Теоретические основы реализации робототехники в образовательном процессе

1.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ
РОБОТОТЕХНИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ
ПРОЦЕССЕ
Кулимбаева Резида Илдусовна
старший преподаватель
кафедры ИиТО

2.

Термин «робот» придумал в 1920 году писатель, научный фантаст Карел
Чапек, происходит от чешского слова «robota», что означает «тяжелая
монотонная работа» или «каторга».
Первым промышленным роботом стал Unimate, выпущенный в 1961 году,
— это механическая рука, использовавшаяся корпорацией General Motors при
производстве автомобилей.

3.

Робот — это машина, которую можно обучить, т.е. подобно компьютеру
запрограммировать (задать ему набор действий, которые он должен выполнять)
делать разнообразные виды движений, реагировать на изменения в окружающем
мире и выполнять множество видов работ и заданий.

4.

Робот — это автоматическое устройство для осуществления производственных
и других операций по определенной программе (алгоритму).
Три закона робототехники:
1. Роботу запрещается причинять вред человеку или своим бездействием
допустить, чтобы человеку был нанесен вред.
2. Робот обязан повиноваться приказам людей, за исключением тех случаев,
когда приказы противоречат первому закону робототехники.
3. Робот должен защищать свою жизнь до тех пор, пока такая защита не
вступает в противоречие с первым и вторым законами.

5.

«Робототехника»
—
это
прикладная
наука,
занимающаяся
разработкой
автоматизированных систем. Робототехника опирается на такие дисциплины, как
механика, физика, электроника, математика и информатика.

6.

Категории
роботов:
(беспилотники,
промышленные
радиоуправляемые
(роботизированные
станки),
военные
боевые
саперы),
бытовые
машины,
(капсульные кофе- машины, «умные» пылесосы), медицинские, транспортные
(автономные роботы на складе Amazon), морские, сервисные (беспилотные
морские суда, помощники в аэропортах), экзоскелеты (расширение возможностей
человеческого тела, восстановление утраченных функций опорно-двигательного
аппарата), человекоподобные (Asimo компании Honda), шагающие, космические
(луноходы, марсоходы, зонды).

7.

Робот — это независимое техническое устройство, выполняющее какие-либо
операции с объектами реального мира без непосредственного управления человеком.
Промышленные — это роботы, выполняющие рутинную или тяжелую работу за
людей на производстве. Сегодня трудно представить автомобильный завод или
пищевую фабрику без автоматизированных и робототехнических устройств.

8.

Военные — роботы, выполняющие боевые задачи разведки, разминирования, ликвидации
противника, доставки грузов
Бытовые — роботы, доступные каждому и продающиеся в ближайшем магазине
электроники: робот-пылесос, мойщик окон, капсульная кофемашина и др.

9.

Медицинские — роботы, используемые при проведении хирургических операций,
реабилитации, диагностики заболеваний.
Транспортные — роботы, обеспечивающие перемещение человека и/или
грузов в автоматическом режиме.

10.

Сервисные — роботы, призванные помогать человеку во многих ситуациях: бытовых, в
путешествиях, ресторанах, залах регистрации и пр. Обычно они мобильны, оснащены
технологией обратной связи, распознавания речи, что делает их похожими на человека.
Экзоскелеты — важное технологическое достижение отрасли роботостроения,
призванное расширить имеющиеся возможности человеческого тела и восполнить
утраченные .

11.

Образовательная робототехника – это новое междисциплинарное направление
обучения школьников, интегрирующее знания о физике, мехатронике, технологии,
математике, кибернетике и ИКТ, позволяющее вовлечь в процесс инновационного
научно-технического творчества учащихся разного возраста.

12.

Самой развитой в нашей стране сегодня остается спортивная робототехника. Она
решает олимпиадные задачи. Например, классическая свободная категория
всероссийского этапа WRО (Международная олимпиада роботов) включает в себя
троеборье:
• Лабиринт — прохождение автономным роботом произвольного лабиринта.
• Манипулятор — сборка
сортировать объекты.
робота-манипулятора,
способного
переставлять
и
• Траектория — езда мобильного робота по заданной траектории.
Творческая робототехника — это любые технологические решения в любой
отрасли: от модели автоматического токарного станка до робота, играющего на
шестиструнной гитаре. Следовательно, творческая робототехника — это качественно
новый
уровень
деятельности
ребенка,
продвинутых знаний в этой области.
предполагающий
наличие
базовых
и

13.

Особенности образовательной робототехники:
• связь с предметами естественнонаучного (информатика, математика, физика,
биология, химия) и социально-гуманитарного циклов.
• умение достигать конкретного результата и понимать смысл обучения.
• прямая возможность развития универсальных учебных действий.