti. Ve oradaydı insandan daha verimli- daha hızlı ve daha az kusurla çalıştı.

1967'de endüstriyel manipülatörler Avrupa'ya geldi. Kaynakçı ve ressam mesleğinde ustalaşarak zaten işlevselliklerini genişletiyorlar. Robot, video kameralar ve sensörler sayesinde “teknik görüş” kazanıyor; ürünlerin boyutlarını ve konumlarını belirlemeyi öğreniyor.

1982'de IBM, robotik sistemleri programlamak için resmi bir dil geliştirdi. 1984 yılında Adept ilk elektrikle çalışan robot Scara'yı tanıttı.
Yeni tasarım, yüksek hızı korurken robotları daha basit ve daha güvenilir hale getirdi.

90'lı yıllarda, operatör tarafından kontrol edilebilen, parametreleri değiştirebilen ve çalışma modunu ayarlayabilen sezgisel bir kontrol arayüzüne sahip bir kontrolör ortaya çıktı. O günden bu yana robotların kontrol yetenekleri ve işlevleri gelişti, karmaşıklıkları, hızları ve eksen sayıları arttı, çeşitli malzemeler kullanılmaya başlandı, geliştirme ve kontrol olanakları genişledi ve ilk birkaç kendine güvenen kişi oldu. Yapay zekaya yönelik adımlar atıldı.

Aynı zamanda SSCB'de aslında robotik alanında liderdi. Her şey 30'lu yıllarda başladı. 1936'da 16 yaşındaki Sovyet öğrenci Vadim Matskevich, kaldırabilen bir robot yarattı. sağ el. Bunu yapmak için Novocherkassk Politeknik Üniversitesi'nin torna atölyelerinde 2 yıl çalıştı. Daha önce 12 yaşındayken havai fişek atan küçük, radyo kontrollü bir zırhlı araç yapmıştı. Yetkililer Matskevich'in "robotuna" dikkat çekti ve Matskevich bunu 1937'de Paris'teki 1937 Dünya Sergisinde sundu.

30'lu - 40'lı yılların başında. XX yüzyıl SSCB'de, 40'lı yılların sonlarında, yatak parçalarının işlenmesi için otomatik hatlar da ortaya çıktı. XX yüzyıl Dünya pratiğinde ilk kez, hammaddelerin yüklenmesinden bitmiş ürünlerin paketlenmesine kadar tüm süreçlerin otomasyonu ile traktör motorlarına yönelik kapsamlı bir piston üretimi oluşturuldu.

1966'da Voronej'de metal levhaların döşenmesi için bir manipülatör icat edildi; 1968'de Leningrad'da hassas bir kavrama cihazına sahip bir su altı robotu "Manta" geliştirildi; 1969 yılında Savunma Sanayii Bakanlığı TsNITI, Universal-50 endüstriyel robotunu geliştirmeye başladı. Daha sonra aktif başı dertteydi otomatik sistemler büyük yapımlar için.

1985 yılında 40 bin endüstriyel robot halihazırda kullanımdaydı ve Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan sayıyı birkaç kat aştı. AvtoVAZ'da 80'li yıllarda otomatik hatlar tam kapasite çalışıyordu ve hatta "hacker" işçiler tarafından saldırıya uğruyordu.

Büyük ordular vardı ve uzay gelişmeleri. O zamanın eşsiz bir başarısı, 1964 yılında SSCB Hava Kuvvetleri tarafından kabul edilen DBR-1 insansız keşif uçağıydı. Böyle bir cihaz, Batı ve Orta Avrupa'nın tamamında keşif misyonları gerçekleştirebilir.

Yerli robotik ve bilimin en dikkate değer başarılarından biri, adını taşıyan Tasarım Bürosunda yaratılmasıydı. Lavochkin "Lunokhod-1". Başka bir gök cisminin yüzeyinde görevini başarıyla tamamlayan, dünyanın ilk gezegen gezgini olan Sovyet aygıtıydı.

1983 yılında benzersiz gemi karşıtı kompleks P-700 “Granit” SSCB Donanması tarafından kabul edildi. Tuhaflığı, bir salvo fırlatma sırasında füzelerin bağımsız olarak bir savaş oluşumu oluşturabilmesi ve uçuş sırasında birbirleriyle bilgi alışverişinde bulunarak hedefleri bağımsız olarak dağıtabilmesiydi. Bu durumda, kompleksin füzelerinden biri, daha yüksek bir saldırı kademesini işgal eden lider rolünü oynayabilir.

“İnsansı robotlar” da geliştirildi: 1962'de ilk robot rehberi Rex ortaya çıktı - Politeknik Müzesi'nde çocuklar için geziler düzenledi. Hala orada "çalıştığını" söylüyorlar.

Sovyetler Birliği'nde 100 binin üzerinde endüstriyel robot üretildi. Bir milyondan fazla işçinin yerini aldılar ancak 90'lı yıllarda bu robotlar ortadan kayboldu.

Gelecekte robotiğin gelişimi daha hızlı ilerlemektedir çünkü temel endüstriler gelişmektedir - fizik, kimya, elektrik mühendisliği ve en önemlisi elektronik. Vakum tüplerinin yerini güç elektroniği, daha sonra mikro devreler, ardından da mikro denetleyiciler aldı... Yeni malzemeler, yeni otomasyon yöntemleri ve programlama yöntemleri ortaya çıkıyor.

Ancak bu artık Rusya ve BDT için geçerli değil. Gelişme öncelikle ABD'de gerçekleşiyor. Güneydoğu Asya ve Batı Avrupa.

Kontrollü robot hatları üretime dahil ediliyor; robotik manipülatörler tüm endüstrilerde, tarımda, tıpta, uzayda ve tabii ki günlük yaşamda kullanılıyor.

Bazı endüstrilerde işin %50'ye kadarı endüstriyel robotlar tarafından gerçekleştirilir; örneğin otomotiv endüstrisinde kaynak yapabilir, boyayabilir ve parçaları diğer robotların halledeceği başka bir montaj alanına taşıyabilirler.

Yüzde 100 otomasyona geçmiş fabrikalar bile var. Japonya'da robotların robotları kendilerinin monte ettiği bir fabrika var. Hatta bu tesise hizmet veren ofis merkezi olan 2.000 kişiye yemek bile hazırlıyorlar.

90'lı yıllarda bir miktar düşüş yaşandı. Mevcut teknolojileri kullanan robotların üretime girmesi beklenen karı getirmedi ve bazı büyük ölçekli projelerin finansmanı askıya alındı. Hem ekonomik hem de sosyal birçok nedenden dolayı beklenen büyüme gerçekleşmedi; otomobil montaj fabrikaları ve diğer bazı endüstriler için niş ürünler olarak kaldılar.

Ancak 2000'li yılların ortalarında keskin bir sıçrama yaşandı ve bu gelişme devam ediyor. Her şeyden önce ordunun robotikle ilgilenmeye başlaması nedeniyle...

Gelişmeyi durdurmak mümkün değildir ve küresel endüstride ön sıralarda yer almak isteyen tüm ülkelerin bunu kabul etmesi ve yetişmesi gerekmektedir.

Robot tasarımı ve robotik görevleri

Altı tane var ortak görevler robotik:

1. Hareket - her ortamda hareket
2. Oryantasyon – konumunuzun farkında olmak
3. Manipülasyon - nesneleri serbestçe manipüle etme çevre
4. Etkileşim - kendiniz gibi başkalarıyla iletişim kurun
5. İletişim - bir kişiyle özgürce iletişim kurun
6. Yapay zeka- robot, bir insan komutunun nasıl yürütüleceğine bağımsız olarak karar vermelidir

Bir robotun tekerlekler ve paletli bir platform üzerinde en uygun hareketi. En büyük stabilite ve manevra kabiliyetini sağlayanlar bu yöntemlerdir.
Tekerlekli platformlar için arazi kabiliyeti daha zordur; tekerlek, yarıçapından daha yüksek bir engelin üstesinden gelemez. Tekerlek tasarımları sürekli geliştirilmekte, güçlü servo motorlar kullanılmakta, bağımsız süspansiyonlar geliştirilmekte ve pabuçlu lastikler kullanılmaktadır.

Dört ayaklı ve insektomorfik robotlar stabildir (bu, böcek şeklinde, birkaç "bacak" anlamına gelir, genellikle 6). Bu tür cihazlar genellikle askeri amaçlar için kullanılır.

Robotun iki ayak üzerinde yürümeyi öğrenmesi çok uzun zaman aldı. Mevcut tüm araçlar arasında yalnızca Honda'nın insansı ASIMO'su bununla iyi başa çıkıyor; sadece istikrarlı bir şekilde yürümekle kalmıyor, aynı zamanda şirket onu 25 yıldan fazla bir süredir geliştiriyor;
Çoğu insansı robot hala bir platform üzerinde hareket ediyor.

Bazı modeller yerde yürümenin yanı sıra sürünebilir, yüzebilir ve uçabilir.

Robot, sensörleri, video kameraları kullanarak kendisini uzayda yönlendiriyor ve kızılötesi aralıkta "görme", ultrasonik titreşimleri algılama ve termal radyasyonu algılama yeteneğine sahip.
Operatör de bunu kontrol edebilir; aynı odada veya birkaç kilometre uzakta olabilir.

Robotiğin belirtilen tüm sorunları bir dereceye kadar çözülüyor. Robot daha mükemmel hale geliyor, diğer robotlarla nasıl işbirliği yapacağını biliyor, bir kişiyle iletişim kurmayı ve onu daha iyi anlamayı öğreniyor.

Bir uzay robotu uydusunu eğitmek için ilginç bir şema; muhtemelen aynı prensip diğer robotik sistemleri yapılandırmak için de kullanılıyor. " Duygusal öğrenme"Geliştiricilerin dediği gibi. Bunun özü, yoldaşa kendisi için neyin "iyi" neyin "kötü" olduğunu söyleyen bir "duygusal aygıt" içermesidir. Bu iyidir - belirli bir nesneyi hedef alırsa bu artar. derecelendirme , kötü - eğer bundan saparsa, cihaz istikrarlı bir "iyi" hale gelene kadar derecelendirme azaltılacaktır.
Örneğin bu, uzay teleskopları için yararlı olabilir. Eğitim bir operatör yardımıyla gerçekleştirilir ve yaklaşık 20 dakika sürer, sonuç bilgi tabanında görüntülenir.

Bir astronotun tarif ettiği bu özel cihaz, açık alan: Geri kalan eylemleri uydu kendisi gerçekleştirecektir. Konsept, tüm canlı organizmaların sinir sisteminin çalıştığı koşulları mantıksal olarak takip eden bir sinir sistemi modeli geliştirmiştir.
Geleceğin robotları bağımsız olarak yeni bilgiler toplayabilir, analiz edebilir ve uygulamaya koyabilir.

Bir robot programlanabilir mekanik cihaz, insan yardımı olmadan görevleri yerine getirebilme ve dış çevre ile etkileşime girebilme yeteneğine sahiptir. Robotik, robotların tasarımı, üretimi ve uygulamasının bilimsel ve teknik temelidir.

"Robot" kelimesi ilk kez 1921'de Çek oyun yazarı Karl Capek tarafından kullanıldı. Rossum'un Evrensel Robotları adlı eseri, özgürlükleri için savaşan, yapay olarak yaratılmış insansı hizmetkarlardan oluşan bir köle sınıfını konu alıyordu. Çekçe "robota" kelimesi "zorla kölelik" anlamına gelir. Robotik kelimesi ilk kez ünlü bir yazar tarafından kullanıldı. bilimkurgu 1941'de Isaac Asimov.

Temel robot bileşenleri

Robot bileşenleri: gövde/çerçeve, kontrol sistemi, manipülatörler ve şasi.

Gövde/çerçeve: Robotun gövdesi veya çerçevesi herhangi bir şekil ve boyutta olabilir. Başlangıçta gövde/çerçeve robotun yapısını sağlar. Çoğu insan film yapımında kullanılan insansı robotlara aşinadır ancak gerçekte çoğu robotun film yapımında kullanılan insansı robotlarla hiçbir ilgisi yoktur. insan formu. (NASA'nın önceki bölümde tanıtılan Robonaft'ı bir istisnadır). Tipik olarak bir robot tasarımı görünümden ziyade işlevselliğe odaklanır.

Kontrol sistemi: Robotun kontrol sistemi insanın merkezi sinir sisteminin eşdeğeridir. Robotun tüm elemanlarının kontrolünü koordine etmek için tasarlanmıştır. Sensörler robotun dış ortamla etkileşimine tepki verir. Sensör yanıtları şu adrese gönderilir: İşlemci(İŞLEMCİ). CPU, yazılımı kullanarak verileri işler ve mantığa dayalı kararlar alır. Özel bir komut girdiğinizde de aynı şey olur.

Manipülatörler: Bir görevi tamamlamak için çoğu robot, çevrelerindeki dünyayla olduğu kadar dış ortamla da etkileşime girer. Bazen nesnelerin taşınması gerekir dış çevre operatörlerin doğrudan katılımı olmadan. Manipülatörler, robotun gövdesi/çerçevesi veya kontrol sistemi gibi temel tasarımının bir unsuru değildir; yani robot, manipülatör olmadan çalışabilir. Bu ders manipülatifler konusuna, özellikle de Ünite 6'ya odaklanmaktadır.

Şasi: Bazı robotlar kendilerine verilen görevleri konumlarını değiştirmeden yerine getirebilseler de çoğu zaman robotların bir yerden başka bir yere hareket edebilmesi gerekir. Bu görevi gerçekleştirmek için robotun bir şasiye ihtiyacı vardır. Şasi, itici bir hareket aracıdır. İnsansı robotlar bacaklarla donatılmıştır, diğer robotların hemen hemen tümünün çalışma donanımı ise tekerlekler kullanılarak gerçekleştirilir.

Robot uygulamaları ve örnekleri

Günümüzde robotların birçok uygulaması bulunmaktadır. Başvurular üç ana kategoriye ayrılır:

• endüstriyel robotlar;
• araştırma robotları;
• eğitici robotlar.

Endüstriyel robotlar

Endüstride çok sayıda işin gerçekleştirilmesi için yüksek hız ve hassasiyet gereklidir. Uzun yıllar uygulama sorumluluğu benzer işler insanlar tarafından taşınır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte robotların kullanılması birçok üretim sürecini daha hızlı ve daha doğru hale getirdi. Buna paketleme, montaj, boyama ve paletleme dahildir. Başlangıçta robotlar yalnızca özel türler Basit kurallara uymayı gerektiren tekrarlayan işler. Ancak teknolojideki ilerlemelerle birlikte endüstriyel robotlar çok daha çevik hale geldi ve artık sensörlerden gelen karmaşık geri bildirimlere dayanarak kararlar verebiliyorlar. Günümüzde endüstriyel robotlar sıklıkla görme sistemleriyle donatılmıştır. Uluslararası Robotik Federasyonu, 2014 yılı sonu itibarıyla dünya çapında endüstriyel robot kullanımının 1,3 milyon adedin üzerinde olacağını öngördü!

Robotlar karmaşık, tehlikeli veya insanların gerçekleştiremeyeceği görevleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. Örneğin robotlar bombaları etkisiz hale getirebiliyor. nükleer reaktörler, okyanusun derinliklerini keşfedin ve uzayın en uzak noktalarına ulaşın.

Araştırma robotları

Robotlar, genellikle insanların gerçekleştirmekte aciz olduğu görevleri yerine getirmek için kullanıldıklarından, araştırma dünyasında geniş bir uygulama alanına sahiptir. En tehlikeli ve karmaşık ortamlar Dünya yüzeyinin altında bulunur. Uzay ve gezegenleri incelemek amacıyla güneş sistemi NASA'nın robotik işlevlere sahip uzay araçları, iniş araçları ve gezicileri kullanma geçmişi vardır.

Robotlar Yol Bulucu ve Sojourner

Pathfinder Mars görevi için, donanımlı bir iniş aracı ve robotik gezici Sojourner'ı Mars yüzeyine ulaştırmak için benzersiz bir teknoloji geliştirildi. Sojourner, Mars gezegenine gönderilen ilk geziciydi. Sojourner gezicinin ağırlığı Dünya yüzeyinde 11 kg (24,3 lb) ve yaklaşık olarak 24,3 lb'dir. 9 pound ve boyutu bir bebek arabasıyla karşılaştırılabilir. Arazi aracının altı tekerleği vardır ve dakikada 0,6 metreye (1,9 fit) varan hızlarda hareket edebilir. Görev 4 Temmuz 1997'de Mars yüzeyine fırlatıldı. Pathfinder yalnızca doğrudan görevini tamamlamakla kalmadı, aynı zamanda Dünya'ya geri döndü. çok büyük miktar veri topladı ve tasarım ömrünü aştı.

Arazi taşıtları Ruhu ve Fırsatı

Mars Keşif Gezicileri (MER) Spirit and Opportunity, 2003 yazında Mars'a gönderildi ve Ocak 2004'te indi. Görevleri, gezegene bir insan misyonu gönderme umuduyla, Mars'taki su izlerini keşfetmek için büyük miktarlarda kaya ve toprağı incelemek ve sınıflandırmaktı. Görevin planlanan süresi 90 gün olmasına rağmen gerçekte altı yılı aştı. Bu süre zarfında Mars hakkında sayısız jeolojik veri toplandı.

Uzay gemisinin robot kolu

NASA tasarımcıları uzay aracını ilk kez tasarlamaya başladıklarında, güvenli ve verimli bir şekilde teslimatın zorluğuyla karşı karşıya kalmışlardı. uzayçok büyük ama neyse ki ağırlıksız bir kargo ve ekipman hacmi. Uzaktan Manipülasyon Sistemi (RMS) veya Canadarm (Kanadalı Uzaktan Manipülatör), ilk uzay yürüyüşünü 13 Kasım 1981'de gerçekleştirdi.

Elin altı adet hareketli eklemi vardır. insan eli. İki eklem omuzda, biri dirsekte ve üçü de elde bulunur. Elin ucunda gerekli yükü kavrayabilecek veya asabilecek bir kavrama cihazı bulunmaktadır. Sıfır yerçekiminde kol, 586.000 poundluk ağırlığı kaldırma ve onu inanılmaz bir hassasiyetle yerleştirme kapasitesine sahiptir. Toplam ağırlık Dünya yüzeyindeki el 994 pounddur.

RMS, uyduları fırlatmak ve aramak için kullanıldı ve aynı zamanda onarım sürecinde astronotlara paha biçilemez bir yardım olduğu da kanıtlandı. uzay teleskopu Hubble. Son görev Canadarm, Temmuz 2011'de fırlatılan uzay aracının bir parçası olarak bu robotun doksanıncı görevi oldu.

Mobil servis sistemleri

Mobil Servis Sistemi (MSS), RMS'ye benzer bir sistemdir ve Canadarm 2 olarak da bilinir. Sistem, uluslararası kurulum için tasarlanmıştır. uzay istasyonu bir nesne manipülatörü olarak. MSS, Uluslararası Uzay İstasyonunda kurulu ekipman ve aletlerin bakımının yanı sıra istasyon içinde yiyecek ve ekipmanların taşınmasına yardımcı olmak için tasarlanmıştır.

Dekstre

İçinde uzay görevi 2008 yılında STS-123, esnek kolun son parçasını Endeavor uzay aracıyla taşıdı özel amaç Dextre.

Dextre iki küçük kolla donatılmış bir robottur. Robot, daha önce astronotların uzay yürüyüşleri sırasında gerçekleştirdiği hassas montaj görevlerini yerine getirebiliyor. Dextre, uzay istasyonuna nesneleri taşıyabilir, araçları çalıştırabilir ve ekipmanı kurabilir veya kaldırabilir. Dextre ayrıca aydınlatma, video ekipmanı, alet tabanı ve dört alet tutucuyla donatılmıştır. Sensörler, robotun tuttuğu nesneleri "hissetmesine" ve hareketlere veya değişikliklere otomatik olarak yanıt vermesine olanak tanır. Ekip, kurulu dört kamerayı kullanarak çalışmayı izleyebiliyor.

Robotun tasarımı bir insanı andırıyor. Üst kısım vücudu belden dönebilmektedir ve omuzları her iki yanda bulunan kollarla tutulmaktadır.

Eğitimde robotlar

Robotik, STEM, tasarım ve problem çözme yaklaşımlarını öğretmek ve desteklemek için eğlenceli ve erişilebilir bir araç haline geldi. Robotikte öğrenciler, kendi ellerini ve kafalarını kullanarak aynı zamanda tasarımcı, sanatçı ve teknisyen olarak kendilerini gerçekleştirme fırsatına sahip olurlar. Bu, bilimsel ve matematiksel ilkelerin uygulanması için muazzam olasılıkların önünü açar.

İÇİNDE modern sistem mali kısıtlamalar dikkate alınarak eğitim, ortaöğretim ve yüksek okullar Teknolojiyi birden fazla disiplinle birleştiren karmaşık programları öğrencilere öğretmek için sürekli olarak uygun maliyetli yollar arıyoruz. profesyonel aktivite. Öğretmenler, çeşitli disiplinleri birleştiren disiplinler arası bir yöntem uyguladıkları için robotiğin ve bu eğitim kursunun avantajlarını hemen görüyorlar. Ayrıca robotik en uygun fiyatlı ve uygun olanı sunuyor yeniden kullanma teçhizat.

Bugün okullar sınıflara hayat getirmek için robotik programlarını her zamankinden daha fazla kullanıyor. eğitim kursları ve öğrenciler için gerekli olan çok çeşitli akademik standartlara uygunluğun sağlanması. Robotik, yalnızca çeşitli teknik disiplinlerin öğretilmesi için benzersiz ve geniş bir temel sağlamakla kalmaz, aynı zamanda modern toplumun gelişimi üzerinde önemli etkisi olan bir teknoloji alanı da sağlar.

Robotik neden önemlidir?

“Robot Uygulamaları ve Örnekleri” bölümünden de görüleceği üzere robotik yeni alan Teknoloji insan yaşamının birçok alanında kullanılmaktadır. Toplumun gelişmesinde önemli bir faktör, tüm üyelerinin mevcut teknolojiler açısından eğitilmesidir. Ancak robotiğin artan öneminin tek nedeni bu değil. Robotik, STEM disiplinlerinin temellerini benzersiz bir şekilde birleştirir ( doğa bilimleri, teknoloji, mühendislik ve matematik). Sınıfta öğrenim sırasında öğrenciler modern, teknolojik açıdan gelişmiş ve ilgi çekici araçları kullanarak farklı disiplinleri ve bunların ilişkilerini keşfederler. Bunun yanı sıra, görsel temsilÖğrencilerin ihtiyaç duyduğu projeler, onları denemeye ve estetik açıdan hoş ve uygulanabilir çözümler bulma konusunda yaratıcı olmaya teşvik eder. Öğrenciler işin bu yönlerini birleştirerek bilgi ve yeteneklerini bir sonraki seviyeye taşırlar.

Robotik, İnternet teknolojileri alanında en çok gelecek vaat eden alanların başında geliyor ve çağımızda geleceğin bilişim sektörü olduğunu anlatmaya gerek yok. Ek olarak, robot bilimi her şeyden daha ilginç görünebilir: Bir robot tasarlamak, elektronik de olsa neredeyse yeni bir yaratık yaratmak anlamına gelir ki bu elbette çekicidir. Ancak bu sektörde de her şey özellikle ilk başta zor olabilir. Uzmanlarla birlikte robotiğe neden ihtiyaç duyulduğunu ve buna nasıl yaklaşılması gerektiğini anlamaya çalışacağız.

Robotik, İnternet teknolojileri alanında en çok gelecek vaat eden alanların başında geliyor ve çağımızda geleceğin bilişim sektörü olduğunu anlatmaya gerek yok. Robotik büyüleyici bir şey: Bir robot tasarlamak, elektronik de olsa neredeyse yeni bir yaratık yaratmak anlamına geliyor.

Geçtiğimiz yüzyılın 60'lı yıllarından itibaren, insan adına bazı işler yapan otomatik ve kendi kendini yöneten cihazlar önce araştırma ve üretimde, ardından hizmet sektöründe kullanılmaya başlandı ve o günden bu yana daha çok insanların hayatında yer almaya başladı. her yıl kesin olarak. Elbette Rusya'da her şeyin tamamen bağımsız mekanizmalar tarafından yürütüldüğü söylenemez ancak bu yönde belli bir vektörün ana hatları kesinlikle çizilmiştir. Sberbank şimdiden 3 bin avukatı akıllı makinelerle değiştirmeyi planlıyor.

Uzmanlarla birlikte robotiğe neden ihtiyaç duyulduğunu ve buna nasıl yaklaşılması gerektiğini anlamaya çalışacağız.

Çocuklara yönelik robotiğin profesyonel robotikten farkı nedir?

Kısacası, çocuklar için robot bilimi bir konuyu incelemeyi amaçlarken, profesyonel robot bilimi bir konuyu çözmeyi amaçlamaktadır. belirli görevler. Uzmanlar, çeşitli teknolojik görevleri yerine getiren endüstriyel manipülatörler veya özel tekerlekli platformlar yaratırsa, o zaman amatörler ve çocuklar elbette daha basit şeyler yapar.

Akıllı Robotik Merkezi çalışanı Tatyana Volkova: “Kural olarak, herkesin başladığı yer burasıdır: motorları anlarlar ve robotu sadece ileri gitmeye zorlarlar, sonra dönüşler yaparlar. Robot hareket komutlarını yerine getirdiğinde, zaten bir sensör bağlayabilir ve robotun ışığa doğru hareket etmesini veya tam tersine ondan "kaçmasını" sağlayabilirsiniz. Ve sonra tüm yeni başlayanların en sevdiği görev geliyor: bir çizgi boyunca ilerleyen bir robot. Hatta çeşitli robot yarışları bile düzenleniyor.”

Çocuğunuzun robot bilimine meraklı olup olmadığını nasıl anlarsınız?

Öncelikle bir inşaat seti satın almanız ve çocuğunuzun onu birleştirmeyi sevip sevmediğini görmeniz gerekir. Ve sonra onu çevreye verebilirsiniz. Dersler onun ince motor becerilerini, hayal gücünü geliştirmesine yardımcı olacak, mekansal algı, mantık, konsantrasyon ve sabır.

Robotiğin (tasarım, elektronik, programlama) yönüne ne kadar erken karar verirseniz o kadar iyi olur. Her üç alan da çok geniştir ve ayrı çalışma gerektirir.

Innopolis Üniversitesi STEM programlarının önde gelen uzmanı Alexander Kolotov: “Bir çocuk inşaat setlerini birleştirmeyi seviyorsa, inşaat ona yakışacaktır. Eğer işlerin nasıl çalıştığını öğrenmekle ilgileniyorsa elektronik yapmaktan keyif alacaktır. Bir çocuğun matematiğe tutkusu varsa programlamaya da ilgi duyacaktır.”

Robotik öğrenmeye ne zaman başlamalı?

Çocukluktan itibaren kulüplere okumaya ve kaydolmaya başlamak en iyisidir, ancak çok erken değil - 8-12 yaşlarında uzmanlar söylüyor. Çocuktan önce anlaşılabilir soyutlamaları kavramak daha zordur ve daha sonra ergenlik, başka ilgi alanları geliştirebilir ve dikkati dağılabilir. Çocuğun ayrıca matematik çalışmaya motive edilmesi gerekir, böylece gelecekte mekanizmalar ve devreler tasarlamak ve algoritmalar oluşturmak onun için ilginç ve kolay olacaktır.

8-9 yaş arasıÇocuklar zaten bir direncin, LED'in, kapasitörün ne olduğunu ve daha sonraki kavramları anlayabilir ve hatırlayabilir. okul fiziği okul müfredatının önünde usta. Bu alanda uzman olsalar da olmasalar da kazanacakları bilgi ve beceriler kesinlikle boşa gitmeyecektir.

14-15 yaşlarında Sadece karmaşık algoritmaları değil, aynı zamanda veri depolama yapılarını da anlamak için matematik çalışmaya devam etmeniz, robotik derslerini arka plana itmeniz ve programlamayı daha ciddi şekilde incelemeye başlamanız gerekiyor. Daha sonra algoritmalaştırmanın matematiksel temeli ve bilgisi, mekanizmalar ve makineler teorisine dalma, robotik bir cihazın elektromekanik ekipmanının tasarımı, otomatik navigasyon algoritmalarının uygulanması, bilgisayarlı görme algoritmaları ve makine öğrenimi geliyor.

Alexander Kolotov: “Eğer şu anda geleceğin uzmanını temel bilgilerle tanıştırırsanız doğrusal cebir, karmaşık matematik, olasılık teorisi ve istatistik, daha sonra üniversiteye girdiğinde, yüksek öğrenim alırken bu konulara neden daha fazla dikkat etmesi gerektiği konusunda zaten iyi bir fikre sahip olacak.

Hangi tasarımcıları seçmeli?

Her çağın karmaşıklık derecesine göre değişen kendi eğitim programları, oluşturucuları ve platformları vardır. Hem yabancı hem de yerli ürünleri bulabilirsiniz. Robotik için pahalı kitler var (yaklaşık 30 bin ruble ve daha fazlası), ayrıca daha ucuz, çok basit olanlar da var (1-3 bin ruble dahilinde).

Eğer çocuk 8-11 yaş Lego veya Fischertechnik inşaat setlerini satın alabilirsiniz (tabii ki üreticilerin hem genç hem de yaşlı yaşlar için teklifleri olmasına rağmen). Lego yapıcısı robotik için ilginç detaylara, parlak figürlere sahiptir, montajı kolaydır ve donatılır ayrıntılı talimatlar. Robotik için Fischertechnik inşaat kitleri serisi sizi gerçek geliştirme sürecine yaklaştırır; burada kablolar, fişler ve görsel bir programlama ortamı bulunur.

13-14 yaşlarında Tatyana Volkova'ya göre Raspberry'nin yanı sıra eğitim robotiği alanında pratik olarak standart olan TRIC veya Arduino modülleriyle çalışmaya başlayabilirsiniz. TRIC, Lego'dan daha karmaşık, ancak Arduino ve Raspberry Ri'den daha hafiftir. Son ikisi zaten temel programlama becerileri gerektiriyor.

Başka neleri incelemeniz gerekecek?

Programlama. Bundan yalnızca ilk aşamada kaçınmak mümkündür, ancak daha sonra onsuz yaşayamazsınız. Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot İşletim Sistemi) ile başlayabilirsiniz.

Temel mekanik.İnce motor becerileri ve genel gelişim için önemli olan kağıt, karton, şişelerden yapılan el işleriyle başlayabilirsiniz. En basit robot, ayrı parçalardan (motorlar, teller, fotosensör ve basit bir mikro devre) yapılabilir. "Peder Sperch ile Yapma Aracı" temel mekaniği tanımanıza yardımcı olacaktır.

Elektroniğin Temelleri.İlk önce nasıl toplanacağını öğren basit devreler. Uzmanlar, sekiz yaşın altındaki çocuklar için “Uzman” yapım setini öneriyor; ardından “Elektroniğin Temelleri” setine geçebilirsiniz. Başlangıç".

Çocuklar robot bilimini nerede uygulayabilir?

Bir çocuğun ilgisini görürseniz onu kulüplere ve kurslara gönderebilirsiniz, ancak kendi başınıza da çalışabilirsiniz. Kurslar sırasında çocuk, uzmanların rehberliğinde olacak, kendisi gibi düşünen insanları bulabilecek ve düzenli olarak robot bilimi ile meşgul olacak.

Ayrıca derslerden ne istediğinizi hemen anlamanız da tavsiye edilir: yarışmalara katılın ve ödüller için yarışın, proje faaliyetlerine katılın veya sadece kendiniz çalışın.

Alexey Kolotov: “Ciddi dersler, projeler, yarışmalara katılım için 6-8 kişilik küçük gruplardan oluşan kulüpleri ve öğrencileri yarışmalarda ödüllere götüren, sürekli kendini geliştiren ve veren bir koç seçmeniz gerekiyor. ilginç görevler. Hobi aktiviteleri için ise 20 kişiye kadar gruplara gidebilirsiniz.”

Robotik dersleri nasıl seçilir?

Derslere kayıt olurken öğretmene dikkat edin, Promobot'un ticari direktörü Oleg Kivokurtsev'i tavsiye ediyor. Tatyana Volkova, Oleg ile aynı fikirde, "Bir öğretmenin çocuklara sadece ekipmanı verdiği ve ardından herkesin istediğini yapabileceği emsaller var." Bu tür faaliyetlerin pek faydası olmayacaktır.

Ders seçerken şunlara da dikkat etmelisiniz: mevcut malzeme ve teknik temelde. İnşaat kitleri var mı (sadece Lego değil), programlar yazmak, mekanik ve elektronik üzerine çalışmak ve kendi başınıza projeler yapmak mümkün mü? Her öğrenci çiftinin kendi robot kitine sahip olması gerekir. Yarışmalara katılmak istiyorsanız tercihen ek parçalarla (tekerlekler, dişliler, çerçeve elemanları). Birkaç takım aynı anda bir setle çalışıyorsa, büyük olasılıkla ciddi bir rekabet beklenmez.

Robotik kulübünün hangi yarışmalara katıldığını öğrenin. Bu yarışmalar edindiğiniz becerileri pekiştirmenize ve daha fazla gelişme fırsatı sunmanıza yardımcı oluyor mu?

Robocup Yarışması 2014

Robotik konusunu kendi başınıza nasıl çalışabilirsiniz?

Kurslar para ve zaman gerektirir. Eğer ilki yeterli değilse ve düzenli olarak bir yere gidemiyorsanız çocuğunuzla bağımsız olarak ders çalışabilirsiniz. Ebeveynlerin bu alanda gerekli yeterliliğe sahip olması önemlidir: Oleg Kivokurtsev, bir ebeveynin yardımı olmadan bir çocuğun robot biliminde ustalaşmasının oldukça zor olacağı konusunda uyarıyor.

Çalışılacak materyal bulun. İnternetten, sipariş edilen kitaplardan, katıldığı konferanslardan, “Eğlenceli Robotik” dergisinden alınabilir. İçin kendi kendine çalışmaÜcretsiz çevrimiçi kurslar vardır, örneğin "Arduino kullanarak robotlar ve diğer cihazlar oluşturma: trafik ışıklarından 3 boyutlu yazıcıya."

Yetişkinler robot bilimini öğrenmeli mi?

Zaten ayrıldıysanız çocukluk Bu robotiğin kapılarının size kapalı olduğu anlamına gelmiyor. Ayrıca kurslara kaydolabilir veya kendi başınıza çalışabilirsiniz.

Bir kişi bunu hobi olarak yapmaya karar verirse yolu bir çocuğunkiyle aynı olacaktır. Ancak profesyonel bir eğitim (tasarım mühendisi, programcı ve elektronik mühendisi) olmadan amatör seviyenin ötesine geçmenizin pek mümkün olmadığı açıktır, ancak elbette kimse size bir şirkette staj yapmanızı yasaklamaz. ve sizin için yeni bir yönün granitini inatla kemiriyorum.

Oleg Kivokurtsev: “Bir yetişkinin robot biliminde ustalaşması daha kolay olacak ama önemli faktör zamanı geldi."

Benzer bir uzmanlığa sahip olan ancak yeniden eğitim almak isteyenler için de yardımcı olacak çeşitli kurslar bulunmaktadır. Örneğin makine öğrenimi uzmanları için uygun olacaktır ücretsiz çevrimiçi kurs olasılıksal robotikte “Robot biliminde yapay zeka.” Ayrıca Intel eğitim programı, Lectorium eğitim projesi de bulunmaktadır. uzaktan kurslar ITMO. Kitapları unutmayın, örneğin yeni başlayanlar için pek çok literatür var (“Robotiğin Temelleri”, “Robotiğe Giriş”, “ Yönetim kurulu kitabı robotik"). Sizin için en net ve uygun olanı seçin.

Ciddi işlerin amatör hobiden en azından ekipman maliyetleri ve çalışana verilen görev listesi açısından farklı olduğu unutulmamalıdır. En basit robotu kendi ellerinizle bir araya getirmek bir şeydir, ancak örneğin bilgisayar görüşü gibi pratik yapmak tamamen başka bir şeydir. Bu nedenle tasarım, programlama ve donanım mühendisliğinin temellerini incelemek hala daha iyidir. ilk yıllar ve daha sonra eğer beğendiyseniz uzman bir üniversiteye girin.

Hangi üniversitelere gidip eğitim almalıyım?

Robotik ile ilgili ana dallar aşağıdaki üniversitelerde bulunabilir:

— Moskova Teknoloji Üniversitesi (MIREA, MGUPI, MITHT);

— Moskova Devleti teknik üniversite onlara. N. E. Bauman;

— Moskova Devlet Teknoloji Üniversitesi “Stankin”;

- Ulusal araştırma üniversitesi"MPEI" (Moskova);

— Skolkovo Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (Moskova);

— Moskova devlet üniversitesiİmparator II. Nicholas'ın ulaşım yolları;

— Moskova Devlet Gıda Üretim Üniversitesi;

— Moskova Devlet Ormancılık Üniversitesi;

— St. Petersburg Devlet Havacılık ve Uzay Enstrümantasyon Üniversitesi (SGUAP);

— St. Petersburg Ulusal Bilgi Teknolojileri, Mekanik ve Optik Araştırma Üniversitesi (ITMO);

— Magnitogorsk Devlet Teknik Üniversitesi;

— Omsk Devlet Teknik Üniversitesi;

— Saratov Devlet Teknik Üniversitesi;

— Innopolis Üniversitesi (Tataristan Cumhuriyeti);

— Güney Rusya federal üniversite(Novocherkassk Devlet Teknik Üniversitesi).

En önemli

Robotiğin temellerini bilmek, yakında sıradan insanlar için yararlı olabilir ve bu alanda uzman olma fırsatı çok umut verici görünüyor, bu yüzden kesinlikle en azından robotikte elinizi denemeye değer.