Bugün robotik dersleri çok popüler hale geliyor. Okul çocukları için, bu tür dersler eleştirel düşünmeyi oluşturmaya ve geliştirmeye yardımcı olur, çeşitli karmaşıklık seviyelerindeki problemleri çözme sürecine yaratıcı bir şekilde nasıl yaklaşılacağını öğrenir ve ayrıca ekip çalışması becerileri kazanır.
Yeni nesil
Modern eğitim, gelişiminin yeni bir aşamasına geçiyor. Pek çok eğitimci ve ebeveyn, çocukların bilime ilgi duymasını sağlamak, öğrenme sevgisini aşılamak ve onları kalıpların dışında yaratma ve düşünme arzusuyla suçlamak için bir fırsat arıyor. Materyalin geleneksel sunum biçimleri uzun zamandır ilgilerini yitirmiştir. Yeni nesil ataları gibi değil. Canlı, ilginç, etkileşimli bir şekilde öğrenmek istiyorlar. Bu nesil, modern teknolojilere kolayca yönlendirilir. Çocuklar sadece hızla gelişen teknolojilere ayak uydurarak değil, aynı zamanda bu sürece doğrudan katılarak gelişmek isterler.
Birçoğu şu konuyla ilgileniyor: “Robotik nedir? Bunu nereden öğrenebilirsin?”.
Eğitim ve robotlar
Bu akademik disiplin şunları içerir:tasarım, programlama, algoritmik, matematik, fizik ve mühendislikle ilgili diğer disiplinler gibi konular. Dünya Robotik Olimpiyatı (Dünya Robotik Olimpiyatı - WRO) her yıl düzenlenmektedir. Eğitim alanında, bu, benzer bir konuyla ilk karşılaşanlar için robotiğin ne olduğunu daha iyi anlamak için büyük bir yarışmadır. 50'den fazla ülkeden katılımcılarda ellerini deneme fırsatı veriyor. 7-18 yaş arası çocukların yer aldığı yarışmaya yaklaşık 20 bin takım geliyor.
WRO'nun ana hedefi: gençler ve çocuklar arasında bilimsel ve teknolojik yaratıcılığın (bilimsel ve teknik yaratıcılık) ve robotiğin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması. Bu tür Olimpiyatlar 21. yüzyılın modern bir eğitim aracıdır.
Yeni Özellikler
Çocukların robotiğin ne olduğunu daha iyi anlamaları için yarışma, kulüp çalışmasının bir parçası olarak sınıfta kazanılan teorik ve pratik becerileri ve doğa bilimleri ve kesin bilimler için okul müfredatını kullanır. Robotik disiplinine olan tutku, yavaş yavaş matematik, fizik, bilgisayar bilimi ve teknoloji gibi bilimler hakkında daha derin bilgi edinme arzusuna dönüşüyor.
WRO, katılımcıları ve gözlemcileri için sadece robotiğin ne olduğu hakkında daha fazla bilgi edinmek için değil, aynı zamanda 21. yüzyılda çok gerekli olan yaratıcılık ve eleştirel düşünme becerilerini geliştirmek için eşsiz bir fırsattır.
Eğitim
Robotiğin eğitim disiplinine ilgi her geçen gün artıyor. Maddi temel sürekli gelişiyor ve gelişiyor, yakın zamana kadar bir rüya olarak kalan birçok fikir bugün bir gerçek. "Robotiğin Temelleri" konusunun incelenmesi, çok sayıda çocuk için mümkün hale geldi. Derslerde çocuklar kısıtlı kaynaklarla problem çözmeyi, bilgiyi işleyip özümsemeyi ve doğru şekilde kullanmayı öğrenirler.
Çocuklar kolayca öğrenir. Kural olarak, çeşitli araçlarla yetiştirilen modern genç nesil, yeni bilgi arzusuna ve özlemine tabi olan "Robotiğin Temelleri" disiplininde ustalaşmakta zorluk çekmez.
Yetişkinlerin bile yeniden eğitilmesinin, saf ama susamış çocukların zihinlerini öğretmekten daha zor olduğu belirtilmelidir. Olumlu bir eğilim, Rus hükümeti tarafından robotiğin gençler arasında popülerleşmesine büyük ilgi gösterilmesidir. Ve bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü mühendislik eğitimini modernize etme ve genç profesyonelleri cezbetme görevi, devletin uluslararası arenada rekabet edebilirliği meselesidir.
Konunun önemi
Bugün, Milli Eğitim Bakanlığı'nın güncel konusu, eğitim robotiğinin okul disiplinlerine dahil edilmesidir. Önemli bir gelişme alanı olarak kabul edilir. Teknoloji derslerinde çocuklar, onlara kendilerini icat etme ve inşa etme fırsatı veren modern teknoloji ve tasarım geliştirme alanı hakkında bir fikir edinmelidir. Tüm öğrencilerin mühendis olması şart değil ama herkesin fırsatı olmalı.
Genel olarak, robotik dersleri son dereceçocuklar için ilginçtir. Herkesin bunu anlaması önemlidir - hem öğretmenler hem de ebeveynler. Bu tür dersler, diğer disiplinleri farklı bir ışıkta görme, çalışmalarının anlamını anlama fırsatı sağlar. Ancak, erkeklerin zihnini harekete geçiren şey, bunun neden gerekli olduğunun anlaşılması, anlamıdır. Onun yokluğu öğretmenlerin ve velilerin tüm çabalarını boşa çıkarıyor.
Önemli bir faktör, robotik öğretiminin çocuklar için stresli olmaması ve tamamen emici olmasıdır. Bu sadece öğrencinin kişiliğinin gelişimi değil, aynı zamanda sokaktan, elverişsiz ortamdan, boş vakit geçirmekten ve bunun getirdiği sonuçlardan uzaklaşma fırsatıdır.
Köken
Robotiğin adı, karşılık gelen İngilizce robotiğinden gelir. Bu, teknik otomatik sistemlerin geliştirilmesi ile ilgilenen uygulamalı bir bilimdir. Üretimde, yoğunlaştırmanın ana teknik temellerinden biridir.
Bilimin kendisi gibi robotiğin tüm yasaları elektronik, mekanik, telemekanik, mekatronik, bilgisayar bilimi, radyo mühendisliği, elektrik mühendisliği ile yakından ilişkilidir. Robotiğin kendisi endüstriyel, inşaat, tıp, uzay, askeri, su altı, havacılık ve ev alanlarına ayrılmıştır.
"Robotik" kavramı ilk kez hikayelerinde bilim kurgu yazarı Isaac Asimov tarafından kullanılmıştır. 1941'deydi ("Yalancı" hikayesi).
"Robot" kelimesi 1920'de Çek yazarlar Karel Capek ve kardeşi Josef tarafından icat edildi. 1921 yılında sahnelenen ve büyük bir seyirci başarısı elde eden bilim kurgu oyunu Rossum'un Evrensel Robotları'na dahil edilmiştir. Bugün nasıl olduğunu görebilirsinoyunda belirtilen çizgi, bilimkurgu sinematografisi ışığında yaygın olarak geliştirilmiştir. Arsanın özü: bitkinin sahibi, dinlenmeden çalışabilen çok sayıda androidin üretimini geliştiriyor ve ayarlıyor. Ancak bu robotlar sonunda yaratıcılarına isyan eder.
Tarihi örnekler
Robotiğin başlangıcının eski zamanlarda ortaya çıkması ilginçtir. Bu, MÖ 1. yüzyılda yapılmış hareketli heykellerin kalıntılarıyla kanıtlanmıştır. Homeros İlyada'da altından yapılmış, konuşabilen ve düşünebilen cariyeler hakkında yazmıştır. Günümüzde robotların sahip olduğu akla yapay zeka denilmektedir. Buna ek olarak, eski Yunan makine mühendisi Tarentum'lu Archytas, mekanik uçan güvercini tasarlama ve inşa etme konusunda kredilendirildi. Bu olay yaklaşık MÖ 400'e kadar uzanır
Bunun gibi birçok örnek var. Makarov I. M. kitabında iyi açıklanmıştır. ve Topcheeva Yu. I. "Robotik: tarih ve perspektifler". Modern robotların kökenlerini popüler bir şekilde anlatıyor ve aynı zamanda geleceğin robotiğinin ve buna karşılık gelen insan uygarlığının gelişiminin ana hatlarını veriyor.
Robot türleri
Şu aşamada genel amaçlı robotların en önemli sınıfları mobil ve manipülatiftir.
Mobil, hareketli bir şasiye ve kontrollü sürücülere sahip otomatik bir makinedir. Bu robotlar yürüyen, tekerlekli, tırtıllı, emekleyen, yüzen, uçan olabilir.
Manipülasyon, otomatik sabit veya mobilüretimde motor ve kontrol fonksiyonlarını gerçekleştiren birkaç serbestlik derecesine sahip bir manipülatör ve yazılım kontrolünden oluşan bir makine. Bu tür robotlar zemin, portal veya asılı formda mevcuttur. En yaygın olarak alet yapımı ve makine yapımı endüstrilerinde kullanılırlar.
Hareket yöntemleri
Tekerlekli ve paletli robotlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Yürüyen bir robotun hareketi, dinamiklerin zor bir görevidir. Bu tür robotlar henüz bir kişinin doğasında olan sabit bir harekete sahip olamazlar.
Uçan robotlarla ilgili olarak, modern uçakların çoğunun sadece onlar olduğunu söyleyebiliriz, ancak bunlar pilotlar tarafından kontrol edilir. Aynı zamanda otopilot, uçuşu her aşamada kontrol edebilir. Uçan robotlar, dronları (İHA'lar) ve alt sınıfları olan seyir füzelerini içerir. Bu tür cihazlar hafiftir ve operatörün emrine ateş etmeye kadar tehlikeli görevler gerçekleştirir. Ayrıca bağımsız atış yapabilen tasarım araçları da bulunmaktadır.
Penguenlerin, denizanalarının ve ışınların kullandığı hareket yöntemlerini kullanan uçan robotlar var. Bu hareket yöntemi Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotlarında görülmektedir. Festo tarafından üretilirler. Ancak RoboBee robotları böcek uçuş yöntemlerini kullanır.
Sürünen robotlar arasında, solucanlar, yılanlar ve sümüklü böceklere hareket konusunda benzer bir takım gelişmeler var. Bu durumda robot, pürüzlü bir yüzey veya yüzey eğriliği üzerindeki sürtünme kuvvetlerini kullanır. benzer hareketdar alanlar için kullanışlıdır. Yıkılan binaların enkazı altındaki insanları aramak için bu tür robotlara ihtiyaç vardır. Yılan benzeri robotlar suda hareket edebilir (Japonya'da üretilen ACM-R5 gibi).
Dikey bir yüzey üzerinde hareket eden robotlar aşağıdaki yaklaşımları kullanır:
- Çıkıntıları olan bir duvara tırmanan bir adam gibi (Stanford robotu Capuchin);
- vakumlu vantuzlarla donatılmış kertenkeleler gibi (Wallbot" ve Stickybot).
Yüzen robotlar arasında balık taklidi prensibi üzerine hareket eden birçok gelişme var. Böyle bir hareketin verimi, bir pervane ile hareketin veriminden %80 daha fazladır. Bu tür tasarımlar düşük gürültü seviyesine ve yüksek manevra kabiliyetine sahiptir. Bu nedenle su altı uzayı araştırmacıları için büyük ilgi görüyorlar. Bu robotlar, Field Robotics Institute tarafından geliştirilen Essex Üniversitesi Robotik Balık ve Tuna'yı içerir. Ton balığının hareket özelliğinden sonra modellenmiştir. Bir vatozun hareketini taklit eden robotlar arasında Festo'nun gelişimi biliniyor: Aqua Ray. Ve denizanası gibi hareket eden robot, aynı geliştiriciden Aqua Jelly.
Daire çalışması
Çoğu robotik kulübü ilk ve orta dereceli okullara yöneliktir. Ancak okul öncesi çağındaki çocuklar dikkatten yoksun değildir. Buradaki ana rol, yaratıcılığın gelişimi ile oynanır. Okul öncesi çocuklar özgürce düşünmeyi ve fikirlerini yaratıcılığa dönüştürmeyi öğrenmelidir. Bu nedenle, 6 yaşın altındaki çocuklar için çevrelerde robotik dersleri, küplerin aktif kullanımına yöneliktir ve basityapıcılar.
Okul müfredatı kesinlikle daha karmaşık hale geliyor. Çeşitli robot sınıflarıyla tanışma, kendinizi pratikte deneme, bilime dalma fırsatı sunar. Yeni disiplinler, çocuğun seçilen mühendislik alanında mesleki beceri ve bilgi edinme potansiyelini ortaya çıkarır.
Robotik
Robotiğin modern gelişimi öyle bir aşamada ki, robotikte güçlü bir atılım gerçekleşmek üzere gibi görünüyor. Görüntülü arama ve mobil gadget'lar ile aynı. Yakın zamana kadar, tüm bunlar kitlesel tüketime erişilemez görünüyordu. Ve bugün şaşırtmayı bırakan sıradan bir şey. Ancak her robotik sergisi bize, bir kişinin ruhunu sadece topluma giriş düşüncesinden yakalayan harika projeler gösteriyor.
Eğitim sisteminde, proje etkinliklerini kullanarak bir programın uygulanmasını mümkün kılan karmaşık robot kurulumlarıdır, bunlar arasında popülerdir:
- Mekatronik Kontrol Kiti.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didaktik.
- Fischertechnik.
Yönetim
Sistem yönetimi türüne göre şunlar vardır:
- biyoteknik (komut, kopyalama, yarı otomatik);
- otomatik (yazılım, uyarlanabilir, akıllı);
- etkileşimli (otomatik, denetleyici, etkileşimli).
Robot kontrolünün ana görevleri şunlardır:
- hareketleri ve pozisyonları planlama;
- planlama güçleri ve anları;
- Dinamik ve kinematik verilerin tanımlanması;
- dinamik doğruluk analizi.
Kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi robotik alanında büyük önem taşımaktadır. Bu, teknik sibernetik ve otomatik kontrol teorisi için önemlidir.
