Bugungi kunda robototexnika darslari juda mashhur boʻlib bormoqda. Maktab o'quvchilari uchun bunday darslar tanqidiy fikrlashni shakllantirish va rivojlantirishga yordam beradi, turli darajadagi murakkablikdagi muammolarni hal qilish jarayoniga ijodiy yondashishni o'rganadi, shuningdek, jamoada ishlash ko'nikmalariga ega bo'ladi.
Yangi avlod
Zamonaviy taʼlim oʻz taraqqiyotining yangi bosqichiga oʻtmoqda. Ko'pgina o'qituvchilar va ota-onalar bolalarni ilm-fanga qiziqtirish, o'rganishga bo'lgan muhabbatni uyg'otish va ularni yaratish va o'ylash istagini kuchaytirish imkoniyatini qidirmoqdalar. Materialni taqdim etishning an'anaviy shakllari uzoq vaqtdan beri o'z ahamiyatini yo'qotdi. Yangi avlod ota-bobolariga o'xshamaydi. Ular jonli, qiziqarli, interaktiv tarzda o'rganishni xohlashadi. Bu avlod zamonaviy texnologiyalarga osongina yo'n altirilgan. Bolalar nafaqat jadal rivojlanayotgan texnologiyalar bilan hamnafas bo'ladigan, balki bu jarayonda bevosita ishtirok etadigan tarzda rivojlanishni xohlaydilar.
Ularning koʻpchiligini qiziqtiradi: “Robotexnika nima? Buni qayerdan o'rganish mumkin?.
Ta'lim va robotlar
Ushbu ilmiy intizomga shular kiradidizayn, dasturlash, algoritmika, matematika, fizika va muhandislik bilan bog'liq boshqa fanlar kabi fanlar. Butunjahon robototexnika olimpiadasi (World Robotics Olympiad - WRO) har yili o'tkaziladi. Ta'lim sohasida bu robototexnika nima ekanligini yaxshiroq tushunish uchun katta musobaqadir. Bu 50 dan ortiq davlatdan kelgan ishtirokchilarda o‘z kuchlarini sinab ko‘rish imkonini beradi. Musobaqaga 7 yoshdan 18 yoshgacha bo‘lgan bolalarni o‘z ichiga olgan 20 mingga yaqin jamoalar keladi.
WRO ning asosiy maqsadi: yoshlar va bolalar oʻrtasida ilmiy va texnologik ijod (ilmiy-texnik ijodkorlik) va robototexnikani rivojlantirish va ommalashtirish. Bunday olimpiadalar 21-asrning zamonaviy taʼlim vositasidir.
Yangi funksiyalar
Bolalar robototexnika nima ekanligini yaxshiroq tushunishlari uchun musobaqada toʻgarak ishlari va maktabning tabiiy fanlar va aniq fanlarni oʻrganish boʻyicha oʻquv dasturi doirasida sinfda olingan nazariy va amaliy koʻnikmalardan foydalaniladi. Robototexnika faniga bo'lgan ishtiyoq asta-sekin matematika, fizika, informatika va texnologiya kabi fanlarni chuqurroq o'rganish istagiga aylanadi.
WRO oʻz ishtirokchilari va kuzatuvchilari uchun nafaqat robototexnika nima ekanligini koʻproq bilish, balki 21-asrda juda zarur boʻlgan ijodkorlik va tanqidiy fikrlash koʻnikmalarini rivojlantirish uchun noyob imkoniyatdir.
Trening
Robotexnika ta'lim faniga qiziqish kundan-kunga ortib bormoqda. Moddiy baza muttasil takomillashib, rivojlanib bormoqda, yaqin-yaqingacha orzu bo‘lib kelgan ko‘plab g‘oyalar bugun haqiqatga aylandi. "Robotexnika asoslari" fanini o'rganish ko'plab bolalar uchun mumkin bo'ldi. Darslarda bolalar cheklangan resurslar bilan muammolarni hal qilishni, ma'lumotlarni qayta ishlash va o'zlashtirishni va undan to'g'ri foydalanishni o'rganadilar.
Bolalar oson oʻrganadilar. Turli gadjetlarda tarbiyalangan zamonaviy yosh avlod, qoida tariqasida, yangi bilimlarga intilish va ishtiyoqdan kelib chiqqan holda “Robotexnika asoslari” fanini o‘zlashtirishda qiyinchilikka duch kelmaydi.
Shuni aytish kerakki, hatto kattalar uchun ham bolalarning sof, ammo chanqagan ongini o'rgatishdan ko'ra qayta o'qitish qiyinroq. Ijobiy tendentsiya - bu Rossiya hukumati tomonidan yoshlar o'rtasida robototexnikani ommalashtirishga katta e'tibor berishdir. Bu tushunarli, chunki muhandislik ta’limini modernizatsiya qilish va yosh mutaxassislarni jalb etish vazifasi davlatning xalqaro maydondagi raqobatbardoshligi masalasidir.
Mavzuning ahamiyati
Bugungi kunda ta'lim vazirligining dolzarb muammosi - ta'lim robototexnikasini maktab fanlari doirasiga kiritish. Bu rivojlanishning muhim sohasi hisoblanadi. Texnologiya darslarida bolalar texnologiya va dizaynning zamonaviy rivojlanish sohasi haqida tasavvurga ega bo'lishlari kerak, bu ularga o'zlarini ixtiro qilish va qurish imkoniyatini beradi. Barcha talabalar muhandis bo'lishlari shart emas, lekin hamma ham imkoniyatga ega bo'lishi kerak.
Umuman olganda, robototexnika darslari nihoyatdabolalar uchun qiziqarli. Buni hamma - o'qituvchilar ham, ota-onalar ham tushunishi kerak. Bunday darslar boshqa fanlarni boshqa nuqtai nazardan ko'rish, ularni o'rganish mazmunini tushunish imkonini beradi. Ammo buning nima uchun kerakligini tushunish, ma'no, yigitlarning ongini hayajonga soladi. Uning yo'qligi o'qituvchilar va ota-onalarning barcha sa'y-harakatlarini bekor qiladi.
Muhim omil shundaki, robototexnikani o'rgatish bolalar uchun stress emas va butunlay o'ziga singib ketadi. Bu nafaqat o‘quvchi shaxsini rivojlantirish, balki ko‘chadan, noqulay muhitdan, bo‘sh vaqt o‘tkazishdan va olib keladigan oqibatlardan uzoqlashish imkoniyatidir.
Origin
Robot texnikasining nomi inglizcha robototexnikadan olingan. Bu texnik avtomatlashtirilgan tizimlarni ishlab chiqish bilan shug'ullanadigan amaliy fan. Ishlab chiqarishda u intensivlashtirishning asosiy texnik asoslaridan biridir.
Robotexnikaning barcha qonunlari, xuddi fanning o'zi kabi, elektronika, mexanika, telemexanika, mexatronika, informatika, radiotexnika, elektrotexnika bilan chambarchas bog'liq. Robototexnikaning oʻzi sanoat, qurilish, tibbiyot, kosmik, harbiy, suv osti, aviatsiya va maishiy sohalarga boʻlingan.
"Robotexnika" tushunchasi birinchi marta ilmiy fantastika yozuvchisi Isaak Asimov tomonidan o'z hikoyalarida ishlatilgan. Bu 1941 yil ("Yolg'onchi" qissasi).
"Robot" so'zining o'zi 1920 yilda chex yozuvchilari Karel Capek va uning ukasi Yozef tomonidan yaratilgan. U 1921 yilda sahnalashtirilgan va tomoshabinlar tomonidan katta muvaffaqiyat qozongan "Rossumning universal robotlari" ilmiy-fantastik pyesasiga kiritilgan. Bugun qanday qilib buni ko'rishingiz mumkinasarda ko'rsatilgan chiziq ilmiy-fantastik kinematografiya nuqtai nazaridan keng ishlangan. Syujetning mohiyati: zavod egasi dam olmasdan ishlashi mumkin bo'lgan ko'p sonli android ishlab chiqarishni ishlab chiqmoqda va moslashtirmoqda. Ammo bu robotlar oʻz ijodkorlariga qarshi isyon koʻtarishadi.
Tarixiy misollar
Robotexnikaning boshlanishi qadimgi davrlarda paydo bo'lganligi qiziq. Buni miloddan avvalgi 1-asrda yasalgan harakatlanuvchi haykallar qoldiqlari tasdiqlaydi. Gomer "Iliada"da tilladan yasalgan, gapirish va fikrlash qobiliyatiga ega bo'lgan cho'rilar haqida yozgan. Bugungi kunda robotlarga berilgan aql sun'iy intellekt deb ataladi. Bundan tashqari, qadimgi yunon mexanik muhandisi Tarentumlik Arxitas mexanik uchuvchi kaptarni loyihalash va qurish bilan shug'ullangan. Bu voqea miloddan avvalgi 400-yillarga borib taqaladi
Bunday misollar koʻp. Ular Makarov I. M. kitobida yaxshi ochib berilgan. va Topcheeva Yu. I. "Robotexnika: tarix va istiqbollar". U zamonaviy robotlarning kelib chiqishi haqida ommabop tarzda hikoya qiladi, shuningdek, kelajak robototexnikasini va insoniyat sivilizatsiyasining shunga mos rivojlanishini tasvirlaydi.
Robotlar turlari
Hozirgi bosqichda umumiy maqsadli robotlarning eng muhim sinflari mobil va manipulyativdir.
Mobil - bu harakatlanuvchi shassi va boshqariladigan drayvlarga ega avtomatik mashina. Bu robotlar yurish, g‘ildirak, tırtıl, sudralish, suzuvchi, uchuvchi bo‘lishi mumkin.
Manipulatsiya - bu avtomatik statsionar yoki mobilishlab chiqarishda vosita va boshqaruv funktsiyalarini bajaradigan bir necha darajadagi erkinlik va dasturiy ta'minotni boshqarishga ega bo'lgan manipulyatordan iborat mashina. Bunday robotlar pol, portal yoki to'xtatilgan shaklda mavjud. Ular asbobsozlik va mashinasozlik sanoatida keng qoʻllaniladi.
Harakat usullari
Gʻildirakli va izli robotlar keng qoʻllaniladi. Yuradigan robotning harakati dinamikaning qiyin vazifasidir. Bunday robotlar hali odamga xos barqaror harakatga ega emas.
Uchuvchi robotlarga kelsak, shuni aytishimiz mumkinki, zamonaviy samolyotlarning aksariyati shunchaki ular, lekin ularni uchuvchilar boshqaradi. Shu bilan birga, avtopilot barcha bosqichlarda parvozni boshqarishi mumkin. Uchuvchi robotlarga dronlar (UAV) va ularning kichik toifasi - qanotli raketalar kiradi. Bunday qurilmalar engil vaznga ega va operator buyrug'i bilan otishmagacha xavfli vazifalarni bajaradi. Bundan tashqari, mustaqil otishni o'rganishga qodir dizaynli avtomobillar mavjud.
Pingvinlar, meduzalar va nurlar ishlatadigan harakat usullaridan foydalanadigan uchuvchi robotlar mavjud. Ushbu harakat usulini Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotlarida ko'rish mumkin. Ular Festo tomonidan ishlab chiqariladi. Lekin RoboBee robotlari hasharotlar uchish usullaridan foydalanadi.
Ermalab yuruvchi robotlar orasida chuvalchanglar, ilonlar va shlaklarga oʻxshash bir qancha ishlanmalar mavjud. Bunday holda, robot qo'pol sirt yoki sirt egriligida ishqalanish kuchlarini ishlatadi. Shunga o'xshash harakattor joylar uchun foydalidir. Bunday robotlar vayron bo'lgan binolar vayronalari ostidagi odamlarni qidirish uchun kerak. Ilonga o'xshash robotlar suvda harakatlana oladi (masalan, Yaponiyada ishlab chiqarilgan ACM-R5).
Vertikal yuzada harakatlanuvchi robotlar quyidagi yondashuvlardan foydalanadi:
- devorga qirrasi bor odamga oʻxshab (Stenford roboti Kapuchin);
- vakuumli so'rg'ichlar (Wallbot" va Stickybot) bilan jihozlangan gekkonlarga o'xshaydi.
Suzib yuruvchi robotlar orasida baliqlarga taqlid qilish tamoyili asosida harakatlanuvchi koʻplab ishlanmalar mavjud. Bunday harakatning samaradorligi pervanel bilan harakatlanish samaradorligidan 80% yuqori. Bunday dizaynlar past shovqin darajasi va yuqori manevr qobiliyatiga ega. Shuning uchun ular suv osti makonini tadqiqotchilarda katta qiziqish uyg'otadi. Bu robotlar qatoriga Field Robotics Institute tomonidan ishlab chiqilgan Essex universiteti roboto baliq va orkinos kiradi. Ular orkinos uchun xarakterli harakatdan keyin modellashtirilgan. Stingrayning harakatiga taqlid qiluvchi robotlar orasida Festoning rivojlanishi ma'lum: Aqua Ray. Meduza kabi harakatlanuvchi robot esa xuddi shu ishlab chiqaruvchidan Aqua Jelly.
Dira ishi
Koʻpchilik robototexnika toʻgaraklari boshlangʻich va oʻrta maktablarga moʻljallangan. Ammo maktabgacha yoshdagi bolalar e'tibordan mahrum emas. Bu erda asosiy rolni ijodkorlikni rivojlantirish o'ynaydi. Maktabgacha yoshdagi bolalar erkin fikrlashni va o'z g'oyalarini ijodkorlikka aylantirishni o'rganishlari kerak. Shuning uchun 6 yoshgacha bo'lgan bolalar uchun to'garaklardagi robototexnika darslari kublardan faol foydalanishga qaratilgan.konstruktorlar.
Maktab oʻquv dasturi, albatta, murakkablashib bormoqda. Bu robotlarning turli sinflari bilan tanishish, o'zingizni amalda sinab ko'rish, fanni chuqur o'rganish imkonini beradi. Yangi fanlar bolaning tanlangan muhandislik sohasida kasbiy ko'nikma va bilimlarni egallash imkoniyatlarini ochib beradi.
Robotexnika
Robotexnikaning zamonaviy rivoji shunday bosqichdaki, robototexnika sohasida kuchli yutuq ro'y beradiganga o'xshaydi. Videoqo‘ng‘iroqlar va mobil gadjetlar bilan ham xuddi shunday. Yaqin vaqtgacha bularning barchasi ommaviy iste'mol uchun imkonsiz bo'lib tuyulardi. Va bugungi kunda bu hayratlanishni to'xtatgan odatiy holdir. Biroq har bir robototexnika ko‘rgazmasi bizga insonning jamiyatga kirib kelishi haqidagi o‘ydangina uning ruhini qamrab oluvchi fantastik loyihalarni namoyish etadi.
Ta'lim tizimida aynan robotlarning murakkab oʻrnatilishi loyiha faoliyatidan foydalangan holda dasturni amalga oshirish imkonini beradi, ular orasida mashhur:
- Mexatronika boshqaruv to'plami.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
Menejment
Tizim boshqaruvi turi boʻyicha:
- biotexnik (buyruq, nusxa koʻchirish, yarim avtomatik);
- avtomatik (dasturiy ta'minot, moslashuvchan, aqlli);
- interaktiv (avtomatlashtirilgan, nazorat, interaktiv).
Robotni boshqarishning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat:
- harakat va pozitsiyalarni rejalashtirish;
- rejalashtirish kuchlari va momentlari;
- dinamik va kinematik ma'lumotlarni aniqlash;
- dinamik aniqlik tahlili.
Boshqarish usullarini ishlab chiqish robototexnika sohasida katta ahamiyatga ega. Bu texnik kibernetika va avtomatik boshqaruv nazariyasi uchun muhim.
