Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Презентацію на тему "Роботатехніка та Штучний Інтелект" можна скачати абсолютно безкоштовно на нашому сайті. Предмет проекту: фізика. Барвисті слайди та ілюстрації допоможуть вам зацікавити своїх однокласників чи аудиторію. Для перегляду вмісту скористайтесь плеєром, або якщо ви хочете завантажити доповідь - натисніть відповідний текст під плеєром. Презентація містить 18 слайдів.
Слайди презентації
Слайд 1
Слайд 2
Основні компоненти роботів Способи контролю Види робототехніки Способи контролю 3 закону робототехніки Штучний інтелект Підходи до визначення штучного інтелекту Сучасний штучний інтелект Класифікація штучного інтелекту Розробки та відкриття в робототехніці та ІІ
Слайд 3
Основні компоненти роботів
Двигуни: На даний момент більшість роботів використовують електродвигуни, які бувають кількох видів. Двигуни постійного струму, знайомі багатьом людям, швидко обертаються, коли через них проходить електричний струм. Якщо струм пустити в іншому напрямку, двигуни будуть обертатися у зворотний бік. Крокові електродвигуни: Як можна припустити з назви, крокові електродвигуни не обертаються вільно, подібно до двигунів постійного струму. Вони повертаються крок за кроком на певний градус під керуванням контролера. Це дозволяє простіше ними керувати, тому що контролеру точно відомо, на скільки було зроблено поворот, без застосування датчиків. З цієї причини вони використовуються на багатьох роботах та верстатах з ЧПУ. П'єзодвигуни: Сучасною альтернативою двигунам постійного струму є п'єзодвигуни, також відомі як ультразвукові двигуни. Принцип їх роботи абсолютно відрізняється: крихітні п'єзоелектричні ніжки, що вібрують зі швидкістю більше 1000 разів на секунду, змушують двигун рухатися по колу або прямий. Перевагами подібних двигунів є висока нанометрична роздільна здатність, швидкість і потужність, несумірна з їх розмірами. П'єзодвигуни вже доступні на комерційній основі, а також застосовуються на деяких роботах.
Слайд 4
Повітряні м'язи – простий, але потужний пристрій для забезпечення сили тяги. При накачуванні стисненим повітрям, м'язи здатні скорочуватися до 40% своєї довжини. Причиною такої поведінки є плетіння, видиме із зовнішнього боку, яке змушує м'язи бути або довгими та тонкими, або короткими та товстими. Оскільки спосіб їх роботи схожий з біологічними м'язами, їх можна використовувати для роботи з м'язами та скелетом, аналогічними тваринам. Електроактивні полімери – це сорт пластмас, який змінює форму у відповідь на електричну стимуляцію. Вони можуть бути сконструйовані таким чином, що можуть гнутися, розтягуватись або скорочуватися. Однак, в даний час немає ЕАП, придатних для виробництва комерційних роботів, оскільки всі неефективні чи неміцні. Еластичні нанотрубки: Це перспективна експериментальна технологія, що знаходиться на ранній стадії розробки. Відсутність дефектів нанотрубках дозволяє цьому волокну еластично деформуватися на кілька відсотків. Людський біцепс може бути замінений дротом такого матеріалу діаметром 8 мм. Такі компактні «м'язи» можуть допомогти роботам у майбутньому обганяти та перестрибувати людину.
Слайд 5
Робототехніка (від робот і техніка; англ. robotics) - прикладна наука, що займається розробкою автоматизованих технічних систем (роботів). Термін запроваджено письменником-фантастом Айзеком Азімовим у 1942 році. Робототехніка вимагає великого запасу знань у галузі електроніки, механіки, програмного забезпечення та багатьох інших дисциплін. Види робототехніки будівельна промислова авіаційна військова побутова
Слайд 6
Способи контролю
За типом управління роботехнічні системи поділяються на: 1. Біотехнічні: - Командні (кнопкове та важільне управління окремими ланками робота); - копіюючі (повтор руху людини, можлива реалізація зворотного зв'язку, що передає зусилля, екзоскелети); - напівавтоматичні (управління одним командним органом, наприклад, рукояткою всієї кінематичної схемою робота); 2. Автоматичні: - програмні (функціонують за заздалегідь заданою програмою, переважно призначені на вирішення одноманітних завдань у постійних умовах оточення); - адаптивні (вирішують типові завдання, але адаптуються під умови функціонування); - інтелектуальні (найрозвиненіші автоматичні системи); 3. Інтерактивні: - автоматизовані (можливе чергування автоматичних та біотехнічних режимів); - супервізорні (автоматичні системи, у яких людина виконує лише цілепоказні функції); - діалогові (робот бере участь у діалозі з людиною на вибір стратегії поведінки, при цьому зазвичай робот оснащується експертною системою, здатною прогнозувати результати маніпуляцій і дає поради щодо вибору мети). У розвитку методів управління роботами велике значення має розвиток технічної кібернетики та теорії автоматичного управління.
Слайд 7
3 закони робототехніки
1)Робот не може заподіяти шкоди людині або своєю бездіяльністю допустити, щоб людині була заподіяна шкода. 2) Робот повинен коритися всім наказам, які дає людина, крім тих випадків, коли ці накази суперечать Першому Закону. 3) Робот повинен дбати про свою безпеку тією мірою, якою це не суперечить Першому та Другому Законам. Роботи в галузі штучного інтелекту розглядають Закони роботехніки як ідеал майбутнього: потрібно бути справді генієм, щоб знайти спосіб застосувати їх на практиці. Та й у самій галузі штучного інтелекту можуть знадобитися серйозні дослідження, щоб роботи зрозуміли Закони. Проте, що складнішими стають роботи, то більше вписувалося зацікавленості у створенні керівних принципів і заходів безпеки їм.
Слайд 8
Штучний інтелект
Це наука та розробка інтелектуальних машин та систем, особливо інтелектуальних комп'ютерних програм, спрямованих на те, щоб зрозуміти людський інтелект. У цьому використовувані способи нічого не винні бути біологічно правдоподібні. Але проблема полягає в тому, що невідомо, які обчислювальні процедури ми хочемо називати інтелектуальними. А оскільки ми розуміємо лише деякі механізми інтелекту, то під інтелектом у межах цієї науки ми розуміємо лише обчислювальну частину здатності досягти цілей у світі. В інформатиці проблеми штучного інтелекту розглядаються з позицій проектування експертних систем та баз знань. Під базами знань розуміється сукупність даних та правил виведення, що допускають логічний висновок та осмислену обробку інформації. Загалом дослідження проблем штучного інтелекту в інформатиці спрямовано на створення, розвиток та експлуатацію інтелектуальних інформаційних систем, включаючи питання підготовки користувачів та розробників таких систем
Слайд 9
Підходи до визначення штучного інтелекту
логічний агентно-орієнтований інтуїтивний (логічний підхід до (згідно з цим підходом, інтелект- (цей півхід перед- створення систем ІІ це обчислювальна частина здатно- вважає, що ІІ спрямований на створення сті досягати поставлених перед буде здатний експертних систем з інтелектуальною машиною цілей. Він). виявляти людині логічними моделями акцентує увагу на тих методичних поводження баз знань з використанням та алгоритмах, які допоможуть навіть у нормальній мові предикатів) інтелектуальній машині виживаних ситуаціях) у навколишньому середовищі при виконанні поставленого завдання)
Слайд 10
Сучасний штучний інтелект
Нині у створенні штучного інтелекту спостерігається інтенсивне перемелювання всіх предметних областей, які мають хоч якесь відношення до ІІ, основи знань. Майже всі підходи були випробувані, але до виникнення штучного розуму жодна дослідницька група не підійшла. Дослідження ІІ влилися до загального потоку технологій сингулярності (видового стрибка, експотенційного розвитку людини), таких як інформатика, експертні системи, нанотехнологія, молекулярна біоелектроніка, теоретична біологія, квантова теорія. Результати розробок у галузі ІІ увійшли до вищої та середньої освіти Росії у формі підручників інформатики, де тепер вивчаються питання роботи та створення баз знань, експертних систем на базі персональних комп'ютерів на основі вітчизняних систем логічного програмування, а також вивчення фундаментальних питань математики та інформатики на прикладах роботи з моделями баз знань та експертних систем у школах та вузах.
Слайд 11
Слайд 12
Цікаві відкриття та розробки в галузі робототехніки та ІІ
1) Робот-науковець вперше зробив справжнє відкриття (британський робот сам будує припущення, замислює експерименти для їх перевірки і робить висновки) 2) Знайдений спосіб самозбору пошкоджених або розвалених на шматки роботів Ведуться активні дослідження з питання можливої емоційності роботів 5) Успішно завершилися досліди британських вчених із самовідтворення роботів (робот зумів відтворити точну копію себе, а вона, у свою чергу, стала виготовляти «онука» першого робота).
Слайд 13
структура промислового комплексу РФ (2008 рік)
роль машинобудівного комплексу в економіці РФ (2008 рік)
Слайд 14
Великі міждержавні наукові проекти та відкриття
1)Проект XFEL (X-Ray Free Electron Laser) стане унікальним технологічним комплексом для проведення наукових досліджень на якісно новому рівні в таких пріоритетних сферах розвитку вітчизняної інноваційної економіки, як нанотехнології і значно перевершуватиме за своїми технічними параметрами аналогічні лазери, які вже будуються в США та Японії. Рентгенівський лазер на вільних електронах XFEL завдовжки 3,4 км буде побудований під землею у найбільшому у Німеччині синхротронному центрі DESY (м. Гамбург). Росія стане другою після Німеччини країною за обсягом інвестицій у міжнародний проект, який дозволить вийти на новий рівень у дослідженнях у галузі фізики, хімії, матеріалознавства, наук про життя, біомедичні.
Слайд 15
Дослідження в галузі фундаментальної фізики призвели до створення надчутливих наносенсорів Британські дослідники спільно з вченими з Бельгії та США розробили нові структури чутливих сенсорів, які можуть бути використані, наприклад, у системах забезпечення безпеки на транспорті для розпізнавання отруйних та вибухових речовин. Іншим, не менш важливим додатком подібних сенсорів може стати медицина, зокрема, для визначення протеїну в крові пацієнтів з високою чутливістю та точністю. Роботу, яку фінансує Рада з Інженерних та Наукових Досліджень (Engineering and Physical Sciences Research Council), очолили фізики Лондонського Імперського Коледжу.
Слайд 16
Чим далі розвивається наноелектроніка, тим більше технологічних проблем у інженерів. Один із них – ефективне виробництво тривимірних комп'ютерних чіпів. Але, схоже, нанотехнології знайшли вирішення цієї проблеми. Дослідники з Політехнічного Інституту Ренсслер розробили новий метод вирощування мідних нанониток. Як кажуть вчені, матриці нанониток можуть послужити в майбутньому як основа для чіпів з тривимірним компонуванням елементів.
Слайд 17
Британські вчені з Університету Ворвіка навчилися уповільнювати випромінювання фотона шляхом впливу на ексітони – побічні продукти, що залишаються при виготовленні квантових точок. Як повідомляється в університетському прес-релізі, який є коротким викладом статті з журналу Physical Review Letters, у своїй роботі учасники дослідження сповільнювали світло, продовжуючи час життя ексітону – квазічастинки, що виникає при вибиванні електрона фотоном з його енергетичного рівня на більш високий та переході електрона у збуджений стан. При цьому електрон і «дірка», що утворилася на його місці, виявляються пов'язані один з одним за допомогою зарядових взаємодій. Коли електрон повертається на колишній енергетичний рівень, він займає місце «дірки», а фотон, що вибив його, випускається системою. Саме такий стан частинок називається екситоном. Дослідники вважають, що у розробленої ними технології велике майбутнє. Наприклад, затримка світла може допомогти у створенні комп'ютерів, у яких фотони використовуються для передачі інформації.
Слайд 18
Американські вчені відкрили спосіб піднімати повітря невеликі об'єкти, використовуючи принципи квантової фізики. Вони заявили про те, що визначили та виміряли силу, яка виникає на молекулярному рівні, використовуючи певну комбінацію молекул, які відштовхуються одна від одної. Цей процес взаємного виштовхування молекул і викликає ефект підтримки їх у повітрі, іншими словами ефект левітації. Частина молекул, піднятих у повітря, ширяє над основним шаром об'єкта, при цьому левітуючі об'єкти можуть переміщатися відносно один одного з практично повною відсутністю сили тертя. Своє відкриття вчені пропонують використовувати при створенні нових об'єктів нанотехнологій. Вчені впевнені, що за допомогою ефекту левітації можна буде проектувати окремі нанороботи. Федеріко Капассо, професор прикладної фізики Інженерної школи Гарвардського Університету, який керував дослідженням, висунув припущення про те, що відкриття, зроблене його командою, уможливлює розробку цілого нового класу технічних пристроїв та гаджетів. Вчений зазначив, що попри те, що вченим вдалося підняти у повітря лише нанооб'єкти, до левітації великих об'єктів залишився лише один крок, оскільки основні механізми та принципи процесу левітації ними вже вивчені.
Досвід та перспективи розвитку об'єднання «Робототехнічне конструювання»
Педагог додаткової освіти
ГАОУ ДПО У ВІРО
Володимирський інститут підвищення кваліфікації працівників освіти імені Л.І. Новікова»
Калитина Алла Миколаївна
Методика викладання курсу
- Заняття об'єднання «Робототехнічне конструювання» репрезентують вихованцям технології XXI століття, сприяє розвитку їх комунікативних здібностей, розвиває навички взаємодії, самостійності при прийнятті рішень, розкриває їх творчий потенціал.
Особливості об'єднання «Робототехнічне конструювання»
- Найбільш сучасний напрямок;
- Об'єднання різних галузей технічних знань та наук;
- Необхідність вивчення програмування та алгоритмізації;
- Необхідність вивчення електротехніки;
- Попутне вивчення володіння комп'ютером та комп'ютерними програмами;
- Високий інтерес із боку громадськості.
Матеріально-технічне обладнання
- Комп'ютерний клас (проектор, інтернет); Робототехнічні набори;
- Андроїдні роботи;
- Радіо-деталі;
- Інструмент, паяльники;
- приміщення для тренувань;
- Поля для змагань.
Роботи Lego Mindstorms
Інструменти Lego
Lego Digital Designer – середовище віртуального проектування роботів
NXT-G – середовище програмування
Додаткове обладнання
Продукція HiTechnic
Набори TETRIX та MATRIX
- Пневматика
- Відновлювані джерела енергії
- Технологія та фізика
- Прості механізми
Серія мікроконтролерних пристроїв, що розповсюджуються за схемою openHardware – специфікації та схеми плат повністю відкриті для використання, копіювання та зміни.
- Максимально наближена до електротехніки та електроніки;
- Два середовища програмування: для початківців та професіоналів;
- Можливість поєднувати як з робототехнічними конструкторами (в тому числі і з Lego Mindstorms), так і повністю саморобними проектами;
- Широкий набір плат розширення та комутації;
- Розвинена аудиторія користувачів, професійна підтримка та інформаційне висвітлення.
Одноплатний комп'ютер
Обчислювальні потужності відповідають сучасному телефону:
- процесор ARM9
- 256 Мб ОЗУ
- карти пам'яті
- Ethernet (LAN)
- Audio Jack
- ОС - Linux, Android, Windows
Застосування:
- Вбудовувані системи
- Управляючі комплекси
- Системи «Розумний дім»
- Розпізнавання образів: відео та аудіо
- Мобільні роботи в зовнішньому середовищі, що змінюється.
Андроїдні роботи
Моделюючі людини та інших живих істот
Програма «Робототехніка: інженерно-технічні кадри інноваційної Росії» реалізується з 2008 року з ініціативи Фонду Олега Дерипаска «Вільна Справа» та Федерального агентства у справах молоді (Росмолодь).
Завдання Програми:
- Залучення дітей та молоді до науково-технічної творчості, рання профорієнтація;
- Забезпечення рівного доступу дітей та молоді до освоєння передових технологій, набуття практичних навичок їх застосування;
- Виявлення, навчання, добір, супровід талановитої молоді;
- Просування та забезпечення реалізації професійного потенціалу та лідерських якостей.
Напрямки:
ІНЖЕНЕРНИЙ ПРОЕКТ
МОБІЛЬНІ СИСТЕМИ
Комп'ютерна грамотність
Знання в галузі механіки, програмування, електроніки
Здатність до самонавчання
Необхідність проходити курси та тренінги
Особиста активність
Креативність,
нестандартне мислення
Відстеження актуальних проблем
[email protected] www.RostovRobor.RU
Учні
Вимоги :
- Старше 10 років
- Інтерес до техніки
- Інтерес до інформаційних технологій
Знають та вміють :
- Основи побудови та розрахунку математичних моделей
- Основи конструювання механічних систем
- Складання алгоритмів та програм
- Вміння вирішувати актуальні завдання
- Знання комп'ютера
Наша дозвілля
- 1 . Екскурсія історичними місцями міста Володимир («Театральна площа», Золоті ворота – найдавніший пам'ятник фортифікаційної архітектури в Росії, Червона Троїцька старообрядницька церква та будівля драматичного театру, «Соборна площа», пам'ятники архітектури XII століття – Успенський. Дмитрівський собори, свято-усп. Княгинін монастир.
- 2. Екскурсійні поїзди до Лісотехнічного технікуму п. «Муромцеве» Судогодського району Володимирської області.
Слайд 1
Робототехніка у нашому житті
Виконав: Сарванов А.А. Керівник: Ромаданов К.М.
Слайд 2
3 покоління роботів: Програмні. Жорстко задана програма (циклограма). Адаптивні. Можливість автоматично перепрограмуватись (адаптуватися) залежно від обстановки. Спочатку задаються лише основи програми дій. Інтелектуальні. Завдання вводиться в загальній формі, а сам робот має можливість приймати рішення або планувати свої дії в невизначеній або складній обстановці.
Робот – це машина з антропоморфною (людиноподібною) поведінкою, яка частково або повністю виконує функції людини (іноді тварини) при взаємодії з навколишнім світом.
Слайд 3
Архітектура інтелектуальних роботів
Виконавчі органи Датчики Система управління Модель світу Система розпізнавання Система планування дій Система виконання дій Система управління цілями
Слайд 4
Домашні роботи
Орієнтація та переміщення в обмеженому просторі з мінливою обстановкою (предмети в будинку можуть змінювати своє місце розташування), відчинення та закривання дверей під час переміщення по будинку. Маніпулювання об'єктами складної і іноді заздалегідь невідомої форми, наприклад, посудом на кухні або речами в кімнатах. Активна взаємодія з людиною природною мовою та прийняття команд у загальній формі
Завдання домашніх інтелектуальних роботів:
Mahru та Ahra (Корея, KIST)
Слайд 5
Домашні роботи – PR2 (Willow Garage)
PR2 вміє встромити вилку в розетку
Вчені з Каліфорнійського університету в Берклі (UC Berkeley) вперше навчили робота взаємодії з об'єктами, що деформуються. Як не дивно, але тільки зараз вдалося навчити машину працювати з м'якими і, головне, легко та непередбачувано змінюють форму предметами.
Слайд 6
Військові роботи
Плани DARPA щодо переозброєння армії: До 2015 року одна третина транспортних засобів буде безпілотною За 6 років з 2006 р. планується витратити $14.78 млрд До 2025 року планується перехід до повноцінної робототехнічної армії
Слайд 7
Безпілотні літальні апарати (БПЛА)
32 країни світу виробляють близько 250 типів безпілотних літаків та вертольотів.
RQ-7 Shadow
RQ-4 Global Hawk
X47B UCAS
A160T Hummingbird
Безпілотники ВПС та армії США: 2000 р. – 50 одиниць 2010 р. – 6800 одиниць (136 разів)
RQ-11 Raven
У 2010 р. командування ВПС США вперше у своїй історії має намір придбати більше безпілотних апаратів, ніж пілотованих літаків. До 2035 року всі вертольоти стануть безпілотними.
Ринок безпілотників: 2010 р. – 4.4 млрд. $ 2020 р. – 8.7 млрд. $ Частка США – 72% усього ринку
Слайд 8
Наземні бойові роботи
Транспортний робот BigDog (Boston Dinamics)
Бойовий робот MAARS
Робот-сапер PackBot 1700 одиниць на озброєнні
Робот-танк BlackKnight
Завдання, що виконуються: розмінування розвідка прокладання ліній зв'язку транспортування військових вантажів охорона території
Слайд 9
Морські роботи
Підводний робот REMUS 100 (Hydroid) створено 200 екз.
Завдання, що виконуються: Виявлення та знищення підводних човнів Патрулювання акваторії Боротьба з морськими піратами Виявлення та знищення мін Картографія морського дна
До 2020 р. у світі буде випущено 1142 апарати на загальну суму 2,3 млрд. дол., з якої 1,1 млрд. витратять військові. Вироблено буде 394 великих, 285 середніх та 463 мініатюрні підводні пристрої. У разі оптимістичного розвитку подій обсяг продажів досягне 3,8 млрд. дол., а у “штучному” вираженні – 1870 роботів.
катер ВМС США Protector
Слайд 10
Промислові роботи
До 2010 р. у світі розроблено понад 270 моделей промислових роботів, випущено 1 млн. роботів. У США впроваджено 178 тисяч роботів. На кожну тисячу заводських співробітників-людей припадало 32 робота До 2025 року через старіння населення Японії 3,5 мільйона робочих місць припадатиме на роботів Сучасне високоточне виробництво неможливе без використання роботів Росія в 90-ті роки втратила свій парк промислових роботів. Масового виробництва роботів відсутнє.
Слайд 11
Космічні роботи
Robonaut-2 відправився на МКС у вересні 2010 р. (розробник General Motors) та стане постійним членом екіпажу.
EUROBOT на стенді
Робот DEXTRE працює на МКС із 2008 року.
Слайд 12
Роботи-охоронці
Патрулювання вулиць Охорона приміщень та будівель Повітряне спостереження (БПЛА)
SGR-1 (охорона корейського кордону)
Робот-охоронець Reborg-Q (Японія)
Слайд 13
Нанороботи
"Нанороботи", або "наноботи" - роботи, розміром зіставні з молекулою (менше 10 нм), що володіють функціями руху, обробки та передачі інформації, виконання програм.
Слайд 14
Роботи для медицини
Обслуговування лікарень Спостереження за хворими
Розвізник ліків MRK-03 (Японія)
Слайд 15
Роботи для медицини - хірургічні роботи
Робот-хірург Da Vinci Розробник - INTUITIVE SURGICAL INC (USA) 2006 рік – 140 клінік 2010 рік – 860 клінік У Росії – 5 установок
Оператор працює в нестерильній зоні у керуючої консолі. Інструментальні маніпулятори активізуються лише у випадку, якщо голова оператора правильно позиціонується роботом. Використовується 3D зображення операційного поля. Рухи рук оператора акуратно переносяться у дуже точні рухи операційних інструментів. Сім ступенів свободи руху інструментів надають оператору небачені досі можливості.
Слайд 16
Роботи для медицини - протези
Біонічний протез руки i-Limb (Touch Bionics) утримує до 90 кілограмів навантаження. Серійно виробляється з 2008 р., 1200 пацієнтів по всьому світу.
Протез управляється міоелектричними струмами в кінцівки, а для людини це виглядає майже як керування справжньою рукою. Разом з "пульсуючим захватом" це дозволяє інваліду робити більш точні маніпуляції, аж до зав'язування шнурків або застібання пояса.
Слайд 17
Екзоскелети (Японія)
HAL-5 , 23 кг, 1.6м 2.5 години роботи Підсилює чинність від 2 до 10 разів Серійний випуск з 2009 р.
Адаптивна система управління, отримуючи біоелектричні сигнали, що знімаються з поверхні тіла людини, обчислює, який рух і з якою потужністю збирається зробити людина. На основі цих даних розраховується рівень необхідної додаткової потужності руху, яка буде згенерована сервоприводами екзоскелету. Швидкодія та реакція системи такі, що м'язи людини та автоматизовані частини екзоскелета рухаються абсолютно в унісон.
The Robot Suit Hybrid Assistive Limb (HAL) компанія Cyberdyne
Слайд 18
Екзоскелети (Японія)
Honda Walking assist – випуск з 2009 р. вага – 6,5 кілограма (включаючи взуття та літієво-іонний акумулятор), час роботи на одній зарядці – 2 години. Застосування – для людей похилого віку, полегшення праці робітників на конвеєрі.
Екзоскелет для фермера (Токійський університет сільського господарства та технологій)
Програма «Лего робот» для тих, хто навчається початкової школи «Вже в школі діти повинні отримати можливість розкрити свої здібності, підготуватися до життя у високотехнологічному конкурентному світі» Д. А. Медведєв Виступ Зав. ОДОД, педагога додаткової освіти Ваґенік І.Ю. ДБОУ ліцей 144Калинінського району м. Санкт-Петербург, 2013
Конструювання роботів – що це таке? Ще один віяння моди чи вимога часу? Чим займаються школярі у гуртках лего – конструювання: грають чи навчаються? Для вивчення технології та інформатики Для підвищення мотивації до вивчення зазначених предметів, а також механіки, фізики, математики, а також розвитку пізнавальної, дослідницької діяльності учнів.
Lego дозволяє учням: спільно навчатися у межах однієї групи; розподіляти обов'язки у своїй групі; виявляти підвищену увагу культурі та етиці спілкування; виявляти творчий підхід до вирішення поставленого завдання; створювати моделі реальних об'єктів та процесів; бачити реальний результат своєї роботи.
ЩО МИ РОБИЛИ НА ЗАНЯТТЯХ Одне заняття – це два уроки по 45 хвилин. Зазвичай команда з двох людей працює з одним конструкторським набором та одним ноутбуком. За інструкцією збираємо модель, складаємо для неї програму, проводимо випробування. Моделі дуже оригінальні, самі такі не придумати! З деякими моделями можна провести експерименти, з деякими – гри. Для кожної моделі можна написати кілька варіантів програм, додати звуковий та графічний супровід.
А ЩЕ? Зібрати модель за інструкцією легко. Важливо розібратися, які механізми дозволяють рухатися. Ми вивчили принципи дії двигуна, що обертає вісь, важеля, кулачка. Познайомилися із зубчастою та ремінною передачами. Дізналися, що таке шків та черв'ячне колесо. Тепер у нових моделях ми можемо використовувати ці механізми.
Робототехніка та Легоконструювання
- Робототехніка швидко стає невід'ємною частиною навчального процесу, тому що легко вписується в шкільну програму навчання з технічних предметів. Ключові досліди у фізиці та математиці можна наочно показати за допомогою лего роботів.
- Робототехніка заохочує дітей мислити творчо, аналізувати ситуацію та застосовувати критичне мислення для вирішення реальних проблем. Робота у команді та співробітництво зміцнює колектив, а суперництво на змаганнях дає стимул до навчання. Можливість робити та виправляти помилки у роботі самостійно змушує школярів знаходити рішення без втрати поваги серед однолітків. Робот не ставить оцінок і не дає домашніх завдань, але змушує працювати розумово та постійно.
- Грати з роботами можна весело і процес засвоєння знань йде швидше. Робототехніка в школі привчає дітей дивитися на проблеми ширше та вирішувати їх у комплексі. Створена модель завжди знаходить аналог у світі. Завдання, які учні ставлять роботу гранично конкретні, але в процесі створення машини виявляються раніше непередбачувані властивості апарата або відкриваються нові можливості його використання.
- Різні мови програмування графічними елементами допомагають школярам мислити логічно та розглядати варіантність дії робота. Обробка інформації за допомогою датчиків та настроювання датчиків дають школярам уявлення про різні варіанти розуміння та сприйняття світу живими системами.
- Дана презентація знайомить з конструктором Першоробот LEGOWeDo
- Даний конструктор дозволяє учням працювати як молоді дослідники, інженери, математики і навіть письменники, надаючи їм інструкції, інструментарій і завдання для міжпредметних проектів. Учні збирають і програмують діючі моделі, та був використовують їх до виконання завдань, власне є вправами з курсів природничих наук, технології, математики, розвитку промови.
- Конструювання роботів - що це таке?
- Ще один віяння моди чи вимога часу?
- Чим займаються учні на заняттях лего-конструювання: грають чи навчаються?
- Розвиток у дітей інтересу до технічної творчості та навчання їх конструювання через створення найпростіших моделей, управління готовими моделями за допомогою найпростіших комп'ютерних програм.
- спільно навчатися у межах однієї групи;
- розподіляти обов'язки у своїй групі;
- виявляти підвищену увагу культурі та етиці спілкування;
- виявляти творчий підхід до вирішення поставленого завдання;
- створювати моделі реальних об'єктів та процесів;
- бачити реальний результат своєї роботи.
- У конструкторі 158 елементів, з яких можна сконструювати 12 базових моделей.
- Конструктор Першоробот LEGO WeDo, призначений насамперед для початкової школи (2 – 4 класи). Його можна використовувати і для роботи зі старшими класами. Працюючи індивідуально, парами, або в командах, учні будь-якого віку можуть навчатися, створюючи та програмуючи моделі, проводячи дослідження, складаючи звіти та обговорюючи ідеї, що виникають під час роботи з цими моделями.
- Одне заняття – це два уроки по 30 хвилин. Зазвичай команда з двох людей працює з одним конструкторським набором та одним ноутбуком.
- За інструкцією збираємо модель, складаємо для неї програму, проводимо випробування.
- Моделі дуже оригінальні, самі такі не придумати! З деякими моделями можна провести експерименти, з деякими – гри.
- Для кожної моделі можна написати кілька варіантів програм, додати звуковий та графічний супровід.
- позаурочна діяльність на базі 2-3-х класів. Займаються 12 учнів. З них 8 хлопчиків та 4 дівчинки. Моєю головною метою було залучити діяльність цих хлопців.
- Постановка задачі
- Способи її вирішення логічним шляхом та визначення які саме команди має виконати робот
- Конструювання робота з необхідними блоками, моторами та сенсорами
- Програмування
- Відпрацювання
- Роздуми, що можна поліпшити або змінити в конструкції робота або програмі для більш якісного вирішення поставленого завдання.
- Під час підготовки до виставок та змагань розбір правил проведення заходу та технічних характеристик необхідних роботів.
- Зібрати модель за інструкцією легко. Важливо розібратися, які механізми дозволяють рухатися. Ми вивчили принципи дії двигуна, що обертає вісь, важеля, кулачка. Познайомилися із зубчастою та ремінною передачами. Дізналися, що таке шків та черв'ячне колесо. Тепер у нових моделях ми можемо використовувати ці механізми.
- Ми вивчаємо основи алгоритмізації.
- Будуємо блок-схеми, порівнюємо способи програмування
- Першоробот WeDo надає вчителям засоби для досягнення цілого комплексу освітніх цілей:
- * Розвиток словникового запасу та навичок спілкування при поясненні роботи моделі.
- *Встановлення причинно-наслідкових зв'язків.
- * Аналіз результатів та пошук нових рішень.
- * Колективна вироблення ідей, завзятість під час реалізації деяких із них.
- * Експериментальне дослідження, оцінка (вимірювання) впливу окремих факторів.
- * Проведення систематичних спостережень та вимірювань.
- * Використання таблиць для відображення та аналізу даних.
- * Логічне мислення та програмування заданої поведінки моделі.
- Підсумовуючи, можна сказати, що впровадження курсу «Освітня робототехніка в початковій школі» тільки почалося. Має бути доопрацювання методичних та дидактичних матеріалів. Але я розумію, що напрямок освітньої робототехніки має великі перспективи розвитку. Воно може бути впроваджено у позаурочну діяльність, а й у такі навчальні предмети як технологія, навколишній світ у початковій школі. Тобто згодом потрібен системний підхід школи до вбудовування робототехніки в освітній простір школи.
