Ngayon, ang mga robotics class ay nagiging napakasikat. Para sa mga mag-aaral, ang mga naturang aralin ay nakakatulong na bumuo at bumuo ng kritikal na pag-iisip, matutunan kung paano malikhaing lapitan ang proseso ng paglutas ng mga problema sa iba't ibang antas ng pagiging kumplikado, at makakuha din ng mga kasanayan sa pagtutulungan ng magkakasama.
Bagong henerasyon
Ang modernong edukasyon ay lumilipat sa isang bagong yugto ng pag-unlad nito. Maraming mga tagapagturo at mga magulang ang naghahanap ng pagkakataon na mainteresan ang mga bata sa agham, magtanim ng pagmamahal sa pag-aaral at singilin sila ng pagnanais na lumikha at mag-isip sa labas ng kahon. Ang mga tradisyonal na anyo ng pagtatanghal ng materyal ay matagal nang nawala ang kanilang kaugnayan. Ang bagong henerasyon ay hindi katulad ng mga ninuno nito. Gusto nilang matuto sa isang buhay na buhay, kawili-wili, interactive na paraan. Ang henerasyong ito ay madaling nakatuon sa mga makabagong teknolohiya. Nais ng mga bata na umunlad sa paraang hindi lamang sumasabay sa mabilis na pag-unlad ng mga teknolohiya, ngunit direktang lumahok din sa prosesong ito.
Marami sa kanila ang interesado sa: “Ano ang robotics? Saan mo matutunan ito?”.
Edukasyon at mga robot
Itong akademikong disiplina ay kinabibilangan ng mga ganyanmga paksa tulad ng disenyo, programming, algorithmics, mathematics, physics at iba pang mga disiplina na nauugnay sa engineering. Ang World Robotics Olympiad (World Robotics Olympiad - WRO) ay ginaganap taun-taon. Sa larangang pang-edukasyon, ito ay isang napakalaking kumpetisyon upang mas maunawaan kung ano ang robotics para sa mga unang nakatagpo ng katulad na paksa. Nagbibigay ito ng pagkakataong subukan ang kanilang kamay sa mga kalahok mula sa higit sa 50 bansa. Humigit-kumulang 20 libong koponan ang darating sa kompetisyon, na kinabibilangan ng mga bata mula 7 hanggang 18 taong gulang.
Ang pangunahing layunin ng WRO: pagpapaunlad at pagpapasikat ng siyentipiko at teknolohikal na pagkamalikhain (pang-agham at teknikal na pagkamalikhain) at robotics sa mga kabataan at bata. Ang nasabing mga Olympiad ay isang modernong kasangkapang pang-edukasyon ng ika-21 siglo.
Mga Bagong Tampok
Upang mas maunawaan ng mga bata kung ano ang robotics, ang kumpetisyon ay gumagamit ng teoretikal at praktikal na mga kasanayang nakuha sa silid-aralan bilang bahagi ng club work at ang kurikulum ng paaralan para sa pag-aaral ng mga natural na agham at eksaktong agham. Ang hilig para sa disiplina ng robotics ay unti-unting nabubuo sa pagnanais na matuto nang mas malalim tungkol sa mga agham gaya ng matematika, pisika, computer science at teknolohiya.
Ang
WRO ay isang natatanging pagkakataon para sa mga kalahok at tagamasid nito hindi lamang upang matuto nang higit pa tungkol sa kung ano ang robotics, kundi pati na rin upang bumuo ng mga kasanayan sa pagkamalikhain at kritikal na pag-iisip na napakahalaga sa ika-21 siglo.
Pagsasanay
Ang interes sa pang-edukasyon na disiplina ng robotics ay lumalaki araw-araw. Ang materyal na base ay patuloy na nagpapabuti at umuunlad, maraming mga ideya na hanggang kamakailan ay nanatiling isang panaginip ay ngayon ay isang katotohanan. Ang pag-aaral ng paksang "Mga Pundamental ng Robotics" ay naging posible para sa isang malaking bilang ng mga bata. Sa mga aralin, natututo ang mga bata na lutasin ang mga problema na may limitadong mapagkukunan, iproseso at i-assimilate ang impormasyon, at gamitin ito sa tamang paraan.
Madaling matuto ang mga bata. Ang modernong nakababatang henerasyon, na pinalaki sa iba't ibang mga gadget, bilang panuntunan, ay hindi nahihirapan sa pag-master ng disiplina na "Mga Pundamental ng Robotics", na napapailalim sa pagnanais at pananabik para sa bagong kaalaman.
Dapat sabihin na kahit ang mga matatanda ay mas mahirap sanayin muli kaysa turuan ang dalisay ngunit uhaw na pag-iisip ng mga bata. Ang isang positibong kalakaran ay ang napakalaking pansin sa pagpapasikat ng mga robotics sa mga kabataan ng gobyerno ng Russia. At ito ay nauunawaan, dahil ang gawain ng pag-modernize ng edukasyon sa engineering at pag-akit ng mga batang propesyonal ay isang usapin ng pagiging mapagkumpitensya ng estado sa internasyonal na arena.
Kahalagahan ng paksa
Ngayon, ang napapanahong isyu ng Ministri ng Edukasyon ay ang pagpapakilala ng mga robotics na pang-edukasyon sa bilog ng mga disiplina ng paaralan. Ito ay itinuturing na isang mahalagang lugar ng pag-unlad. Sa mga aralin sa teknolohiya, ang mga bata ay dapat makakuha ng isang ideya ng modernong globo ng pag-unlad ng teknolohiya at disenyo, na nagbibigay sa kanila ng pagkakataong mag-imbento at bumuo ng kanilang sarili. Hindi kinakailangan para sa lahat ng mga mag-aaral na maging mga inhinyero, ngunit lahat ay dapat magkaroon ng pagkakataon.
Sa pangkalahatan, ang mga aralin sa robotics ay labisay kawili-wili sa mga bata. Mahalagang maunawaan ito ng lahat - kapwa mga guro at magulang. Ang ganitong mga klase ay nagbibigay ng pagkakataon na makita ang ibang mga disiplina sa ibang liwanag, upang maunawaan ang kahulugan ng kanilang pag-aaral. Ngunit ito ay ang kahulugan, ang pag-unawa kung bakit ito ay kinakailangan, na nagtutulak sa isip ng mga lalaki. Ang kanyang pagliban ay nagpapawalang-bisa sa lahat ng pagsisikap ng mga guro at magulang.
Ang isang mahalagang kadahilanan ay ang pagtuturo ng robotics ay hindi nakaka-stress at ganap na nakaka-absorb para sa mga bata. Ito ay hindi lamang ang pag-unlad ng personalidad ng mag-aaral, kundi pati na rin ang pagkakataong makalayo sa kalye, hindi magandang kapaligiran, walang ginagawang libangan at ang mga kahihinatnan na kaakibat nito.
Origin
Ang mismong pangalan ng robotics ay nagmula sa kaukulang English robotics. Ito ay isang inilapat na agham na tumatalakay sa pagbuo ng mga teknikal na awtomatikong sistema. Sa produksyon, isa ito sa mga pangunahing teknikal na pundasyon ng pagpapaigting.
Lahat ng batas ng robotics, tulad ng agham mismo, ay malapit na nauugnay sa electronics, mechanics, telemechanics, mechatronics, computer science, radio engineering, electrical engineering. Ang robotics mismo ay nahahati sa pang-industriya, konstruksiyon, medikal, espasyo, militar, ilalim ng dagat, abyasyon at sambahayan.
Ang konsepto ng "robotics" ay unang ginamit sa kanyang mga kwento ng manunulat ng science fiction na si Isaac Asimov. Ito ay noong 1941 (ang kuwentong "Ang Sinungaling").
Ang mismong salitang "robot" ay nilikha noong 1920 ng mga manunulat na Czech na sina Karel Capek at kanyang kapatid na si Josef. Ito ay kasama sa science fiction play na "Rossum's Universal Robots", na itinanghal noong 1921 at nagtamasa ng mahusay na tagumpay ng madla. Ngayon ay makikita mo kung paanoang linyang ipinahiwatig sa dula ay malawakang binuo sa liwanag ng science fiction cinematography. Ang kakanyahan ng balangkas: ang may-ari ng halaman ay bumubuo at nag-aayos ng produksyon ng isang malaking bilang ng mga android na maaaring gumana nang walang pahinga. Ngunit ang mga robot na ito ay nagrerebelde sa kanilang mga gumawa.
Mga makasaysayang halimbawa
Nakakatuwa na ang simula ng robotics ay lumitaw noong sinaunang panahon. Ito ay pinatunayan ng mga labi ng gumagalaw na mga estatwa na ginawa noong ika-1 siglo BC. Isinulat ni Homer sa Iliad ang tungkol sa mga aliping babae na gawa sa ginto, na may kakayahang magsalita at mag-isip. Ngayon, ang isip na pinagkalooban ng mga robot ay tinatawag na artificial intelligence. Bilang karagdagan, ang sinaunang Greek mechanical engineer na si Archytas ng Tarentum ay kinikilala sa pagdidisenyo at pagbuo ng mechanical flying pigeon. Ang kaganapang ito ay itinayo noong mga 400 BC
Maraming ganyang halimbawa. Ang mga ito ay mahusay na isiwalat sa aklat ng Makarov I. M. at Topcheeva Yu. I. "Robotics: kasaysayan at pananaw". Sinasabi nito sa isang sikat na paraan ang tungkol sa mga pinagmulan ng mga modernong robot, at binabalangkas din ang robotics ng hinaharap at ang kaukulang pag-unlad ng sibilisasyon ng tao.
Mga uri ng robot
Sa kasalukuyang yugto, ang pinakamahalagang klase ng mga general purpose robot ay mobile at manipulative.
Ang
Mobile ay isang awtomatikong makina na may gumagalaw na chassis at kinokontrol na mga drive. Ang mga robot na ito ay maaaring naglalakad, may gulong, uod, gumagapang, lumulutang, lumilipad.
Ang
Manipulation ay isang awtomatikong stationary o mobileisang makina na binubuo ng isang manipulator na may ilang antas ng kalayaan at kontrol ng software na gumaganap ng mga function ng motor at kontrol sa produksyon. Ang mga naturang robot ay magagamit sa sahig, portal o suspendido na anyo. Pinakamalawak na ginagamit ang mga ito sa mga industriya ng paggawa ng instrumento at paggawa ng makina.
Mga paraan ng paggalaw
Ang mga may gulong at sinusubaybayang robot ay malawakang ginagamit. Ang paggalaw ng isang robot na naglalakad ay isang mahirap na gawain ng dinamika. Ang mga naturang robot ay hindi pa maaaring magkaroon ng matatag na paggalaw na likas sa isang tao.
Tungkol sa mga lumilipad na robot, masasabi nating karamihan sa mga modernong sasakyang panghimpapawid ay sila lamang, ngunit sila ay kinokontrol ng mga piloto. Kasabay nito, makokontrol ng autopilot ang paglipad sa lahat ng yugto. Kasama sa mga lumilipad na robot ang mga drone (UAV) at ang kanilang subclass - mga cruise missiles. Ang mga naturang device ay magaan at gumaganap ng mga mapanganib na misyon, hanggang sa pagpapaputok sa utos ng operator. Bilang karagdagan, may mga disenyong sasakyan na may kakayahang mag-independiyenteng pagpapaputok.
May mga lumilipad na robot na gumagamit ng mga paraan ng paggalaw na ginagamit ng mga penguin, jellyfish at ray. Ang paraan ng paggalaw na ito ay makikita sa Air Penguin, Air Ray, Air Jelly na mga robot. Ang mga ito ay ginawa ng Festo. Ngunit ang mga robot ng RoboBee ay gumagamit ng mga paraan ng paglipad ng insekto.
Sa mga gumagapang na robot, mayroong ilang mga pag-unlad na katulad ng paggalaw sa mga uod, ahas at slug. Sa kasong ito, ang robot ay gumagamit ng mga puwersa ng friction sa isang magaspang na ibabaw o curvature sa ibabaw. Katulad na paggalawkapaki-pakinabang para sa makitid na espasyo. Ang mga naturang robot ay kailangan upang maghanap ng mga tao sa ilalim ng mga durog na bato ng mga nasirang gusali. Ang mga robot na parang ahas ay may kakayahang gumalaw sa tubig (gaya ng ACM-R5 na gawa sa Japan).
Ang mga robot na gumagalaw sa patayong ibabaw ay gumagamit ng mga sumusunod na diskarte:
- parang isang lalaking umaakyat sa pader na may mga ledge (Stanford robot Capuchin);
- parang tuko na nilagyan ng mga vacuum suction cup (Wallbot" at Stickybot).
Sa mga lumulutang na robot, maraming mga pag-unlad na gumagalaw sa prinsipyo ng imitasyon ng isda. Ang kahusayan ng naturang paggalaw ay 80% na mas mataas kaysa sa kahusayan ng paggalaw gamit ang isang propeller. Ang ganitong mga disenyo ay may mababang antas ng ingay at mataas na kakayahang magamit. Ito ang dahilan kung bakit sila ay may malaking interes sa mga mananaliksik ng espasyo sa ilalim ng dagat. Kasama sa mga robot na ito ang University of Essex Robotic Fish at Tuna, na binuo ng Field Robotics Institute. Itinulad ang mga ito sa katangian ng paggalaw ng tuna. Kabilang sa mga robot na ginagaya ang paggalaw ng isang stingray, ang pag-unlad ng Festo ay kilala: Aqua Ray. At ang robot na gumagalaw na parang dikya ay ang Aqua Jelly mula sa parehong developer.
Circle work
Karamihan sa mga robotics club ay nakatuon sa elementarya at sekondaryang paaralan. Ngunit ang mga bata sa edad ng preschool ay hindi pinagkaitan ng pansin. Ang pangunahing papel dito ay ginagampanan ng pag-unlad ng pagkamalikhain. Dapat matutunan ng mga preschooler na malayang mag-isip at isalin ang kanilang mga ideya sa pagkamalikhain. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga klase ng robotics sa mga bilog para sa mga batang wala pang 6 taong gulang ay naglalayong aktibong paggamit ng mga cube at simplengmga constructor.
Ang curriculum ng paaralan ay tiyak na nagiging mas kumplikado. Nagbibigay ito ng isang pagkakataon upang maging pamilyar sa iba't ibang klase ng mga robot, subukan ang iyong sarili sa pagsasanay, bungkalin ang agham. Ang mga bagong disiplina ay nagpapakita ng potensyal ng bata na makakuha ng mga propesyonal na kasanayan at kaalaman sa napiling larangan ng engineering.
Robotics
Ang modernong pag-unlad ng robotics ay nasa isang yugto na tila isang malakas na tagumpay sa robotics ang malapit nang mangyari. Ito ay pareho sa video calling at mga mobile na gadget. Hanggang kamakailan lamang, ang lahat ng ito ay tila hindi naa-access sa mass consumption. At ngayon ito ay isang pangkaraniwan na tumigil sa paghanga. Ngunit ang bawat eksibisyon ng robotics ay nagpapakita sa amin ng mga kamangha-manghang proyekto na kumukuha ng diwa ng isang tao mula sa pag-iisip lamang ng kanilang pagpapakilala sa lipunan.
Sa sistema ng edukasyon, ito ay ang mga kumplikadong pag-install ng mga robot na ginagawang posible na ipatupad ang isang programa gamit ang mga aktibidad ng proyekto, na kung saan ay sikat:
- Mechatronics Control Kit.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Pamamahala
Ayon sa uri ng pamamahala ng system mayroong:
- biotechnical (utos, pagkopya, semi-awtomatiko);
- awtomatiko (software, adaptive, intelligent);
- interactive (automated, supervisory, interactive).
Ang mga pangunahing gawain ng pagkontrol ng robot ay kinabibilangan ng:
- pagpaplano ng mga paggalaw at posisyon;
- mga puwersa at sandali sa pagpaplano;
- pagtukoy ng dynamic at kinematic na data;
- dynamic accuracy analysis.
Ang pagbuo ng mga paraan ng pagkontrol ay may malaking kahalagahan sa larangan ng robotics. Mahalaga ito para sa teknikal na cybernetics at automatic control theory.
