Bu gün robototexnika dərsləri çox populyarlaşır. Məktəblilər üçün belə dərslər tənqidi təfəkkürün formalaşmasına və inkişafına kömək edir, müxtəlif mürəkkəblik səviyyəli problemlərin həlli prosesinə yaradıcı yanaşmağı öyrənir, həmçinin komandada işləmək bacarıqları əldə edir.
Yeni nəsil
Müasir təhsil öz inkişafının yeni mərhələsinə keçir. Bir çox pedaqoqlar və valideynlər uşaqları elmə maraqlandırmaq, öyrənməyə məhəbbət aşılamaq və onları kənarda yaratmaq və düşünmək istəyi ilə doldurmaq üçün fürsət axtarırlar. Materialın ənənəvi təqdimat formaları çoxdan öz aktuallığını itirmişdir. Yeni nəsil öz atalarına bənzəmir. Onlar canlı, maraqlı, interaktiv şəkildə öyrənmək istəyirlər. Bu nəsil müasir texnologiyalara asanlıqla yönləndirilir. Uşaqlar sürətlə inkişaf edən texnologiyalarla ayaqlaşmaqla yanaşı, həm də bu prosesdə birbaşa iştirak edəcək şəkildə inkişaf etmək istəyirlər.
Onların çoxu maraqlanır: “Robotexnika nədir? Bunu haradan öyrənə bilərsiniz?.
Təhsil və robotlar
Bu akademik intizama bunlar daxildirdizayn, proqramlaşdırma, alqoritmik, riyaziyyat, fizika və mühəndisliklə əlaqəli digər fənlər kimi fənlər. Ümumdünya Robotik Olimpiadası (World Robotics Olympiad - WRO) hər il keçirilir. Təhsil sahəsində bu, oxşar mövzu ilə ilk dəfə qarşılaşanlar üçün robototexnikanın nə olduğunu daha yaxşı başa düşmək üçün böyük bir yarışmadır. Bu, 50-dən çox ölkədən olan iştirakçılarda güclərini sınamaq imkanı verir. Yarışa 7-18 yaş arası uşaqların daxil olduğu 20 minə yaxın komanda gəlir.
WRO-nun əsas məqsədi: gənclər və uşaqlar arasında elmi və texnoloji yaradıcılığın (elmi-texniki yaradıcılıq) və robot texnikasının inkişafı və populyarlaşdırılması. Belə olimpiadalar 21-ci əsrin müasir təhsil vasitəsidir.
Yeni Xüsusiyyətlər
Uşaqların robototexnikanın nə olduğunu daha yaxşı başa düşmələri üçün müsabiqədə təbiət elmləri və dəqiq elmlərin öyrənilməsi üzrə klub işi və məktəb kurikulumunun bir hissəsi kimi sinifdə əldə edilmiş nəzəri və praktiki bacarıqlardan istifadə olunur. Robot texnikasına ehtiras tədricən riyaziyyat, fizika, kompüter elmləri və texnologiya kimi elmləri daha dərindən öyrənmək istəyinə çevrilir.
WRO onun iştirakçıları və müşahidəçiləri üçün təkcə robototexnikanın nə olduğunu öyrənmək üçün deyil, həm də 21-ci əsrdə çox zəruri olan yaradıcılıq və tənqidi düşünmə bacarıqlarını inkişaf etdirmək üçün unikal imkandır.
Təlim
Robotexnika təhsil intizamına maraq hər gün artır. Maddi baza daim təkmilləşir və inkişaf edir, son vaxtlara qədər arzu olaraq qalan bir çox ideyalar bu gün reallaşır. “Robotexnikanın əsasları” fənninin öyrənilməsi çoxlu sayda uşaq üçün mümkün olmuşdur. Dərslərdə uşaqlar məhdud resurslarla problemləri həll etməyi, məlumatları emal etməyi və mənimsəməyi və ondan düzgün istifadə etməyi öyrənirlər.
Uşaqlar asanlıqla öyrənirlər. Müxtəlif qadcetlər üzərində tərbiyə olunan müasir gənc nəsil, bir qayda olaraq, yeni biliklərə olan istək və həvəslə "Robotexnikanın əsasları" fənnini mənimsəməkdə çətinlik çəkmir.
Bildirmək lazımdır ki, hətta böyüklər üçün də yenidən məşq etmək təmiz, lakin susuz uşaqların zehnini öyrətməkdən daha çətindir. Müsbət tendensiya Rusiya hökumətinin gənclər arasında robot texnikasının populyarlaşmasına böyük diqqət yetirməsidir. Bu da başa düşüləndir, çünki mühəndislik təhsilinin müasirləşdirilməsi və gənc mütəxəssislərin cəlb edilməsi vəzifəsi dövlətin beynəlxalq arenada rəqabət qabiliyyəti məsələsidir.
Mövzunun əhəmiyyəti
Bu gün Təhsil Nazirliyinin aktual məsələsi təhsil robototexnikasının məktəb fənləri dairəsinə daxil edilməsidir. Bu, mühüm inkişaf sahəsi hesab olunur. Texnologiya dərslərində uşaqlar texnologiya və dizaynın müasir inkişaf sahəsi haqqında təsəvvür əldə etməlidirlər ki, bu da onlara özlərini icad etmək və qurmaq imkanı verir. Bütün tələbələrin mühəndis olması vacib deyil, lakin hər kəsin imkanı olmalıdır.
Ümumiyyətlə, robototexnika dərsləri son dərəcədiruşaqlar üçün maraqlıdır. Bunu hamının başa düşməsi vacibdir - həm müəllimlər, həm də valideynlər. Bu cür məşğələlər digər fənlərə fərqli nöqteyi-nəzərdən baxmaq, onların öyrənilməsinin mənasını anlamağa imkan yaradır. Ancaq oğlanların zehnini hərəkətə gətirən məna, bunun nə üçün lazım olduğunu başa düşməkdir. Onun yoxluğu müəllimlərin və valideynlərin bütün səylərini puça çıxarır.
Əhəmiyyətli amil odur ki, robototexnikanı öyrətmək uşaqlar üçün stresli və tamamilə uducu deyil. Bu, təkcə şagirdin şəxsiyyətinin inkişafı deyil, həm də küçədən, əlverişsiz mühitdən, boş vaxtdan və onun gətirdiyi nəticələrdən uzaqlaşmaq imkanıdır.
Mənşə
Robotexnikanın adı müvafiq ingilis robototexnikasından gəlir. Bu, texniki avtomatlaşdırılmış sistemlərin inkişafı ilə məşğul olan tətbiqi elmdir. İstehsalda intensivləşdirmənin əsas texniki əsaslarından biridir.
Robotexnikanın bütün qanunları elmin özü kimi elektronika, mexanika, telemexanika, mexatronika, informatika, radiotexnika, elektrik mühəndisliyi ilə sıx bağlıdır. Robototexnika özü sənaye, tikinti, tibb, kosmik, hərbi, su altı, aviasiya və məişətə bölünür.
"Robotexnika" anlayışı ilk dəfə elmi fantastika yazıçısı İsaak Asimov tərəfindən hekayələrində istifadə edilmişdir. 1941-ci ildə idi ("Yalançı" hekayəsi).
"Robot" sözünün özü 1920-ci ildə çex yazıçıları Karel Çapek və onun qardaşı Yozef tərəfindən icad edilmişdir. O, 1921-ci ildə tamaşaya qoyulan və böyük tamaşaçı uğuru qazanan “Rossumun Universal Robots” elmi fantastika pyesinə daxil edildi. Bu gün necə olduğunu görə bilərsiniztamaşada göstərilən xətt elmi fantastika kinematoqrafiyasının işığında geniş şəkildə işlənmişdir. Süjetin mahiyyəti: zavodun sahibi istirahət etmədən işləyə bilən çoxlu sayda android istehsalını inkişaf etdirir və tənzimləyir. Lakin bu robotlar yaradıcılarına qarşı üsyan edir.
Tarixi nümunələr
Maraqlıdır ki, robototexnikanın başlanğıcı qədim zamanlarda yaranıb. Bunu eramızdan əvvəl I əsrdə hazırlanmış hərəkətli heykəllərin qalıqları sübut edir. Homer “İliada”da qızıldan hazırlanmış, danışıq və düşünmə qabiliyyətinə malik olan kənizlər haqqında yazırdı. Bu gün robotların bəxş etdiyi ağıl süni intellekt adlanır. Bundan əlavə, qədim yunan mexaniki mühəndisi Tarentumlu Arxitas mexaniki uçan göyərçinlərin layihələndirilməsi və qurulması ilə bağlıdır. Bu hadisə təxminən eramızdan əvvəl 400-cü ilə aiddir
Belə misallar çoxdur. Onlar Makarov I. M.-in kitabında yaxşı açıqlanıb. və Topcheeva Yu. I. “Robotexnika: tarix və perspektivlər”. O, müasir robotların mənşəyi haqqında məşhur şəkildə danışır, həmçinin gələcəyin robototexnikasını və insan sivilizasiyasının müvafiq inkişafını təsvir edir.
Robot növləri
İndiki mərhələdə ümumi təyinatlı robotların ən mühüm sinifləri mobil və manipulyasiya edir.
Mobil hərəkətli şassi və idarə olunan sürücülərə malik avtomatik maşındır. Bu robotlar yeriyə, təkərli, tırtıllı, sürünən, üzən, uçan ola bilər.
Manipulyasiya avtomatik stasionar və ya mobildiristehsalda motor və idarəetmə funksiyalarını yerinə yetirən bir neçə sərbəstlik dərəcəsi və proqram təminatı ilə idarə olunan manipulyatordan ibarət maşın. Belə robotlar döşəmə, portal və ya asılmış formada mövcuddur. Onlar ən çox alətqayırma və maşınqayırma sənayesində istifadə olunur.
Hərəkət üsulları
Təkərli və tırtıllı robotlardan geniş istifadə olunur. Gəzən robotun hərəkəti dinamikanın çətin işidir. Belə robotlar hələ insana xas olan sabit hərəkətə malik ola bilməz.
Uçan robotlara gəlincə, deyə bilərik ki, müasir təyyarələrin əksəriyyəti məhz onlardır, lakin onlara pilotlar tərəfindən idarə olunur. Eyni zamanda avtopilot bütün mərhələlərdə uçuşa nəzarət edə bilir. Uçan robotlara dronlar (PUA) və onların alt sinfi - qanadlı raketlər daxildir. Belə qurğular yüngüldür və operatorun əmri ilə atəş açana qədər təhlükəli tapşırıqları yerinə yetirir. Bundan əlavə, müstəqil atəş edə bilən dizayn avtomobilləri var.
Pinqvinlərin, meduzaların və şüaların istifadə etdiyi hərəkət üsullarından istifadə edən uçan robotlar var. Bu hərəkət üsulunu Air Penguin, Air Ray, Air Jelly robotlarında görmək olar. Onlar Festo tərəfindən istehsal olunur. Lakin RoboBee robotları həşərat uçuş üsullarından istifadə edir.
Sürünən robotlar arasında hərəkət baxımından qurdlara, ilanlara və şlaklara bənzər bir sıra inkişaflar var. Bu zaman robot kobud səthdə və ya səthin əyriliyində sürtünmə qüvvələrindən istifadə edir. Oxşar hərəkətdar məkanlar üçün faydalıdır. Belə robotlar dağılmış binaların dağıntıları altında insanları axtarmaq üçün lazımdır. İlana bənzər robotlar suda hərəkət edə bilir (məsələn, Yaponiya istehsalı olan ACM-R5).
Şaquli səthdə hərəkət edən robotlar aşağıdakı yanaşmalardan istifadə edir:
- çıxıntılı divara dırmaşan adam kimi (Stenford robotu Capuchin);
- vakuum əmzikləri (Wallbot" və Stickybot) ilə təchiz olunmuş gekkonlara bənzəyir.
Üzən robotlar arasında balıqları təqlid etmə prinsipi ilə hərəkət edən bir çox inkişaflar var. Belə hərəkətin səmərəliliyi pervane ilə hərəkətin səmərəliliyindən 80% yüksəkdir. Belə dizaynlar aşağı səs-küy səviyyəsinə və yüksək manevr qabiliyyətinə malikdir. Buna görə də onlar su altı kosmos tədqiqatçılarının böyük marağına səbəb olurlar. Bu robotlara Field Robotics Institute tərəfindən hazırlanmış Essex Universiteti Robotik Balıq və Tuna daxildir. Onlar tuna balıqlarına xas olan hərəkət xarakteristikasından sonra modelləşdirilmişlər. Vatozun hərəkətini təqlid edən robotlar arasında Festo-nun inkişafı məlumdur: Aqua Ray. Meduza kimi hərəkət edən robot isə eyni tərtibatçıdan Aqua Jelly-dir.
Dairə işi
Robotexnika klublarının əksəriyyəti ibtidai və orta məktəblərə yönəlib. Amma məktəbəqədər yaşlı uşaqlar diqqətdən yayınmırlar. Burada əsas rolu yaradıcılığın inkişafı oynayır. Məktəbəqədər uşaqlar sərbəst düşünməyi və fikirlərini yaradıcılığa çevirməyi öyrənməlidirlər. Buna görə də 6 yaşa qədər uşaqlar üçün dairələrdə robototexnika dərsləri kubların aktiv istifadəsinə və sadəkonstruktorlar.
Məktəb kurikulumu mütləq daha da mürəkkəbləşir. Bu, müxtəlif sinif robotları ilə tanış olmaq, özünüzü praktikada sınamaq, elmə dərindən baxmaq imkanı verir. Yeni fənlər uşağın seçilmiş mühəndislik sahəsində peşəkar bacarıq və biliklərə yiyələnmə potensialını üzə çıxarır.
Robotika
Robotexnikanın müasir inkişafı elə bir mərhələdədir ki, görünür, robot texnikasında güclü bir irəliləyiş baş verəcəkdir. Bu, videozənglər və mobil qurğularla eynidir. Son vaxtlara qədər bütün bunlar kütləvi istehlak üçün əlçatmaz görünürdü. Və bu gün heyrətləndirməyi dayandıran adi bir şeydir. Lakin hər robototexnika sərgisi bizə insanın sadəcə cəmiyyətə daxil olması düşüncəsindən onun ruhunu ələ keçirən fantastik layihələr göstərir.
Təhsil sistemində layihə fəaliyyətlərindən istifadə edərək proqramı həyata keçirməyə imkan verən robotların kompleks qurğularıdır, onların arasında populyardır:
- Mexatronika İdarəetmə Dəsti.
- LEGO Mindstorms.
- Festo Didactic.
- Fischertechnik.
İdarəetmə
Sistem idarəetmə növünə görə bunlar var:
- biotexnik (əmr, surət çıxarma, yarı avtomatik);
- avtomatik (proqram təminatı, adaptiv, ağıllı);
- interaktiv (avtomatlaşdırılmış, nəzarət, interaktiv).
Robot idarəetməsinin əsas vəzifələrinə aşağıdakılar daxildir:
- hərəkətlərin və mövqelərin planlaşdırılması;
- planlaşdırma qüvvələri və anları;
- dinamik və kinematik məlumatların identifikasiyası;
- dinamik dəqiqlik analizi.
Robotexnika sahəsində idarəetmə üsullarının inkişafı böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu, texniki kibernetika və avtomatik idarəetmə nəzəriyyəsi üçün vacibdir.
