Apakah robotik untuk pelajar sekolah?

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Hari ini, kelas robotik menjadi sangat popular. Bagi murid sekolah, pelajaran sebegini membantu membentuk dan mengembangkan pemikiran kritis, belajar cara kreatif mendekati proses menyelesaikan masalah pelbagai tahap kerumitan, dan juga memperoleh kemahiran kerja berpasukan.

Generasi baharu

Pendidikan moden sedang menuju ke pusingan baharu perkembangannya. Ramai pendidik dan ibu bapa sedang mencari peluang untuk menarik minat kanak-kanak dalam sains, menyemai minat belajar dan memupuk mereka dengan keinginan untuk mencipta dan berfikir di luar kotak. Bentuk persembahan tradisional bahan telah lama kehilangan kaitannya. Generasi baru tidak seperti nenek moyangnya. Mereka mahu belajar dengan cara yang meriah, menarik dan interaktif. Generasi ini mudah berorientasikan teknologi moden. Kanak-kanak ingin berkembang dengan cara yang bukan sahaja sejajar dengan teknologi yang sedang pesat membangun, tetapi turut mengambil bahagian secara langsung dalam proses ini.

Ramai daripada mereka berminat dengan: “Apakah robotik? Di manakah anda boleh belajar ini?”.

Pendidikan dan robot

Disiplin akademik ini termasuk sedemikiansubjek seperti reka bentuk, pengaturcaraan, algoritma, matematik, fizik dan disiplin lain yang berkaitan dengan kejuruteraan. Olimpik Robotik Dunia (World Robotics Olympiad - WRO) diadakan setiap tahun. Dalam bidang pendidikan, ini adalah pertandingan besar-besaran untuk lebih memahami apa itu robotik bagi mereka yang pertama kali menghadapi subjek yang serupa. Ia memberi peluang untuk mencuba tangan mereka di peserta dari lebih 50 negara. Kira-kira 20 ribu pasukan datang ke pertandingan itu, termasuk kanak-kanak berumur 7 hingga 18 tahun.

Matlamat utama WRO: pembangunan dan mempopularkan kreativiti saintifik dan teknologi (kreativiti saintifik dan teknikal) dan robotik dalam kalangan belia dan kanak-kanak. Olimpik sebegini ialah alat pendidikan moden abad ke-21.

Ciri Baharu

Untuk membolehkan kanak-kanak lebih memahami apa itu robotik, pertandingan menggunakan kemahiran teori dan praktikal yang diperolehi di dalam bilik darjah sebagai sebahagian daripada kerja kelab dan kurikulum sekolah untuk pengajian sains semula jadi dan sains tepat. Keghairahan terhadap disiplin robotik secara beransur-ansur berkembang menjadi keinginan untuk mempelajari lebih mendalam tentang sains seperti matematik, fizik, sains komputer dan teknologi.

WRO ialah peluang unik untuk peserta dan pemerhatinya bukan sahaja untuk mengetahui lebih lanjut tentang robotik, tetapi juga untuk membangunkan kemahiran kreativiti dan pemikiran kritis yang sangat diperlukan pada abad ke-21.

Latihan

Minat dalam disiplin pendidikan robotik semakin berkembang setiap hari. Asas material sentiasa bertambah baik dan berkembang, banyak idea yang sehingga baru-baru ini kekal sebagai impian hari ini menjadi kenyataan. Kajian subjek "Asas Robotik" telah menjadi mungkin untuk sebilangan besar kanak-kanak. Dalam pelajaran, kanak-kanak belajar menyelesaikan masalah dengan sumber yang terhad, memproses dan mengasimilasikan maklumat serta menggunakannya dengan cara yang betul.

Kanak-kanak belajar dengan mudah. Generasi muda moden, yang dibesarkan dengan pelbagai alat, sebagai peraturan, tidak mempunyai kesukaran untuk menguasai disiplin "Asas Robotik", tertakluk kepada keinginan dan keinginan untuk pengetahuan baharu.

Mestilah dinyatakan bahawa orang dewasa pun lebih sukar untuk dilatih semula daripada mengajar minda kanak-kanak yang suci tetapi dahaga. Trend yang positif ialah perhatian besar terhadap popularisasi robotik di kalangan belia oleh kerajaan Rusia. Dan ini boleh difahami, kerana tugas memodenkan pendidikan kejuruteraan dan menarik profesional muda adalah soal daya saing negeri di arena antarabangsa.

Kepentingan subjek

Hari ini, isu topikal Kementerian Pendidikan ialah pengenalan robotik pendidikan ke dalam lingkungan disiplin sekolah. Ia dianggap sebagai kawasan pembangunan yang penting. Pada pelajaran teknologi, kanak-kanak harus mendapat idea tentang sfera moden pembangunan teknologi dan reka bentuk, yang memberi mereka peluang untuk mencipta dan membina diri mereka sendiri. Tidak semestinya semua pelajar menjadi jurutera, tetapi semua orang harus berpeluang.

Secara amnya, pelajaran robotik sangat hebatadalah menarik kepada kanak-kanak. Adalah penting untuk semua orang memahami perkara ini - kedua-dua guru dan ibu bapa. Kelas sedemikian memberi peluang untuk melihat disiplin lain dalam cahaya yang berbeza, untuk memahami maksud kajian mereka. Tetapi makna, pemahaman tentang mengapa ini perlu, yang mendorong minda lelaki. Ketiadaannya membatalkan semua usaha guru dan ibu bapa.

Faktor penting ialah mengajar robotik tidak memberi tekanan dan menyerap sepenuhnya kepada kanak-kanak. Ini bukan sahaja pembangunan keperibadian pelajar, tetapi juga peluang untuk melarikan diri dari jalanan, persekitaran yang tidak menyenangkan, hobi terbiar dan akibatnya.

Asal

Nama robotik berasal daripada robotik Inggeris yang sepadan. Ini adalah sains gunaan yang berkaitan dengan pembangunan sistem automatik teknikal. Dalam pengeluaran, ia merupakan salah satu asas teknikal utama bagi intensifikasi.

Semua undang-undang robotik, seperti sains itu sendiri, berkait rapat dengan elektronik, mekanik, telemekanik, mekatronik, sains komputer, kejuruteraan radio, kejuruteraan elektrik. Robotik sendiri terbahagi kepada perindustrian, pembinaan, perubatan, angkasa lepas, ketenteraan, bawah air, penerbangan dan isi rumah.

Konsep "robotik" pertama kali digunakan dalam ceritanya oleh penulis fiksyen sains Isaac Asimov. Ia adalah pada tahun 1941 (kisah "The Liar").

Perkataan "robot" telah dicipta pada tahun 1920 oleh penulis Czech Karel Capek dan abangnya Josef. Ia termasuk dalam drama fiksyen sains "Rossum's Universal Robots", yang dipentaskan pada tahun 1921 dan menikmati kejayaan penonton yang hebat. Hari ini anda boleh lihat bagaimanagarisan yang ditunjukkan dalam drama itu telah dibangunkan secara meluas berdasarkan sinematografi fiksyen sains. Intipati plot: pemilik kilang sedang membangun dan menyesuaikan pengeluaran sejumlah besar android yang boleh berfungsi tanpa rehat. Tetapi robot ini akhirnya memberontak terhadap pencipta mereka.

Contoh sejarah

Adalah menarik bahawa permulaan robotik muncul pada zaman dahulu. Ini dibuktikan dengan tinggalan patung bergerak yang dibuat pada abad ke-1 SM. Homer menulis dalam Iliad tentang hamba perempuan yang diperbuat daripada emas, mampu bercakap dan berfikir. Hari ini, minda yang dikurniakan oleh robot dipanggil kecerdasan buatan. Di samping itu, jurutera mekanikal Yunani kuno Archytas of Tarentum dikreditkan dengan mereka bentuk dan membina merpati terbang mekanikal. Peristiwa ini bermula sejak sekitar 400 SM

Terdapat banyak contoh sedemikian. Mereka didedahkan dengan baik dalam buku Makarov I. M. dan Topcheeva Yu. I. "Robotik: sejarah dan perspektif". Ia menceritakan dengan cara yang popular tentang asal usul robot moden, dan juga menggariskan robotik masa depan dan pembangunan tamadun manusia yang sepadan.

Jenis robot

Pada peringkat sekarang, kelas robot tujuan umum yang paling penting ialah mudah alih dan manipulatif.

Mudah alih ialah mesin automatik dengan casis bergerak dan pemacu terkawal. Robot ini boleh berjalan, beroda, ulat bulu, merangkak, terapung, terbang.

Manipulasi ialah alat pegun automatik atau mudah alihmesin yang terdiri daripada manipulator dengan beberapa darjah kebebasan dan kawalan perisian yang melaksanakan fungsi motor dan kawalan dalam pengeluaran. Robot sedemikian boleh didapati dalam bentuk lantai, portal atau digantung. Ia paling banyak digunakan dalam industri pembuatan instrumen dan pembinaan mesin.

Kaedah pergerakan

Robot beroda dan dikesan digunakan secara meluas. Pergerakan robot berjalan adalah tugas dinamik yang sukar. Robot sebegini belum lagi mempunyai pergerakan yang stabil yang wujud dalam diri seseorang.

Mengenai robot terbang, kita boleh katakan bahawa kebanyakan pesawat moden hanyalah mereka, tetapi ia dikawal oleh juruterbang. Pada masa yang sama, autopilot boleh mengawal penerbangan pada semua peringkat. Robot terbang termasuk dron (UAV) dan subkelasnya - peluru berpandu jelajah. Peranti sedemikian ringan dan melakukan misi berbahaya, sehingga menembak ke arah arahan pengendali. Selain itu, terdapat kenderaan reka bentuk yang mampu menembak bebas.

Terdapat robot terbang yang menggunakan kaedah pergerakan yang digunakan penguin, obor-obor dan pari. Kaedah pergerakan ini boleh dilihat pada robot Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Mereka dihasilkan oleh Festo. Tetapi robot RoboBee menggunakan kaedah penerbangan serangga.

Di antara robot merangkak, terdapat beberapa perkembangan yang serupa dalam pergerakan seperti cacing, ular dan siput. Dalam kes ini, robot menggunakan daya geseran pada permukaan kasar atau kelengkungan permukaan. Pergerakan yang serupaberguna untuk ruang sempit. Robot sedemikian diperlukan untuk mencari orang di bawah runtuhan bangunan yang musnah. Robot seperti ular mampu bergerak melalui air (seperti ACM-R5 buatan Jepun).

Robot yang bergerak pada permukaan menegak menggunakan pendekatan berikut:

seperti seorang lelaki yang memanjat dinding dengan tebing (robot Stanford Capuchin);
seperti tokek yang dilengkapi dengan cawan penyedut vakum (Wallbot" dan Stickybot).

Di antara robot terapung, terdapat banyak perkembangan yang bergerak pada prinsip tiruan ikan. Kecekapan pergerakan tersebut adalah 80% lebih tinggi daripada kecekapan pergerakan dengan kipas. Reka bentuk sedemikian mempunyai tahap hingar yang rendah dan kebolehgerakan yang tinggi. Inilah sebabnya mengapa mereka sangat menarik minat penyelidik ruang bawah air. Robot ini termasuk Ikan dan Tuna Robotik Universiti Essex, yang dibangunkan oleh Institut Robotik Lapangan. Mereka dimodelkan mengikut ciri pergerakan tuna. Antara robot yang meniru pergerakan ikan pari, perkembangan Festo dikenali: Aqua Ray. Dan robot yang bergerak seperti obor-obor ialah Aqua Jelly daripada pembangun yang sama.

Kerja bulatan

Kebanyakan kelab robotik menjurus kepada sekolah rendah dan menengah. Tetapi kanak-kanak usia prasekolah tidak kehilangan perhatian. Peranan utama di sini dimainkan oleh pembangunan kreativiti. Kanak-kanak prasekolah mesti belajar berfikir secara bebas dan menterjemah idea mereka kepada kreativiti. Itulah sebabnya kelas robotik dalam bulatan untuk kanak-kanak di bawah umur 6 tahun bertujuan untuk penggunaan aktif kiub dan mudahpembina.

Kurikulum sekolah pastinya semakin rumit. Ia memberi peluang untuk berkenalan dengan pelbagai kelas robot, mencuba sendiri dalam amalan, mendalami sains. Disiplin baharu mendedahkan potensi kanak-kanak untuk memperoleh kemahiran dan pengetahuan profesional dalam bidang kejuruteraan yang dipilih.

Robotik

Pembangunan moden robotik berada pada tahap sedemikian rupa sehingga nampaknya kejayaan besar dalam robotik akan berlaku. Begitu juga dengan panggilan video dan alat mudah alih. Sehingga baru-baru ini, semua ini kelihatan tidak dapat diakses oleh penggunaan besar-besaran. Dan hari ini ia adalah perkara biasa yang tidak lagi mengagumkan. Tetapi setiap pameran robotik menunjukkan kepada kita projek-projek hebat yang menangkap semangat seseorang daripada hanya memikirkan pengenalan mereka ke dalam masyarakat.

Dalam sistem pendidikan, pemasangan robot yang kompleks yang memungkinkan untuk melaksanakan program menggunakan aktiviti projek, antaranya yang popular: