Робототехника — профессия будущего
Автор: Хамула Инна Юрьевна
Организация: МАДОУ «Детский сад № 160»
Населенный пункт: г. Краснодар
Введение
Созданный учащимся исследовательский проект по робототехнике "Робототехника – профессия будущего" направлен на реализацию поставленной цели - доказать, что робототехника и лего-конструирование может быть не просто игрой, а серьезным занятием, которое может в дальнейшем стать профессией.
Актуальность:
Выбранная мною тема исследовательской работы по робототехнике "Робототехника - профессия будущего", очень актуальна, так как современная наука предусматривает популяризацию разработок роботов с целью улучшения и облегчения жизнедеятельности человека. В связи с этим необходимо освоить азы программирования и роботостроения, что в дальнейшем может помочь с определением профессии.
Предложенный творческий проект будет интересен для учеников школы и детских садов, среди увлекающихся детей робототехникой и лего-конструированием, поможет выявить у них интерес к роботостроению, программированию и конструированию.
Роботы сегодня вошли в нашу жизнь в разных областях. Они летают в космос, исследуют другие планеты; помогают в военных целях - разминируют бомбы и разведывают обстановку с воздуха. В промышленности многие области уже немыслимы без роботов: они собирают автомобили, помогают находить новые лекарства.
Некоторые идеи, положенные позднее в основу робототехники, появились ещё в античную эпоху. Найдены остатки движущихся статуй, изготовленных в I веке до нашей эры. Примерно к 30-м годам XX века появились андроиды, реализующие элементарные движения и способные произносить по команде человека простейшие фразы.
Одной из первых таких разработок стала конструкция американского инженера Д. Уэксли, созданная для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году. В 50-х годах XX века появились механические манипуляторы для работы с радиоактивными материалами. Они были способны копировать движения рук оператора, который находился в безопасном месте.
К 1960-му году были проведены разработки дистанционно управляемых колёсных платформ с манипулятором, телекамерой и микрофоном для обследования и сбора проб в зонах повышенной радиоактивности.
Итак, робототехника вошла в мир в 60-е годы XX века как одно из направлений машиностроения.
Объект исследования: робототехника.
Предмет исследования: роботы.
Цель проекта: доказать, что робототехника может быть не просто игрой, а серьезным занятием, которое может в дальнейшем стать профессией.
Задачи проекта:
- изучить историю роботов.
- развитие алгоритмического и логического мышления;
- овладение навыками научно-технического конструирования и моделирования;
- формирование навыков коллективного труда;
- развитие коммуникативных навыков;
- организация внеурочной деятельности детей.
Методы исследования:
- Демонстрация;
- Исследовательская проектная деятельность.
- Объяснительно - иллюстративный - предъявление информации различными способами (объяснение, рассказ, беседа, инструктаж, демонстрация, работа с технологическими картами и др.);
- Эвристический - метод творческой деятельности (создание творческих моделей и т.д.);
- Проблемный - постановка проблемы и самостоятельный поиск её решения обучающимися;
- Программированный - набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ (форма: компьютерный практикум, проектная деятельность);
- Репродуктивный - воспроизводство знаний и способов деятельности (форма: собирание моделей и конструкций по образцу, беседа, упражнения по аналогу);
- Частично - поисковый - решение проблемных задач с помощью педагога;
Технологии исследование:
- Программирование - сравнительно молодая и быстро развивающаяся отрасль науки и техники.
- Технология сотрудничества.
- Информационно-коммуникационные технологии.
Практическая значимость работы: определение значение роботов в жизни человека.
План исследования:
- сбор и изучение информации о робототехнике.
- что такое робот и робототехника?
- практическая работа (создание роботов в кружке).
- оформление полученных результатов.
- анкетирование.
Срок реализации проекта: 2 года
Социальная значимость проекта: Социальная значимость проекта определяется важностью приобщения детей и подростков к техническому творчеству. Создание образовательных программ кружков робототехники позволяет обучающимся реализовывать в будущем свои серьезные проекты. Сейчас востребованы специалисты, обладающие знаниями в этой области робототехники. Начинать готовить таких специалистов нужно с самого младшего возраста. Важно не упустить имеющийся у детей познавательный интерес к окружающим его рукотворным предметам.
Обучаемые самостоятельно изучают основные характеристики простых механизмов и датчиков, работающих в модели, включая рычаги, зубчатые и ременные передачи, ведут наблюдения и измерения и выполняют другие действия поискового характера. Инициатива, самостоятельность, творческий поиск проявляются в исследовательской деятельности наиболее полно.
В результате организации творческой продуктивной деятельности дошкольников на основе LEGO-конструирования и робототехники создаются условия не только для расширения границ социализации ребёнка в обществе, активизации познавательной деятельности, демонстрации своих успехов, но и закладываются истоки профориентационной работы, направленной на пропаганду профессий инженерно-технической направленности, востребованных в развитии региона.
Основные этапы проекта:
- Организационный
- создание творческой группы (педагог - дети - родители)
- сбор методического и иллюстрационного материала для реализации идеи проекта;
- составление плана, определение сроков реализации проекта;
- изучение интереса и осведомленности родителей о робототехнике;
- подбор видеоматериалов, презентаций;
- создание предметно - пространственной развивающей среды по теме проекта.
- Практический
- Беседа «История возникновения термина «Робот и робототехника»» (Приложение 1)
- Беседа «История развития робототехники» (Приложение 2)
- Беседа «Робототехника современности» (Приложение 3)
- Изучение деталей и частей робота (Приложение 4)
- Создание робота из конструктора (Приложение 5)
- Программирование роботов (Приложение 5)
- Основы робототехники на платформе Arduino (Приложение 5)
- Заключительный
- Осуществление распространения опыта, систематизация и обобщение полученных результатов, их обработка;
- Презентация полученных результатов;
- Подведение итогов работы творческой группы;
- Подведение итогов работы с родителями по проекту. Организация обмена мнениями в ходе круглого стола «Итоги работы по проекту».
В итоге всех этих этапов получатся роботы-машинки, которые могут самостоятельно передвигаться и объезжать препятствия. Внешний вид роботов отличается друг от друга.
Предполагаемые конечные результаты:
В процессе реализации педагогической работы воспитанники смогут:
- видеть конструкцию объекта и анализировать ее основные части;
- соотносить конструкцию предмета с его назначением;
- создавать различные конструкции одного и того же объекта;
- создавать различные конструкции модели по схеме, чертежу, по словесной инструкции педагога, по собственному замыслу;
- создавать конструкции, объединенные одной темой.
- освоить компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования.
Заключение
В наши дни робототехника применяется абсолютно во всех областях и профессиях: в промышленности, в медицине, на войне и даже в космосе, роботы помогают нам по дому, а возможно в будущем и заменят многие профессии человека вообще.
В ходе моих исследований, я хотела показать, что изготовление робота очень интересный, увлекательный и познавательный процесс. Над созданием роботов трудятся настоящие ученые и инженеры, но каждый студент и школьник может придумать дизайн одного из них.
Создание роботов из различных конструкторов очень интересный и познавательный процесс, который развивает логическое и абстрактное мышление. Согласно вышеизложенного можно сказать, что роботы занимают определенную часть в нашей жизни и внесение в процесс образования курса «Робототехники» будет актуально и в будущем.
Список литературы
- Конноли Ш. Большая энциклопедия школьника / Ш.Конноли – М.: Махаон, 2016.—256 с.
- Корягин А.В., Смольянинова Н.М. Образовательная робототехника (Lego WeDo). Сборник методических рекомендаций и практикумов / А.В.Корягин, Н.М.Смольянинова.—М.: ДМК Пресс, 2016.—254 с.
- Макаров И.М., Топчеев Ю.И. Робототехника: История и перспективы / И.М.Макаров, Ю.И.Толчеев.— М.: МАИ, 2003.— 349 с.
- Транковский С.Д. Техника будущего. Детская энциклопедия техники / С.Д.Транковский.—М.: РОСМЭН-ПРЕСС. 2008.—96 с.
- Шадрин П. Роботы будущего / П.Шадрин.— М.:Махаон, 2013.—32 с.
- "Искуственный интелект" - http://machine-intelligence.ru/robots-types
- «История развития робототехники» - http://roboreview.ru/nauka-o-robotah/istoriya-razvitiya-robototehniki.html
- «Развитие робототехники в будущем» - http://robot-ex.ru/ru/newscontent/razvitie-robototehniki-v-budushchem
- "Роботы от А до Я" - http://www.joho.ru/medicina.htm
- Аппаратная платформа Arduino Uno. URL: http://arduino.ru/Hardware/ArduinoBoardUno
Полный текст статьи см. приложение