Sot, orët e robotikës po bëhen shumë të njohura. Për nxënësit e shkollës, mësime të tilla ndihmojnë në formimin dhe zhvillimin e të menduarit kritik, të mësojnë se si t'i qasen në mënyrë krijuese procesit të zgjidhjes së problemeve të niveleve të ndryshme të kompleksitetit dhe gjithashtu të fitojnë aftësi të punës në grup.
Gjenerata e re
Arsimi modern po kalon në një raund të ri të zhvillimit të tij. Shumë edukatorë dhe prindër po kërkojnë një mundësi për t'i interesuar fëmijët në shkencë, për të rrënjosur dashurinë për të mësuar dhe për t'i ngarkuar ata me dëshirën për të krijuar dhe menduar jashtë kutisë. Format tradicionale të prezantimit të materialit kanë humbur prej kohësh rëndësinë e tyre. Brezi i ri nuk është si paraardhësit e tij. Ata duan të mësojnë në një mënyrë të gjallë, interesante, ndërvepruese. Ky brez orientohet lehtësisht në teknologjitë moderne. Fëmijët duan të zhvillohen në një mënyrë që jo vetëm të mbajë hapin me teknologjitë që zhvillohen me shpejtësi, por edhe të marrin pjesë drejtpërdrejt në këtë proces.
Shumë prej tyre janë të interesuar për: “Çfarë është robotika? Ku mund ta mësoni këtë?”.
Edukimi dhe robotët
Kjo disiplinë akademike përfshin të tillalëndë si dizajni, programimi, algoritmia, matematika, fizika dhe disiplina të tjera që lidhen me inxhinierinë. Olimpiada Botërore e Robotikës (World Robotics Olympiad - WRO) mbahet çdo vit. Në fushën e arsimit, ky është një konkurs masiv për të kuptuar më mirë se çfarë është robotika për ata që ndeshen për herë të parë me një lëndë të ngjashme. Ai jep një mundësi për të provuar dorën e tyre me pjesëmarrës nga më shumë se 50 vende. Në garë vijnë rreth 20 mijë ekipe, ku përfshihen fëmijë nga 7 deri në 18 vjeç.
Qëllimi kryesor i ZRRUM: zhvillimi dhe popullarizimi i krijimtarisë shkencore dhe teknologjike (krijimtarisë shkencore dhe teknike) dhe robotikës tek të rinjtë dhe fëmijët. Olimpiada të tilla janë një mjet arsimor modern i shekullit të 21-të.
Veçori të reja
Me qëllim që fëmijët të kuptojnë më mirë se çfarë është robotika, konkursi përdor aftësitë teorike dhe praktike të fituara në klasë si pjesë e punës në klub dhe kurrikulës shkollore për studimin e shkencave natyrore dhe shkencave ekzakte. Pasioni për disiplinën e robotikës gradualisht zhvillohet në një dëshirë për të mësuar më thellë rreth shkencave të tilla si matematika, fizika, shkenca kompjuterike dhe teknologjia.
WRO është një mundësi unike për pjesëmarrësit dhe vëzhguesit e saj jo vetëm që të mësojnë më shumë se çfarë është robotika, por edhe të zhvillojnë aftësitë e kreativitetit dhe të të menduarit kritik që janë aq të nevojshme në shekullin e 21-të.
Trajnim
Interesi për disiplinën arsimore të robotikës po rritet çdo ditë. Baza materiale po përmirësohet dhe zhvillohet vazhdimisht, shumë ide që deri vonë kanë mbetur një ëndërr janë sot realitet. Studimi i lëndës “Bazat e Robotikës” është bërë i mundur për një numër të madh fëmijësh. Në mësime, fëmijët mësojnë të zgjidhin probleme me burime të kufizuara, të përpunojnë dhe asimilojnë informacionin dhe ta përdorin atë në mënyrën e duhur.
Fëmijët mësojnë lehtësisht. Brezi i ri modern, i rritur me pajisje të ndryshme, si rregull, nuk e ka të vështirë të zotërojë disiplinën "Bazat e Robotikës", duke iu nënshtruar dëshirës dhe dëshirës për njohuri të reja.
Duhet thënë se edhe të rriturit janë më të vështirë të rikualifikohen sesa të mësojnë mendjet e pastra por të etur të fëmijëve. Një prirje pozitive është vëmendja e madhe ndaj popullarizimit të robotikës në mesin e të rinjve nga qeveria ruse. Dhe kjo është e kuptueshme, pasi detyra e modernizimit të arsimit inxhinierik dhe tërheqjes së profesionistëve të rinj është çështje e konkurrencës së shtetit në arenën ndërkombëtare.
Rëndësia e temës
Sot, kryefjala e Ministrisë së Arsimit është futja e robotikës edukative në rrethin e disiplinave shkollore. Konsiderohet si një zonë e rëndësishme zhvillimi. Në mësimet e teknologjisë, fëmijët duhet të kenë një ide për sferën moderne të zhvillimit të teknologjisë dhe dizajnit, të cilat u japin atyre mundësinë për të shpikur dhe ndërtuar veten e tyre. Nuk është e nevojshme që të gjithë studentët të bëhen inxhinierë, por të gjithë duhet të kenë mundësinë.
Në përgjithësi, mësimet e robotikës janë jashtëzakonishtjanë interesante për fëmijët. Është e rëndësishme që të gjithë ta kuptojnë këtë - si mësuesit ashtu edhe prindërit. Klasa të tilla ofrojnë një mundësi për të parë disiplinat e tjera në një këndvështrim tjetër, për të kuptuar kuptimin e studimit të tyre. Por është kuptimi, të kuptuarit se pse kjo është e nevojshme, që drejton mendjet e djemve. Mungesa e tij anulon të gjitha përpjekjet e mësuesve dhe prindërve.
Një faktor i rëndësishëm është se mësimi i robotikës nuk është stresues dhe plotësisht tërheqës për fëmijët. Ky nuk është vetëm zhvillimi i personalitetit të studentit, por edhe mundësia për t'u larguar nga rruga, mjedisi i pafavorshëm, argëtimi boshe dhe pasojat që sjellin.
Origjina
Vetë emri i robotikës vjen nga robotika përkatëse angleze. Kjo është një shkencë e aplikuar që merret me zhvillimin e sistemeve teknike të automatizuara. Në prodhim, është një nga bazat kryesore teknike të intensifikimit.
Të gjitha ligjet e robotikës, si vetë shkenca, janë të lidhura ngushtë me elektronikën, mekanikën, telemekanikën, mekatronikën, shkencën kompjuterike, inxhinierinë radio, inxhinierinë elektrike. Robotika në vetvete ndahet në industriale, ndërtimore, mjekësore, hapësinore, ushtarake, nënujore, aviacioni dhe shtëpiake.
Koncepti i "robotikës" u përdor për herë të parë në tregimet e tij nga shkrimtari i trillimeve shkencore Isaac Asimov. Ishte në vitin 1941 (historia "Gënjeshtari").
Vetë fjala "robot" u krijua në vitin 1920 nga shkrimtarët çek Karel Capek dhe vëllai i tij Josef. Ai u përfshi në shfaqjen fantastiko-shkencore "Robotët universalë të Rossum", e cila u vu në skenë në vitin 1921 dhe pati sukses të madh të publikut. Sot mund të shihni se silinja e treguar në shfaqje është zhvilluar gjerësisht në dritën e kinematografisë fantastiko-shkencore. Thelbi i komplotit: pronari i uzinës po zhvillon dhe rregullon prodhimin e një numri të madh androidësh që mund të punojnë pa pushim. Por këta robotë përfundojnë duke u rebeluar kundër krijuesve të tyre.
Shembuj historikë
Është interesante që fillimet e robotikës u shfaqën në kohët e lashta. Këtë e dëshmojnë mbetjet e statujave lëvizëse që janë bërë në shekullin I para Krishtit. Homeri shkroi në Iliadë për shërbëtoret e bëra prej ari, të afta për të folur dhe menduar. Sot, mendja me të cilën janë pajisur robotët quhet inteligjencë artificiale. Përveç kësaj, inxhinieri mekanik i lashtë grek Archytas i Tarentumit është kredituar me projektimin dhe ndërtimin e pëllumbit fluturues mekanik. Kjo ngjarje daton rreth vitit 400 p.e.s.
Ka shumë shembuj të tillë. Ato janë zbuluar mirë në librin e Makarov I. M. dhe Topcheeva Yu. I. "Robotika: histori dhe perspektiva". Ai tregon në një mënyrë popullore për origjinën e robotëve modernë dhe gjithashtu përshkruan robotikën e së ardhmes dhe zhvillimin përkatës të qytetërimit njerëzor.
Llojet e robotëve
Në fazën aktuale, klasat më të rëndësishme të robotëve me qëllim të përgjithshëm janë të lëvizshëm dhe manipulues.
Mobile është një makinë automatike me shasi lëvizëse dhe disqe të kontrolluara. Këta robotë mund të jenë në këmbë, me rrota, vemje, zvarritës, notues, fluturues.
Manipulimi është automatik i palëvizshëm ose i lëvizshëmnjë makinë e përbërë nga një manipulues me disa shkallë lirie dhe kontrolli softuerik që kryen funksione motorike dhe kontrolluese në prodhim. Robotët e tillë janë të disponueshëm në formë dyshemeje, portale ose të pezulluar. Ato përdoren më gjerësisht në industrinë e prodhimit të instrumenteve dhe të makinerive.
Metodat e lëvizjes
Robotët me rrota dhe gjurmues përdoren gjerësisht. Lëvizja e një roboti në këmbë është një detyrë e vështirë e dinamikës. Robotët e tillë nuk mund të kenë ende një lëvizje të qëndrueshme të natyrshme për një person.
Lidhur me robotët fluturues, mund të themi se shumica e avionëve modernë janë vetëm ata, por ata kontrollohen nga pilotët. Në të njëjtën kohë, autopiloti mund të kontrollojë fluturimin në të gjitha fazat. Robotët fluturues përfshijnë drone (UAV) dhe nënklasën e tyre - raketat e lundrimit. Pajisjet e tilla janë të lehta dhe kryejnë misione të rrezikshme, deri në gjuajtje me komandën e operatorit. Përveç kësaj, ka automjete të dizajnuara të afta për gjuajtje të pavarur.
Ka robotë fluturues që përdorin metodat e lëvizjes që përdorin pinguinët, kandil deti dhe rrezet. Kjo metodë e lëvizjes mund të shihet në robotët Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Ato janë prodhuar nga Festo. Por robotët RoboBee përdorin metoda të fluturimit të insekteve.
Midis robotëve zvarritës, ka një sërë zhvillimesh të ngjashme në lëvizje me krimbat, gjarpërinjtë dhe goditjet. Në këtë rast, roboti përdor forcat e fërkimit në një sipërfaqe të ashpër ose lakim të sipërfaqes. Lëvizje e ngjashmee dobishme për hapësira të ngushta. Robotë të tillë nevojiten për të kërkuar njerëz nën rrënojat e ndërtesave të shkatërruara. Robotët e ngjashëm me gjarpërin janë të aftë të lëvizin nëpër ujë (si p.sh. ACM-R5 i prodhuar në Japoni).
Robotët që lëvizin në një sipërfaqe vertikale përdorin qasjet e mëposhtme:
- si një njeri që ngjitet në një mur me parvaz (Roboti Stanford Capuchin);
- si geckos të pajisur me gota thithëse me vakum (Wallbot" dhe Stickybot).
Ndër robotët lundrues, ka shumë zhvillime që lëvizin në parimin e imitimit të peshkut. Efikasiteti i një lëvizjeje të tillë është 80% më i lartë se efikasiteti i lëvizjes me helikë. Hartime të tilla kanë një nivel të ulët zhurme dhe manovrim të lartë. Kjo është arsyeja pse ata janë me interes të madh për studiuesit e hapësirës nënujore. Këta robotë përfshijnë Universitetin e Essex Robotic Fish and Tuna, të zhvilluara nga Instituti i Robotikës në Fushë. Ato janë modeluar sipas lëvizjes karakteristike të tonit. Ndër robotët që imitojnë lëvizjen e një thumbi, njihet zhvillimi i Festo: Aqua Ray. Dhe roboti që lëviz si një kandil deti është Aqua Jelly nga i njëjti zhvillues.
Punë rrethore
Shumica e klubeve të robotikës janë të orientuara drejt shkollave fillore dhe të mesme. Por fëmijët e moshës parashkollore nuk janë të privuar nga vëmendja. Roli kryesor këtu luhet nga zhvillimi i krijimtarisë. Fëmijët parashkollorë duhet të mësojnë të mendojnë lirshëm dhe t'i përkthejnë idetë e tyre në kreativitet. Kjo është arsyeja pse klasat e robotikës në qarqe për fëmijët nën 6 vjeç kanë për qëllim përdorimin aktiv të kubeve dhe të thjeshtakonstruktorë.
Programi shkollor po bëhet padyshim më i ndërlikuar. Ai ofron një mundësi për t'u njohur me klasa të ndryshme të robotëve, të provoni veten në praktikë, të gërmoni në shkencë. Disiplinat e reja zbulojnë potencialin e fëmijës për të fituar aftësi dhe njohuri profesionale në fushën e zgjedhur të inxhinierisë.
Robotikë
Zhvillimi modern i robotikës është në një fazë të tillë sa duket se do të ndodhë një përparim i fuqishëm në robotikë. Është e njëjta gjë me video-telefonatat dhe pajisjet celulare. Deri vonë, e gjithë kjo dukej e paarritshme për konsumin masiv. Dhe sot është një gjë e zakonshme që ka pushuar së mahnituri. Por çdo ekspozitë e robotikës na tregon projekte fantastike që kapin shpirtin e një personi thjesht nga mendimi i futjes së tyre në shoqëri.
Në sistemin arsimor, janë instalimet komplekse të robotëve që bëjnë të mundur zbatimin e një programi duke përdorur aktivitete projekti, ndër të cilat janë të njohura:
- Kit kontrolli mekatronik.
- LEGO Mindstorms.
- Festo didaktike.
- Fischertechnik.
Menaxhment
Sipas llojit të menaxhimit të sistemit ekzistojnë:
- bioteknik (komandim, kopjim, gjysmë automatik);
- automatik (softuer, adaptues, inteligjent);
- interaktive (automatizuar, mbikëqyrës, ndërveprues).
Detyrat kryesore të kontrollit të robotit përfshijnë:
- planifikimi i lëvizjeve dhe pozicioneve;
- forcat dhe momentet e planifikimit;
- identifikimi i të dhënave dinamike dhe kinematike;
- analizë e saktësisë dinamike.
Zhvillimi i metodave të kontrollit ka një rëndësi të madhe në fushën e robotikës. Kjo është e rëndësishme për kibernetikën teknike dhe teorinë e kontrollit automatik.
