Hoy en día, las clases de robótica se están volviendo muy populares. Para los niños en edad escolar, estas lecciones ayudan a formar y desarrollar el pensamiento crítico, aprender a abordar de manera creativa el proceso de resolución de problemas de varios niveles de complejidad y también adquirir habilidades de trabajo en equipo.
Nueva generación
La educación moderna se está moviendo hacia una nueva etapa de su desarrollo. Muchos educadores y padres están buscando una oportunidad para interesar a los niños en la ciencia, inculcarles el amor por el aprendizaje y cargarlos con el deseo de crear y pensar fuera de la caja. Las formas tradicionales de presentación del material han perdido su relevancia durante mucho tiempo. La nueva generación no es como sus antepasados. Quieren aprender de una manera animada, interesante e interactiva. Esta generación se orienta fácilmente en las tecnologías modernas. Los niños quieren desarrollarse de una manera que no solo siga el ritmo de las tecnologías en rápido desarrollo, sino que también participen directamente en este proceso.
Muchos de ellos están interesados en: “¿Qué es la robótica? ¿Dónde puedes aprender esto?”.
Educación y robots
Esta disciplina académica incluye talesmaterias como diseño, programación, algoritmia, matemáticas, física y otras disciplinas relacionadas con la ingeniería. La Olimpiada Mundial de Robótica (World Robotics Olympiad - WRO) se lleva a cabo anualmente. En el campo educativo, esta es una competencia masiva para comprender mejor qué es la robótica para aquellos que se encuentran por primera vez con un tema similar. Da la oportunidad de probar suerte con participantes de más de 50 países. Cerca de 20 mil equipos vienen a la competencia, que incluyen niños de 7 a 18 años.
El objetivo principal de WRO: desarrollo y divulgación de la creatividad científica y tecnológica (creatividad científica y técnica) y la robótica entre jóvenes y niños. Tales Olimpiadas son una herramienta educativa moderna del siglo XXI.
Nuevas funciones
Para que los niños comprendan mejor qué es la robótica, la competencia utiliza las habilidades teóricas y prácticas adquiridas en el aula como parte del trabajo del club y el plan de estudios escolar para el estudio de las ciencias naturales y las ciencias exactas. La pasión por la disciplina de la robótica se convierte gradualmente en un deseo de aprender más profundamente sobre ciencias como las matemáticas, la física, la informática y la tecnología.
WRO es una oportunidad única para que sus participantes y observadores no solo aprendan más sobre qué es la robótica, sino que también desarrollen las habilidades de creatividad y pensamiento crítico que son tan necesarias en el siglo XXI.
Entrenamiento
El interés en la disciplina educativa de la robótica crece cada día. La base material está en constante mejora y desarrollo, muchas ideas que hasta hace poco seguían siendo un sueño son hoy una realidad. El estudio de la asignatura "Fundamentos de la robótica" se ha hecho posible para un gran número de niños. En las lecciones, los niños aprenden a resolver problemas con recursos limitados, procesan y asimilan información, y la utilizan de la manera correcta.
Los niños aprenden fácilmente. La generación más joven moderna, criada en varios dispositivos, por regla general, no tiene dificultad para dominar la disciplina "Fundamentos de la robótica", sujeta al deseo y el anhelo de nuevos conocimientos.
Debe decirse que incluso los adultos son más difíciles de volver a entrenar que enseñar las mentes de los niños puros pero sedientos. Una tendencia positiva es la enorme atención a la popularización de la robótica entre los jóvenes por parte del gobierno ruso. Y esto es comprensible, ya que la tarea de modernizar la enseñanza de la ingeniería y atraer a jóvenes profesionales es una cuestión de competitividad del Estado en el ámbito internacional.
Importancia del tema
Hoy, el tema de actualidad del Ministerio de Educación es la introducción de la robótica educativa en el círculo de las disciplinas escolares. Se considera una importante área de desarrollo. En las lecciones de tecnología, los niños deben hacerse una idea de la esfera moderna del desarrollo de la tecnología y el diseño, que les da la oportunidad de inventar y construirse a sí mismos. No es necesario que todos los estudiantes se conviertan en ingenieros, pero todos deberían tener la oportunidad.
En general, las lecciones de robótica son extremadamenteson interesantes para los niños. Es importante que todos entiendan esto, tanto los maestros como los padres. Tales clases brindan la oportunidad de ver otras disciplinas bajo una luz diferente, para comprender el significado de su estudio. Pero es el significado, la comprensión de por qué esto es necesario, lo que impulsa las mentes de los muchachos. Su ausencia anula todos los esfuerzos de profesores y padres.
Un factor importante es que enseñar robótica no es estresante y es completamente absorbente para los niños. Esto no es solo el desarrollo de la personalidad del estudiante, sino también la oportunidad de alejarse de la calle, el entorno desfavorable, el pasatiempo ocioso y las consecuencias que ello conlleva.
Origen
El mismo nombre de robótica proviene del correspondiente inglés robotics. Esta es una ciencia aplicada que se ocupa del desarrollo de sistemas técnicos automatizados. En producción, es una de las principales bases técnicas de la intensificación.
Todas las leyes de la robótica, como la ciencia misma, están estrechamente relacionadas con la electrónica, la mecánica, la telemecánica, la mecatrónica, la informática, la ingeniería de radio, la ingeniería eléctrica. La robótica en sí se divide en industrial, construcción, médica, espacial, militar, submarina, aviación y doméstica.
El concepto de "robótica" fue utilizado por primera vez en sus historias por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov. Fue en 1941 (el cuento "El mentiroso").
La misma palabra "robot" fue acuñada en 1920 por los escritores checos Karel Capek y su hermano Josef. Se incluyó en la obra de ciencia ficción "Rossum's Universal Robots", que se representó en 1921 y tuvo un gran éxito de audiencia. Hoy puedes ver cómola línea indicada en la obra ha sido ampliamente desarrollada a la luz de la cinematografía de ciencia ficción. La esencia de la trama: el dueño de la planta está desarrollando y ajustando la producción de una gran cantidad de androides que pueden trabajar sin descanso. Pero estos robots acaban rebelándose contra sus creadores.
Ejemplos históricos
Es interesante que los inicios de la robótica aparecieron en la antigüedad. Esto se evidencia por los restos de estatuas en movimiento que se hicieron en el siglo I aC. Homero escribió en la Ilíada sobre siervas hechas de oro, capaces de hablar y pensar. Hoy en día, la mente de la que están dotados los robots se llama inteligencia artificial. Además, al antiguo ingeniero mecánico griego Arquitas de Tarento se le atribuye el diseño y la construcción de la paloma voladora mecánica. Este evento se remonta a alrededor del año 400 aC
Hay muchos ejemplos de este tipo. Están bien revelados en el libro de Makarov I. M. y Topcheeva Yu. I. "Robótica: historia y perspectivas". Habla de manera popular sobre los orígenes de los robots modernos y también describe la robótica del futuro y el correspondiente desarrollo de la civilización humana.
Tipos de robots
En la etapa actual, las clases más importantes de robots de propósito general son móviles y manipulables.
Mobile es una máquina automática con chasis móvil y accionamientos controlados. Estos robots pueden caminar, rodar, oruga, gatear, flotar, volar.
La manipulación es un dispositivo automático estacionario o móviluna máquina que consta de un manipulador con varios grados de libertad y control de software que realiza funciones de motor y control en la producción. Dichos robots están disponibles en forma de piso, portal o suspendido. Son los más utilizados en las industrias de fabricación de instrumentos y construcción de maquinaria.
Métodos de movimiento
Los robots sobre ruedas y sobre orugas son ampliamente utilizados. El movimiento de un robot andante es una tarea dinámica difícil. Dichos robots aún no pueden tener un movimiento estable inherente a una persona.
En cuanto a los robots voladores, podemos decir que la mayoría de los aviones modernos son solo ellos, pero están controlados por pilotos. Al mismo tiempo, el piloto automático puede controlar el vuelo en todas las etapas. Los robots voladores incluyen drones (UAV) y su subclase: misiles de crucero. Dichos dispositivos son livianos y realizan misiones peligrosas, hasta disparar a las órdenes del operador. Además, hay vehículos de diseño capaces de disparar de forma independiente.
Hay robots voladores que usan los métodos de movimiento que usan los pingüinos, las medusas y las rayas. Este método de movimiento se puede ver en los robots Air Penguin, Air Ray, Air Jelly. Son fabricados por Festo. Pero los robots RoboBee usan métodos de vuelo de insectos.
Entre los robots que se arrastran, hay una serie de desarrollos similares en movimiento a los gusanos, serpientes y babosas. En este caso, el robot utiliza fuerzas de fricción sobre una superficie rugosa o curvatura superficial. movimiento similarútil para espacios estrechos. Estos robots son necesarios para buscar personas bajo los escombros de los edificios destruidos. Los robots con forma de serpiente son capaces de moverse por el agua (como el ACM-R5 fabricado en Japón).
Los robots que se mueven sobre una superficie vertical utilizan los siguientes enfoques:
- como un hombre que trepa una pared con repisas (Stanford robot Capuchin);
- como los geckos equipados con ventosas de vacío (Wallbot" y Stickybot).
Entre los robots flotantes, hay muchos desarrollos que se mueven según el principio de imitación de peces. La eficiencia de tal movimiento es un 80% más alta que la eficiencia del movimiento con una hélice. Dichos diseños tienen un bajo nivel de ruido y una alta maniobrabilidad. Por eso son de gran interés para los investigadores del espacio submarino. Estos robots incluyen el Robotic Fish and Tuna de la Universidad de Essex, desarrollado por el Field Robotics Institute. Están modelados según el movimiento característico del atún. Entre los robots que imitan el movimiento de una raya, se conoce el desarrollo de Festo: Aqua Ray. Y el robot que se mueve como una medusa es Aqua Jelly del mismo desarrollador.
Trabajo circular
La mayoría de los clubes de robótica están dirigidos a escuelas primarias y secundarias. Pero los niños en edad preescolar no están privados de atención. El papel principal aquí lo juega el desarrollo de la creatividad. Los preescolares deben aprender a pensar libremente y traducir sus ideas en creatividad. Es por ello que las clases de robótica en círculos para niños menores de 6 años están dirigidas al uso activo de cubos y simplesconstructores.
El currículo escolar definitivamente se está volviendo más complicado. Brinda la oportunidad de familiarizarse con varias clases de robots, probarse en la práctica, profundizar en la ciencia. Las nuevas disciplinas revelan el potencial del niño para adquirir habilidades y conocimientos profesionales en el campo elegido de la ingeniería.
Robótica
El desarrollo moderno de la robótica se encuentra en tal etapa que parece que está a punto de ocurrir un gran avance en la robótica. Es lo mismo con las videollamadas y los dispositivos móviles. Hasta hace poco, todo esto parecía inaccesible al consumo masivo. Y hoy es un lugar común que ha dejado de asombrar. Pero cada exhibición de robótica nos muestra proyectos fantásticos que capturan el espíritu de una persona desde el mero pensamiento de su introducción en la sociedad.
En el sistema educativo, son las complejas instalaciones de robots las que hacen posible implementar un programa utilizando actividades de proyecto, entre las que se encuentran las populares:
- Kit de control de mecatrónica.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didáctico.
- Fischertechnik.
Gestión
Por tipo de gestión del sistema hay:
- biotécnica (mando, copia, semiautomática);
- automático (software, adaptativo, inteligente);
- interactivo (automatizado, de supervisión, interactivo).
Las tareas principales del control de robots incluyen:
- planificación de movimientos y posiciones;
- fuerzas y momentos de planificación;
- identificación de datos dinámicos y cinemáticos;
- análisis de precisión dinámica.
El desarrollo de métodos de control es de gran importancia en el campo de la robótica. Esto es importante para la cibernética técnica y la teoría del control automático.
