Нове покоління
Сучасна освіта переходить на новий виток свого розвитку. Багато педагоги і батьки шукають можливість зацікавити дітей наукою, прищепити любов до навчання і зарядити бажанням творити і мислити неординарно. Традиційні форми викладу матеріалу вже давно втратили свою актуальність. Нове покоління не схоже на своїх прабатьків. Вони хочуть вчитися жваво, цікаво, інтерактивно. Це покоління легко орієнтується в сучасних технологіях. Діти хочуть розвиватися так, щоб не тільки йти в ногу зі стрімко розвиваються, технологіями, але і безпосередньо брати участь в цьому процесі.Багато з них цікавляться: «Що таке робототехніка? Де цьому можна вчитися?».
Утворення і роботи
Ця навчальна дисципліна включає в себе такі предмети, як конструювання, програмування, алгоритміки, математику, фізику та інші дисципліни, пов'язані з інженерією. Щорічно проводиться World Robotics Olympiad (всесвітня олімпіада з робототехніки - WRO). В освітній сфері - це масове змагання, що дозволяє краще пізнати, що таке робототехніка для тих, хто вперше стикається з подібним предметом. Воно дає можливість спробувати свої сили учасників більш ніж з 50 країн. На змагання з'їжджаються близько 20 тисяч команд, до складу яких входять діти від 7 до 18 років.Основна мета WRO: розвиток і популяризація НТТ (науково-технічної творчості) та робототехніки в молодіжному та дитячому середовищі. Подібні олімпіади є сучасним освітнім інструментом XXI століття.
Нові можливості
Щоб діти краще розуміли, що таке робототехніка, на змаганнях застосовуються теоретичні і практичні навички, отримані на заняттях в рамках клубної роботи шкільної програми з вивчення природничо-наукових предметів і точних наук. Захопленість робототехнічної дисципліною поступово переростає в бажання глибше пізнати такі науки, як математика, фізика, інформатика та технології. WRO – це унікальна можливість для її учасників і спостерігачів не тільки глибше дізнатися що таке робототехніка, але і розвинути в собі навички творчості і критичного мислення, які так необхідні в XXI столітті.
Навчання
Інтерес до освітньої дисципліни робототехнического напрямку росте з кожним днем. Матеріальна база постійно удосконалюється і розвивається, багато ідей, ще недавно залишалися мрією – сьогодні реальність. Вивчення предмета «Основи робототехніки» стало можливим для великої кількості дітей. На уроках діти вчаться вирішувати завдання з обмеженими ресурсами, обробляти і засвоювати інформацію, а також використовувати її у правильному руслі. Діти вчаться легко. Сучасне підростаюче покоління, воспитивающееся на різних гаджетах, як правило, не має труднощів в освоєнні дисципліни «Основи робототехніки», за умови наявності бажання та потяг до нових знань.Треба констатувати факт, що навіть дорослих людей складніше переучувати, ніж навчити чисті, але спраглі дитячі уми. Позитивною тенденцією є колосальну увагу до популяризації робототехніки в молодіжному середовищі з боку урядових органів Росії. І це зрозуміло, так як завдання модернізації інженерної освіти та залучення молодих фахівців – це питання конкурентоспроможності держави на міжнародній арені.
Важливість предмета
Сьогодні актуальним питанням Міністерства освіти варто введення освітньої робототехніки в коло шкільних дисциплін. Вона вважається важливим напрямком розвитку. На уроках технології діти повинні отримувати уявлення про сучасну сфері розвитку техніки і конструювання, які дають їм можливість самим придумувати і будувати. Не обов'язково всім учням ставати інженерами, але можливість повинна бути у кожного.
Походження
Сама назва робототехніки походить від відповідного англійської robotics. Це прикладна наука, яка займається розробкою технічних автоматизованих систем. На виробництві вона є однією з головних технічних основ інтенсифікації. Всі закони робототехніки, як і сама наука, тісно пов'язані з електронікою, механікою, телемеханикой, механотроникой, інформатикою, радіотехнікою, електротехнікою. Сама робототехніка поділяється на промислову, будівельну, медичну, космічну, військову, підводну, авіаційну і побутову.Поняття «робототехніка» вперше у своїх оповіданнях використав письменник-фантаст Айзек Азімов. Це було в 1941 році (розповідь «Брехун»). Саме слово «робот» придумали в 1920 році чеський письменники Карел Чапек і його брат Йозеф. Воно увійшло в науково-фантастичну п'єсу «Россумские універсальні роботи», яка була поставлена в 1921 році і користувалася великим глядацьким успіхом. Сьогодні можна спостерігати, як лінія, позначена в п'єсі, отримала широкий розвиток у світі науково-фантастичної кінематографії. Суть сюжету: господар заводу займається розробкою і налагодженням випуску великого числа андроїдів, здатних працювати без відпочинку. Але ці роботи у підсумку повстають проти творців.
Історичні приклади
Цікаво, що зачатки робототехніки з'явилися ще в античні часи. Про це свідчать останки рухомих статуй, які були виготовлені в I столітті до н. е. Гомер писав в «Іліаді» про створених із золота служниць, здатних говорити і мислити. Сьогодні розум, яким наділяють роботів, отримав назву – штучний інтелект. Крім того, давньогрецької інженеру-механіку Архиту Тарентскому приписують розробку і створення механічного літаючого голуба. Ця подія датується приблизно 400 роком до н. е. Таких прикладів безліч. Вони добре розкриті в книзі Макарова В. М. і Топчеева Ю. І. «Робототехніка: історія і перспективи». В ній у популярній формі розказано про витоки сучасних роботів, а також окреслена робототехніка майбутнього і відповідне розвиток людської цивілізації.Типи роботів
На сучасному етапі найважливішими класами роботів широкого призначення є мобільні та маніпуляційні. Мобільний — це автоматична машина з рухомим шасі і керованими приводами. Ці роботи можуть бути шагающими, колісними, гусеничними, повзаючими, плаваючими, літаючими. Маніпуляційний — це автоматична стаціонарна або пересувна машина, складається з маніпулятора з декількома ступенями рухливості та програмним управлінням, виконують рухові і керуючі функції у виробництві. Такі роботи бувають в підлоговому, портальному або підвісній вигляді. Найбільше поширення вони дістали на приладобудівних і машинобудівних виробництвах.
Способи переміщення
Велике поширення отримали колісні та гусеничні роботи. Переміщення крокуючого робота являє нелегке завдання динаміки. Такі роботи поки не можуть мати стійкого руху, властивого людині. Щодо літаючих роботів можна сказати, що більшість сучасних літаків як раз ними є, але управляються вони пілотами. У той же час автопілот може контролювати політ на всіх стадіях. До літаючим роботам ставляться безпілотники (БПЛА) та їх підклас – крилаті ракети. Такі апарати мають невелику вагу і виконують небезпечні місії, аж до ведення вогню по команді оператора. Крім того, є проектні апарати, здатні до самостійного ведення вогню. Існують літаючі роботи, використовують методи руху, які використовують пінгвіни, медузи і скати. Цей спосіб переміщення можна побачити у роботів Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Їх виготовляє компанія Festo. А ось роботи RoboBee використовують методи польоту комах. Серед плазунів роботів є ряд розробок, подібних по переміщенню черв'якам, змій і слимакам. При цьому робот використовує сили тертя на шорсткій поверхні або кривизну поверхні. Подібне переміщення корисно для вузьких просторів. Такі роботи потрібні для пошуку людей під уламками зруйнованих будівель. Змієподібні роботи здатні до переміщення у воді (такі, як ACM-R5 виробництва Японії). Переміщаються по вертикальній поверхні роботи, використовують такі підходи:Гурткова робота
Більшість гуртків з робототехніки орієнтовані на початкову і середню школу. Але й діти дошкільного віку не обділені увагою. Головну роль тут відіграє розвиток творчості. Дошкільники повинні навчитися мислити вільно і втілювати свої ідеї в творчості. Саме тому заняття з робототехніки в гуртках для дітей до 6 років спрямовані на активне використання кубиків і простих конструкторів. Шкільна програма, безумовно, ускладнюється. Вона дає можливість познайомиться з різними класами роботів, спробувати себе на ділі, заглибитися в науку. Нові дисципліни розкривають потенційні можливості дитини для здобуття професійних навичок та знань в обраній галузі інженерії.
Робототехнічні комплекси
Сучасний розвиток робототехніки знаходиться в такій стадії, що, здається, ось-ось станеться потужний ривок у робототехнологиях. Це так само, як з відеозв'язком і мобільними гаджетами. Ще недавно все це здавалося недоступним для масового споживання. А сьогодні – це буденність, перестала дивувати. Зате кожна виставка робототехніки показує нам фантастичні проекти, які захоплюють дух людини від однієї лише думки про їх впровадження в життя суспільства. В системі освіти дозволяють реалізувати програму із застосуванням проектної діяльності саме комплексні установки з роботів, серед яких популярні: