Hoje, as aulas de robótica estão se tornando muito populares. Para crianças em idade escolar, essas aulas ajudam a formar e desenvolver o pensamento crítico, aprender a abordar de forma criativa o processo de resolução de problemas de vários níveis de complexidade e também adquirir habilidades de trabalho em equipe.
Nova geração
A educação moderna está se movendo para uma nova rodada de seu desenvolvimento. Muitos educadores e pais estão procurando uma oportunidade para interessar as crianças pela ciência, incutir o amor pelo aprendizado e carregá-las com o desejo de criar e pensar fora da caixa. As formas tradicionais de apresentação do material há muito perderam sua relevância. A nova geração não é como seus antepassados. Eles querem aprender de uma maneira viva, interessante e interativa. Esta geração é facilmente orientada em tecnologias modernas. As crianças querem se desenvolver de uma maneira que não apenas acompanhe as tecnologias em rápido desenvolvimento, mas também participe diretamente desse processo.
Muitos deles se interessam por: “O que é robótica? Onde você pode aprender isso?”.
Educação e robôs
Esta disciplina acadêmica incluidisciplinas como design, programação, algorítmica, matemática, física e outras disciplinas relacionadas à engenharia. A Olimpíada Mundial de Robótica (World Robotics Olympiad - WRO) é realizada anualmente. No campo educacional, esta é uma competição massiva para entender melhor o que é a robótica para quem encontra pela primeira vez um assunto semelhante. Dá a oportunidade de experimentar participantes de mais de 50 países. Cerca de 20 mil equipes participam da competição, que inclui crianças de 7 a 18 anos.
O principal objetivo da WRO: desenvolvimento e popularização da criatividade científica e tecnológica (criatividade científica e técnica) e robótica entre jovens e crianças. Essas Olimpíadas são uma ferramenta educacional moderna do século 21.
Novos recursos
Para que as crianças entendam melhor o que é a robótica, a competição utiliza habilidades teóricas e práticas adquiridas em sala de aula como parte do trabalho do clube e do currículo escolar para o estudo de ciências naturais e ciências exatas. A paixão pela disciplina de robótica gradualmente se transforma em um desejo de aprender mais profundamente sobre ciências como matemática, física, ciência da computação e tecnologia.
WRO é uma oportunidade única para seus participantes e observadores não apenas aprenderem mais sobre o que é a robótica, mas também desenvolverem as habilidades de criatividade e pensamento crítico tão necessárias no século XXI.
Treinamento
O interesse pela disciplina educacional de robótica cresce a cada dia. A base material está em constante aperfeiçoamento e desenvolvimento, muitas ideias que até pouco tempo eram um sonho são hoje uma realidade. O estudo da disciplina "Fundamentos da Robótica" tornou-se possível para um grande número de crianças. Nas aulas, as crianças aprendem a resolver problemas com recursos limitados, processar e assimilar informações e usá-las da maneira correta.
As crianças aprendem facilmente. A geração mais jovem moderna, criada em vários gadgets, via de regra, não tem dificuldade em dominar a disciplina "Fundamentos da Robótica", sujeita ao desejo e desejo de novos conhecimentos.
Deve-se afirmar que mesmo os adultos são mais difíceis de treinar do que ensinar as mentes das crianças puras, mas sedentas. Uma tendência positiva é a enorme atenção à popularização da robótica entre os jovens por parte do governo russo. E isso é compreensível, pois a tarefa de modernizar o ensino de engenharia e atrair jovens profissionais é uma questão de competitividade do estado no cenário internacional.
Importância do assunto
Hoje, a questão atual do Ministério da Educação é a introdução da robótica educacional no círculo das disciplinas escolares. É considerada uma importante área de desenvolvimento. Nas aulas de tecnologia, as crianças devem ter uma ideia da esfera moderna de desenvolvimento de tecnologia e design, que lhes dá a oportunidade de inventar e construir. Não é necessário que todos os alunos se tornem engenheiros, mas todos devem ter a oportunidade.
Em geral, as aulas de robótica são extremamentesão interessantes para as crianças. É importante que todos entendam isso - professores e pais. Essas aulas oferecem uma oportunidade de ver outras disciplinas sob uma luz diferente, para entender o significado de seu estudo. Mas é o significado, a compreensão de por que isso é necessário, que move as mentes dos caras. Sua ausência anula todos os esforços de professores e pais.
Um fator importante é que o ensino de robótica não é estressante e completamente absorvente para as crianças. Este não é apenas o desenvolvimento da personalidade do aluno, mas também a oportunidade de fugir da rua, do ambiente desfavorável, do passatempo ocioso e das consequências que isso acarreta.
Origem
O próprio nome de robótica vem da robótica em inglês correspondente. Esta é uma ciência aplicada que trata do desenvolvimento de sistemas técnicos automatizados. Na produção, é um dos principais fundamentos técnicos da intensificação.
Todas as leis da robótica, como a própria ciência, estão intimamente relacionadas à eletrônica, mecânica, telemecânica, mecatrônica, ciência da computação, engenharia de rádio, engenharia elétrica. A robótica em si é dividida em industrial, construção, médica, espacial, militar, subaquática, aviação e doméstica.
O conceito de "robótica" foi usado pela primeira vez em suas histórias pelo escritor de ficção científica Isaac Asimov. Foi em 1941 (a história "O Mentiroso").
A própria palavra "robô" foi cunhada em 1920 pelos escritores tchecos Karel Capek e seu irmão Josef. Foi incluído na peça de ficção científica "Rossum's Universal Robots", que foi encenada em 1921 e teve grande sucesso de público. Hoje você pode ver comoa linha indicada na peça foi amplamente desenvolvida à luz da cinematografia de ficção científica. A essência da trama: o dono da planta está desenvolvendo e ajustando a produção de um grande número de andróides que podem trabalhar sem descanso. Mas esses robôs acabam se rebelando contra seus criadores.
Exemplos históricos
É interessante que os primórdios da robótica tenham surgido nos tempos antigos. Isso é evidenciado pelos restos de estátuas em movimento que foram feitas no século I aC. Homero escreveu na Ilíada sobre servas feitas de ouro, capazes de falar e pensar. Hoje, a mente que os robôs são dotados é chamada de inteligência artificial. Além disso, o antigo engenheiro mecânico grego Archytas de Tarentum é creditado com a concepção e construção do pombo voador mecânico. Este evento remonta a cerca de 400 AC
Existem muitos exemplos. Eles são bem divulgados no livro de Makarov I. M. e Topcheeva Yu. I. "Robótica: história e perspectivas". Ele fala de forma popular sobre as origens dos robôs modernos e também descreve a robótica do futuro e o desenvolvimento correspondente da civilização humana.
Tipos de robôs
No estágio atual, as classes mais importantes de robôs de uso geral são móveis e manipuladores.
Mobile é uma máquina automática com chassis móvel e acionamentos controlados. Esses robôs podem andar, rodar, lagarta, rastejar, flutuar, voar.
Manipulação é um automático estacionário ou móveluma máquina composta por um manipulador com vários graus de liberdade e controle de software que executa funções motoras e de controle na produção. Esses robôs estão disponíveis em forma de piso, portal ou suspenso. Eles são mais amplamente utilizados nas indústrias de fabricação de instrumentos e construção de máquinas.
Métodos de movimento
Robôs com rodas e rastreados são amplamente utilizados. O movimento de um robô ambulante é uma difícil tarefa de dinâmica. Esses robôs ainda não podem ter um movimento estável inerente a uma pessoa.
Em relação aos robôs voadores, podemos dizer que a maioria das aeronaves modernas são apenas eles, mas são controlados por pilotos. Ao mesmo tempo, o piloto automático pode controlar o voo em todas as etapas. Robôs voadores incluem drones (UAVs) e sua subclasse - mísseis de cruzeiro. Tais dispositivos são leves e realizam missões perigosas, até disparar ao comando do operador. Além disso, existem veículos de design capazes de disparo independente.
Existem robôs voadores que usam os métodos de movimento que os pinguins, águas-vivas e raias usam. Este método de movimento pode ser visto nos robôs Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Eles são fabricados pela Festo. Mas os robôs RoboBee usam métodos de vôo de insetos.
Entre os robôs rastejantes, há uma série de desenvolvimentos semelhantes em movimento a minhocas, cobras e lesmas. Neste caso, o robô usa forças de atrito em uma superfície áspera ou curvatura da superfície. Movimento semelhanteútil para espaços estreitos. Esses robôs são necessários para procurar pessoas sob os escombros de edifícios destruídos. Robôs semelhantes a cobras são capazes de se mover na água (como o ACM-R5 fabricado no Japão).
Robôs se movendo em uma superfície vertical usam as seguintes abordagens:
- como um homem que escala uma parede com bordas (robô de Stanford Capuchin);
- como lagartixas equipadas com ventosas a vácuo (Wallbot" e Stickybot).
Entre os robôs flutuantes, há muitos desenvolvimentos que seguem o princípio da imitação de peixes. A eficiência desse movimento é 80% maior do que a eficiência do movimento com uma hélice. Tais projetos têm um baixo nível de ruído e alta manobrabilidade. É por isso que eles são de grande interesse para pesquisadores do espaço subaquático. Esses robôs incluem a Universidade de Essex Robotic Fish and Tuna, desenvolvida pelo Field Robotics Institute. Eles são modelados após o movimento característico do atum. Entre os robôs que imitam o movimento de uma arraia, é conhecido o desenvolvimento da Festo: Aqua Ray. E o robô se movendo como uma água-viva é o Aqua Jelly do mesmo desenvolvedor.
Trabalho em círculo
A maioria dos clubes de robótica são voltados para escolas primárias e secundárias. Mas as crianças em idade pré-escolar não são privadas de atenção. O papel principal aqui é desempenhado pelo desenvolvimento da criatividade. Os pré-escolares devem aprender a pensar livremente e traduzir suas ideias em criatividade. É por isso que as aulas de robótica em círculo para crianças menores de 6 anos visam o uso ativo de cubos e simplesconstrutores.
O currículo escolar está definitivamente ficando mais complicado. Ele oferece uma oportunidade de se familiarizar com várias classes de robôs, experimentar na prática, mergulhar na ciência. Novas disciplinas revelam o potencial da criança para adquirir habilidades e conhecimentos profissionais na área de engenharia escolhida.
Robótica
O desenvolvimento moderno da robótica está em tal estágio que parece que um avanço poderoso na robótica está prestes a acontecer. É o mesmo com videochamadas e gadgets móveis. Até recentemente, tudo isso parecia inacessível ao consumo de massa. E hoje é um lugar-comum que deixou de surpreender. Mas cada exposição de robótica nos mostra projetos fantásticos que captam o espírito de uma pessoa desde o simples pensamento de sua introdução na sociedade.
No sistema educacional, são as complexas instalações de robôs que possibilitam a implementação de um programa usando atividades de projeto, entre as quais se destacam:
- Kit de Controle Mecatrônico.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didático.
- Fischertechnik.
Administração
Por tipo de gerenciamento de sistema existem:
- biotécnico (comando, cópia, semiautomático);
- automático (software, adaptável, inteligente);
- interativo (automatizado, supervisório, interativo).
As principais tarefas do controle do robô incluem:
- planejamento de movimentos e posições;
- planejamento de forças e momentos;
- identificação de dados dinâmicos e cinemáticos;
- análise de precisão dinâmica.
O desenvolvimento de métodos de controle é de grande importância no campo da robótica. Isso é importante para cibernética técnica e teoria de controle automático.
