Как выбрать кружок по робототехнике

Новости

Не секрет, что дети любят конструировать из всего, что попадет под руку, создавая причудливые конструкции и механизмы. Как результат, большинство родителей хотят придать этому хобби практического направления для развития важных навыков у детей и обычно, ищут для своего ребенка кружок робототехники.

Так почему должны научиться дети на кружках робототехники?
Для ответа на этот вопрос давайте сначала разберемся, что такое робот и робототехника. Одно из определений говорит, что робот — это программируемое электромеханическое устройство, способное выполнять задачи и взаимодействовать с внешней средой с помощью сенсоров и без помощи со стороны человека. Базовыми компонентами работа: физическое тело (рама, каркас), ходовая система — двигатель (если робот мобильный), манипулятор, сенсорная система (различные датчики), система управления (ЦП — центральный процессор, плата).

Исходя из определения напрашивается мысль, что дети должны создавать полноценных роботов со всеми базовыми компонентами. Что необходимо для создания робота — объясняет робототехника.
Если сказать просто, то: робототехника — это комплексная наука, изучающая весь процесс создания робота: от идеи до реализации, обязательно должен включать в себя: постановка задачи, которую должен выполнить робот, генерирование идеи, моделирование, конструирование, программирование, тестирования и совершенствования работа.

Отсюда следует, что каждое занятие обязательно должно включать в себя:

1) Идею и мотивацию создания конкретного работа, техническое задание;
2) Моделирование работа (на первых шагах происходит детальный осмотр будущей модели, а со временем дети самостоятельно делать эскизы и создавать модели в 3D-дизайнерах)
3) Конструирование работа (из готовых конструкторов, сбора из подручных материалов, 3D-Принтинг), знакомство с основами построения различных конструкций, сборка простых и сложных механизмов и механических передач;
4) Знакомство с микроэлектроникой (изучение принципов работы электронных компонентов работа: моторы, сенсоры, платы и т.д.);
5) Составление алгоритма работы и программирования работа по идеи технического задания;
6) Тестирование работа (совершенствование конструкции и программы, если в этом есть необходимость).

Именно при такой структуре состоится полноценное обучение детей робототехнике. Это очень важно для того, чтобы дети понимали, что робот — это не просто плата с подключенными датчиками и моторами без каркаса, которые неупорядоченно лежат на столе, а сложная электромеханическая система в которую логично интегрированы эти компоненты и выполняют свою роль в работе работа. Но на практике, многие учебные центры очень часто выдают программирования микроконтроллеров, основы электроники и автоматики по робототехнике. Конечно, перечисленные  это неотъемлемая часть робототехники, но далеко не вся робототехника.

Любой кружок предполагает определенную регулярность и продолжительность занятий. Но каким образом, в течение одного занятия, выполнить все этапы создания робота, чтобы урок получился логически завершенным?

Для того, чтобы в течение одного занятия успеть сконструировать робота, изучить его электромеханические особенности, запрограммировать и протестировать работа, можно воспользоваться готовыми решениями — учебными наборами по робототехнике. На сегодняшний день самыми популярными являются: Robotis, Makeblock, Cubelets, Vex, Tetrix, Matrix, Moss Robotics, LEGO Mindstorms, а также решения на базе плат Genuino (Arduino), Raspberry PI, Intel Galileo\Edison и другие. В зависимости от размера, разнообразия и количества деталей каждый набор имеет свое количество вариаций конструирования моделей.

Чем больше по размеру детали и меньшее количество и разнообразие, тем меньше вариантов конструкции имеет набор.

Важным показателем качества кружка является количество и разнообразие моделей, которые собирают дети в течение учебного курса. Очень часто встречаются кружки, на которых дети в течение семестра или, даже, учебного года работают с одной моделью или всего несколькими моделями роботов. Сразу возникает вопрос: а где же этап моделирования и конструирования работа? Несколько лучшим вариантом является кружки по использованию наборов, которые имеют 10-12 готовых инструкций. А что дальше? Учебный год должен 34-36 занятий и получается, что дети имеют 2\3 учебного года создавать творческие модели, не всегда рационально, ведь далеко не все дети имеют навыки творческого конструирования.

Иногда, к готовым разработанных уроков учителя добавляют инструкции роботов, загруженные из Интернета (например LEGO Mindstorms), но в таком случае у родителей имеет возникать сомнение, готовы ли они платить за общедоступные модели, возможно стоит отдать предпочтение кружкам, которые имеют уникальные собственные разработки моделей роботов, которые не повторяются каждого урока?

Об использовании 3D-принтеров — это бесспорно интересно, ведь дети имеют возможность развивать навыки 3D-моделирования, но в течение одного урока не напечатать работа всем ученикам, ведь скорость печати невелика. Если дети разрабатывают одного робота и работают с ним в течение длительного времени, то теряется развитие навыков конструирования. Поэтому 3D-моделирования выступает очень важным дополнение к робототехники, но не может полностью ее заменить. Также следует учесть такую ​​особенность, как токсичность. Как бы ни уверяли разработчики 3D-принтеров об экологичности работы своих устройств, но мысль о расплавленный пластик заставляет задуматься над тем, чем дышат дети, когда принтер работает. Хотя все решается качественной и мощной вытяжной системой воздуха из рабочей зоны принтера, если такова присутствует.

Итак, выбор кружка робототехники для своего ребенка — очень важное и ответственное дело. Поэтому стоит к ней отнестись с серьезностью, ведь правильно структурировано обучение робототехнике разовьет в вашем ребенке настоящего робототехника!

Продолжение следует 🙂

Автор: Анатолий Василюк.

Копирование и использование материалов без личного согласия автора — запрещено!

Comments are closed.