Primera lección de robótica. Resumen de una lección abierta del curso “Robótica Educativa”

Hoy en día, las clases de robótica se están volviendo muy populares. Estas lecciones ayudan a los escolares a formar y desarrollar el pensamiento crítico, aprender a abordar creativamente el proceso de resolución de problemas de distintos niveles de complejidad y también adquirir habilidades de trabajo en equipo.

Nueva generación

La educación moderna avanza hacia una nueva etapa de su desarrollo. Muchos profesores y padres buscan una oportunidad para que los niños se interesen por la ciencia, inculquen el amor por el aprendizaje y les carguen el deseo de crear y pensar de forma innovadora. Las formas tradicionales de presentar material hace tiempo que perdieron su relevancia. La nueva generación no es como sus antepasados. Quieren aprender de una manera animada, interesante e interactiva. Esta generación navega fácilmente por las tecnologías modernas. Los niños quieren desarrollarse de tal manera que no sólo estén al día con las tecnologías en rápido desarrollo, sino que también participen directamente en este proceso.

A muchos de ellos les interesa: “¿Qué es la robótica? ¿Dónde puedes aprender esto?

Educación y robots

Esta disciplina académica incluye materias como diseño, programación, algoritmos, matemáticas, física y otras disciplinas relacionadas con la ingeniería. La Olimpiada Mundial de Robótica (Olimpiada Mundial de Robótica - WRO) se celebra anualmente. En el ámbito educativo, se trata de una competición masiva que permite a quienes se topan por primera vez con un tema similar aprender mejor qué es la robótica. Brinda a participantes de más de 50 países la oportunidad de probarlo. A la competición asisten unos 20 mil equipos formados por niños de 7 a 18 años.

El principal objetivo de WRO: desarrollo y popularización de la CTT (creatividad científica y técnica) y la robótica entre jóvenes y niños. Estas Olimpiadas son una herramienta educativa moderna del siglo XXI.

Nuevas oportunidades

Para que los niños comprendan mejor qué es la robótica, en los concursos se utilizan las habilidades teóricas y prácticas adquiridas en las clases como parte del trabajo del club y del plan de estudios escolar para el estudio de las ciencias naturales y las ciencias exactas. La pasión por la disciplina robótica se convierte gradualmente en un deseo de aprender más profundamente sobre ciencias como las matemáticas, la física, la informática y la tecnología.

WRO es una oportunidad única para que sus participantes y observadores no sólo aprendan más profundamente sobre la robótica, sino también para desarrollar la creatividad y las habilidades de pensamiento crítico que son tan necesarias en el siglo XXI.

Educación

El interés por la disciplina educativa de la robótica crece día a día. La base material mejora y se desarrolla constantemente, muchas ideas que hasta hace poco eran un sueño ahora son una realidad. El estudio de la asignatura "Fundamentos de la robótica" se ha hecho posible para un gran número de niños. En las lecciones, los niños aprenden a resolver problemas con recursos limitados, procesar y asimilar información y utilizarla de la manera correcta.

Los niños aprenden fácilmente. La generación joven moderna, educada con diversos aparatos, por lo general no tiene dificultades para dominar la disciplina "Fundamentos de la robótica", siempre que tenga el deseo y la sed de nuevos conocimientos.

Es necesario que incluso a los adultos les resulte más difícil volver a entrenar que enseñar las mentes puras pero sedientas de los niños. Una tendencia positiva es la enorme atención que las agencias gubernamentales rusas prestan a la popularización de la robótica entre los jóvenes. Y esto es comprensible, ya que la tarea de modernizar y atraer a jóvenes especialistas es una cuestión de competitividad del Estado en el ámbito internacional.

Importancia del tema

Hoy en día, un tema urgente para el Ministerio de Educación es la introducción de la robótica educativa en el ámbito de las disciplinas escolares. Se considera una importante zona de desarrollo. En las lecciones de tecnología, los niños deben comprender el campo moderno del desarrollo y diseño de tecnología, lo que les brinda la oportunidad de inventar y construir ellos mismos. No es necesario que todos los estudiantes se conviertan en ingenieros, pero todos deberían tener la oportunidad.

En general, las lecciones de robótica son sumamente interesantes para los niños. Es importante que todos lo entiendan, tanto los profesores como los padres. Estas clases brindan la oportunidad de ver otras disciplinas desde una perspectiva diferente y comprender el significado de su estudio. Pero es el significado, la comprensión de por qué esto es necesario, lo que mueve la mente de los chicos. Su ausencia niega todos los esfuerzos de profesores y padres.

Un factor importante es que aprender robótica no es un proceso estresante y absorbe completamente a los niños. Esto no es sólo el desarrollo de la personalidad del estudiante, sino también una oportunidad para alejarse de la calle, el entorno desfavorable, el pasatiempo ocioso y las consecuencias que ello conlleva.

Origen

El nombre de robótica en sí proviene del correspondiente inglés robótica. que desarrolla sistemas técnicos automatizados. En producción, es uno de los principales fundamentos técnicos de la intensificación.

Todas las leyes de la robótica, como la ciencia misma, están estrechamente relacionadas con la electrónica, la mecánica, la telemecánica, la mecanotrónica, la informática, la ingeniería de radio y la ingeniería eléctrica. La robótica en sí se divide en industrial, de construcción, médica, espacial, militar, submarina, de aviación y doméstica.

El concepto de “robótica” fue utilizado por primera vez en sus cuentos por un escritor de ciencia ficción en 1941 (el cuento “Mentiroso”).

La palabra "robot" fue acuñada en 1920 por escritores checos y su hermano Josef. Fue incluido en la obra de ciencia ficción "Rossum's Universal Robots", que se representó en 1921 y disfrutó de un gran éxito de audiencia. Hoy se puede observar cómo la línea trazada en la obra se ha desarrollado ampliamente a la luz de la cinematografía de ciencia ficción. La esencia de la trama: el propietario de la planta está desarrollando y poniendo en marcha la producción de una gran cantidad de androides que pueden trabajar sin descanso. Pero estos robots acaban rebelándose contra sus creadores.

Ejemplos historicos

Curiosamente, los inicios de la robótica aparecieron en la antigüedad. Prueba de ello son los restos de estatuas en movimiento que fueron realizadas en el siglo I a.C. Homero escribió en la Ilíada sobre doncellas creadas de oro que podían hablar y pensar. Hoy en día, la inteligencia de la que están dotados los robots se llama inteligencia artificial. Además, al antiguo ingeniero mecánico griego Arquitas de Tarento se le atribuye el diseño y la creación de la paloma voladora mecánica. Este evento se remonta aproximadamente al año 400 a.C.

Hay muchos ejemplos de este tipo. Están bien tratados en el libro de I.M. Makarov. y Topcheeva Yu.I. "Robótica: historia y perspectivas". Habla de forma popular sobre los orígenes de los robots modernos y también describe la robótica del futuro y el correspondiente desarrollo de la civilización humana.

tipos de robots

En la etapa actual, las clases más importantes de robots de uso general son los móviles y manipulativos.

Mobile es una máquina automática con chasis móvil y accionamientos controlados. Estos robots pueden caminar, desplazarse, rastrearse, gatear, nadar o volar.

Un manipulador es una máquina automática estacionaria o móvil, que consta de un manipulador con varios grados de movilidad y control de programa que realiza funciones motoras y de control en la producción. Estos robots vienen en forma de suelo, de portal o suspendidos. Están más extendidos en las industrias de fabricación de instrumentos y maquinaria.

Formas de moverse

Los robots con ruedas y orugas se han generalizado. Mover un robot andante es un problema dinámico desafiante. Estos robots aún no pueden tener el movimiento estable inherente a los humanos.

Respecto a los robots voladores, podemos decir que la mayoría de los aviones modernos son solo eso, pero están controlados por pilotos. Al mismo tiempo, el piloto automático puede controlar el vuelo en todas las etapas. Los robots voladores también incluyen su subclase: misiles de crucero. Estos dispositivos son livianos y realizan misiones peligrosas, incluido disparar a las órdenes del operador. Además, existen dispositivos de diseño capaces de disparar de forma independiente.

Hay robots voladores que utilizan las técnicas de propulsión que utilizan los pingüinos, las medusas y las mantarrayas. Este método de movimiento se puede ver en los robots Air Penguin, Air Ray y Air Jelly. Son fabricados por Festo. Pero los robots RoboBee utilizan métodos de vuelo de insectos.

Entre los robots rastreros, hay una serie de desarrollos que se parecen en movimiento a gusanos, serpientes y babosas. En este caso, el robot utiliza fuerzas de fricción sobre una superficie rugosa o la curvatura de la superficie. Este tipo de movimiento es útil para espacios estrechos. Estos robots son necesarios para buscar personas bajo los escombros de los edificios destruidos. Los robots con forma de serpiente son capaces de moverse en el agua (como el ACM-R5 fabricado en Japón).

Los robots que se mueven a lo largo de una superficie vertical utilizan los siguientes enfoques:

• similar a una persona que trepa por una pared con repisas (robot Capuchino de Stanford);
• similar a los geckos equipados con ventosas (Wallbot y Stickybot).

Entre los robots nadadores, hay muchos desarrollos que se mueven según el principio de imitar a los peces. La eficiencia de dicho movimiento es un 80% mayor que la eficiencia del movimiento con hélice. Estos diseños se caracterizan por un bajo nivel de ruido y una alta maniobrabilidad. Por eso son de gran interés para los investigadores submarinos. Estos robots incluyen modelos de la Universidad de Essex: Robotic Fish and Tuna, desarrollados por el Field Robotics Institute. Siguen el modelo del movimiento característico del atún. Entre los robots que imitan el movimiento de una mantarraya, el famoso desarrollo de la empresa Festo es Aqua Ray. Y el robot que se mueve como una medusa es Aqua Jelly del mismo desarrollador.

trabajo de club

La mayoría de los clubes de robótica están dirigidos a centros de primaria y secundaria. Pero los niños en edad preescolar no se ven privados de atención. El papel principal aquí lo juega el desarrollo de la creatividad. Los niños en edad preescolar deben aprender a pensar libremente y traducir sus ideas en creatividad. Es por eso que las clases de robótica en clubes para niños menores de 6 años están orientadas al uso activo de cubos y conjuntos de construcción sencillos.

Sin duda, el plan de estudios escolar se está volviendo más complicado. Le brinda la oportunidad de familiarizarse con diferentes clases de robots, probarse en la práctica y profundizar en la ciencia. Las nuevas disciplinas revelan el potencial del niño para adquirir habilidades y conocimientos profesionales en el campo de la ingeniería elegido.

Complejos robóticos

El desarrollo moderno de la robótica se encuentra en tal etapa que parece que está a punto de ocurrir un gran avance en la tecnología robótica. Esto es lo mismo que ocurre con las videollamadas y los dispositivos móviles. Hasta hace poco, todo esto parecía inaccesible al consumo masivo. Pero hoy es algo común y ha dejado de sorprender. Pero cada exposición de robótica nos muestra proyectos fantásticos que capturan el espíritu de una persona con solo pensar en su implementación en la vida de la sociedad.

En el sistema educativo, las complejas instalaciones de robots permiten implementar un programa utilizando actividades del proyecto, entre las que destacan las siguientes:

Control

Por tipo de sistemas de control existen:

• biotécnico (comando, copia, semiautomático);
• automático (software, adaptativo, inteligente);
• interactivo (automatizado, de supervisión, interactivo).

Las principales tareas del control del robot incluyen:

• planificar movimientos y posiciones;
• planificación de fuerzas y momentos;
• identificación de datos dinámicos y cinemáticos;
• análisis de precisión dinámica.

El desarrollo de métodos de control es de gran importancia en el campo de la robótica. Esto es importante para la cibernética técnica y la teoría del control automático.

¿Voz, idiomas extranjeros, punto de cruz o robots? Para ayudar a los padres que dudan, los expertos de Smartbabr dan argumentos a favor de la robótica.

Las clases de robótica ayudan a desarrollar el pensamiento lógico y sistemático, así como las habilidades creativas. Incluso si su hijo no se convierte en ingeniero y no necesita la capacidad de controlar un robot, entonces la comprensión de cómo funciona un dispositivo automático y la experiencia en diseño definitivamente serán útiles en otras actividades, sin importar qué profesión elija el niño en el futuro.

Hoy en día la educación escolar es mayoritariamente formal. No permite que una persona construya con éxito su vida en un mundo técnico complejo. Gracias a la robótica, el niño aprende a dibujar, modelar en 3D, construir en la práctica, comprende la percepción tridimensional del espacio y mucho más. En una palabra, aprende a pensar no sólo con la “cabeza”, sino también con las “manos”. Y también al mismo tiempo: tanto con la cabeza como con las manos.

En los clubes de robótica, los estudiantes de secundaria ven las leyes físicas en acción. Los estudiantes de 5.º a 7.º grado resuelven interesantes problemas geométricos y matemáticos. Los niños de guardería y primaria que practican robótica desarrollan la motricidad, la atención y la capacidad de trabajar en grupo.

Si se añade la robótica al plan de estudios básico, incluso como materia de tecnología, su significado comenzará a perderse. Hoy en día, las escuelas dedican tiempo y recursos de forma selectiva. Por ejemplo, muchas instituciones educativas no apoyan a los niños superdotados, aunque existen programas gubernamentales correspondientes y su implementación es responsabilidad de la escuela. Y las lecciones de tecnología no se imparten en todas partes. Existe la posibilidad de que suceda algo similar con las clases de robótica: formalmente existirán, pero si serán útiles es una cuestión discutible. Por supuesto, las excepciones son posibles y en alguna parte aparecerán cosas grandes y buenas.

Pero en cualquier caso, las tazas son más adecuadas para niños superdotados interesados ​​en estudiar robótica, ya que les ayudan a profundizar más. Por lo tanto, incluso si se introduce la robótica en el plan de estudios escolar principal, no se puede abandonar el movimiento circular.

Creo que practicar la robótica desarrolla mucho la lógica, aumenta el pensamiento sistemático, y todo esto también incide en el grado de conciencia en las decisiones que se toman. El simple hecho de ensamblar robots puede ayudar a desarrollar la motricidad fina. Los niños también adquieren conocimientos no sólo sobre cómo funcionan los robots, sino también sobre cómo funcionan los sistemas existentes. Esta habilidad les ayudará en el futuro a la hora de diseñar sus propios sistemas en cualquier industria, porque existe un conjunto de reglas y restricciones en cualquier tipo de actividad.

Estoy seguro de que puedes empezar a estudiar robótica, al menos con algunos ejemplos sencillos e ilustrativos, a partir de los 5-6 años. Un niño a esta edad ya es bastante consciente de sus acciones y también tiene un pensamiento que aún no se ha "cubierto" de patrones. A esta edad, los niños son muy abiertos y están llenos de ideas y creatividad. Basta con echar un vistazo a sus dibujos. Todo esto puede contribuir en el futuro al desarrollo de sistemas cualitativamente nuevos, estos niños serán únicos en su especie.

¿Debería incluirse esta disciplina en el currículum escolar? No estoy seguro. Después de todo, existe un estándar estatal y, sin la participación adecuada del Estado, es bastante difícil adaptarse a él con algo innovador. Pero como optativa sí. Sin embargo, ahora hay una gran escasez de especialistas que acepten enseñar estas materias en las escuelas. Creo que esto depende de las instituciones de educación superior técnica, que asumirán esta carga como parte de su trabajo de orientación profesional.

Las clases de robótica ayudan a desarrollar el pensamiento lógico y sistemático, así como las habilidades creativas. Estas son cualidades muy útiles que definitivamente serán útiles para el niño en el futuro, incluso si su carrera no está relacionada con las ciencias técnicas. Si profundiza en el proceso de práctica de la robótica, podrá comprender que el éxito en esta área es imposible sin conocimientos de física, matemáticas, informática y la capacidad de aplicarlos en la resolución de problemas no estándar. Es decir, la robótica es una metaasignatura, y aquellos profesores que ya están organizando clubes para que sus hijos desarrollen habilidades robóticas seguramente recibirán dividendos en el futuro en forma de desarrollo y fomento de una personalidad erudita e interesada en sus alumnos, quienes ser capaz de analizar y razonar lógicamente utilizando conocimientos de diversos campos y trabajar en la intersección de ciencias, lo que definitivamente tendrá demanda en el futuro.

Además, no sólo los escolares adultos, sino también los niños en edad preescolar pueden practicar robótica. El elemento de control del robot para niños en edad preescolar es entretenido. Para los estudiantes de primaria, las clases de robótica desarrollan el pensamiento lógico, y en esta etapa también tienen la necesidad de crear cosas nuevas. Los estudiantes de secundaria están interesados ​​en crear modelos de robots para resolver problemas y problemas reales. Como regla general, en esta etapa los estudiantes ya comprenden por qué se dedican a la robótica y, por lo tanto, desarrollan la necesidad de estudiar disciplinas técnicas, realizar actividades de proyectos y estudiar ciencias afines destinadas a resolver un problema específico.

Por supuesto, debería existir la oportunidad de dedicarse a la robótica, al menos como parte de una actividad grupal. En mayor medida, la robótica como materia escolar puede tener como objetivo explicar y aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en el aula como una actividad de proyecto aplicada interdisciplinaria. Si hablamos de la disciplina "tecnología", generalmente tiene como objetivo adquirir la habilidad práctica de crear algo, por lo que la robótica también puede ser un elemento de ella.

Yo dividiría la robótica en dos grandes componentes: programación y electrónica.

La posesión de estos componentes por separado ya convierte a los jóvenes en especialistas solicitados, y la posesión simultánea del primero y del segundo hace que un especialista equivalga a dos.

Creo que la robótica beneficiará a los niños de todas las edades, ya que desarrolla una comprensión general de cómo funciona cualquier tecnología.

¿Qué beneficios aporta a los niños aprender la estructura y el control de los robots? Una pregunta muy válida. Su relevancia será especialmente aguda dentro de 50 años, cuando la potencia informática de las computadoras supere las capacidades del cerebro humano. Ya estamos rodeados de tecnología. Comprender la interfaz hombre-máquina significa controlar máquinas. Nuestros hijos necesitan sentar las bases de la interacción hombre-ordenador-robot ahora para evitar los escenarios de la película Terminator.

Si hablamos de educación escolar, creo que es necesario incluir clases de robótica como optativa en clases con un estudio en profundidad de matemáticas y física para vincular las ciencias fundamentales con la práctica. Es necesario iniciar desde 5º de primaria y exclusivamente para interesados.

La tarea que ahora enfrenta el sistema educativo ruso es la formación de ingenieros creativos que puedan inventar e implementar nuevas tecnologías que no tienen análogos en el mundo. Ahora podemos decir que en los próximos cinco años las profesiones más demandadas serán las de ingeniería. En consecuencia, los niños que ahora se interesarán por la robótica y el diseño son futuros ingenieros innovadores que tendrán demanda no sólo en el mercado ruso sino también en el internacional.

En primer lugar, los conceptos básicos de robótica y programación enseñan al niño a pensar con lógica, construir relaciones correctas de causa y efecto, realizar operaciones analíticas y sacar conclusiones correctamente. En segundo lugar, los niños modernos que están familiarizados con varios dispositivos móviles (como teléfonos inteligentes y tabletas con interfaz táctil) no saben escribir ni dibujar a mano; las partes de su cerebro responsables de la creatividad simplemente no están activadas. Estos niños no son capaces de crear, sólo pueden recombinar algo o simplemente consumir.

La pasión por la robótica, la programación y el diseño anima a los niños de cualquier edad a pensar creativamente y producir un producto único. Ésta es la clave para un futuro exitoso no sólo para un niño en particular, sino también para el país en su conjunto.

Los niños deben empezar a aprender robótica lo antes posible, ya que el interés por las profesiones de ingeniería se manifiesta literalmente a partir de los 5 años. Este interés debe desarrollarse y promoverse en todas partes, no sólo en las escuelas, sino también en las guarderías, los clubes y círculos privados.

Foto: russianrobotics.ru, de los archivos personales de expertos.

Pongamos algunos ejemplos. Preguntas para el seguimiento de conocimientos en robótica para el 1er semestre del año.
1) El diseño es....(elija la definición correcta del término)

9) Una máquina antropomorfa que imita a una persona, buscando reemplazarla en cualquiera de sus actividades. Especifique el término correspondiente a esta definición:

11) Un dispositivo automático creado según el principio de un organismo vivo. Actuando de acuerdo con un programa preprogramado y recibiendo información sobre el mundo exterior a través de sensores, lleva a cabo de forma independiente la producción y otras operaciones que generalmente realizan los humanos. Especifique el término correspondiente a esta definición:

INSTITUCIÓN EDUCATIVA DE PRESUPUESTO MUNICIPALEDUCACIÓN ADICIONAL

LA CASA DE ARTES Y MANUALIDADES PARA NIÑOS

MUNICIPIO

DISTRITO DEL CAUCASIY

Esquema de la lección

sobre este tema : "Lección de introducción a la robótica".

Participantes:

alumnos de la asociación “Robot”

1 año de estudio, 11-18 años.

Arte. caucásico 2016

Objetivo: Desarrollar el interés y el deseo de los niños por participar en la robótica.

Tareas:

• educativo:

Introducir a los niños en las principales áreas de la robótica y la producción robótica moderna;

Formación de conocimientos politécnicos sobre las tecnologías más comunes y prometedoras en robótica;

Aprenda a aplicar sus conocimientos y habilidades en situaciones nuevas.

• educativo:

Cultivar la precisión y la paciencia al trabajar con constructores;

Fomentar una actitud solidaria hacia la base material y técnica del laboratorio de robótica;

Fomentar una cultura de la comunicación.

• desarrollando:

Desarrollar independencia y capacidad para resolver problemas creativos e inventivos;

- desarrollar la capacidad de observación, la capacidad de razonar, discutir, analizar y realizar trabajos basados ​​​​en diagramas y mapas tecnológicos;

Desarrollar habilidades de diseño y tecnológicas, conceptos espaciales.

• salvador de salud:

Cumplimiento de las normas de seguridad.

Equipo: computadora, presentación multimedia, robots prefabricados.

Materiales: Diagramas de montaje de robots, piezas de diseño.

Herramientas: lápiz, regla.

Conceptos básicos utilizados en la lección:Lego - robots, construcción, programación.

Formación de UUD(actividades de aprendizaje universal):

UUD personales:

1. Desarrollar curiosidad e inteligencia al realizar una variedad de tareas problemáticas.
2. Desarrollar la atención, la perseverancia, la determinación y la capacidad de superar las dificultades.
3. Fomentar el sentido de justicia y responsabilidad.

UUD cognitivo:

1. Familiarízate con los conceptos. Lego - robots ", " diseño», « programación».
2. Seleccione partes de una forma determinada en el robot terminado.
3. Analizar la disposición de las piezas del robot.
4. Construye un robot a partir de piezas.
5. Determinar el lugar de una parte determinada en la estructura.
6. Compare el resultado obtenido (intermedio, final) con una condición determinada.
7. Analizar las posibles opciones propuestas para la solución correcta.
8. Modelar un robot a partir de piezas.
9. Realizar amplias acciones de control y autocontrol: comparar el robot terminado con la muestra.
10. Conozca las reglas básicas para trabajar con el constructor.
11. Cree modelos de robots estándar a partir de piezas.

UUD de comunicación:

1. Desarrollar la capacidad de trabajar individualmente y en grupo.
2. Expresa tu opinión y escucha las opiniones de los demás,

Complemente la opinión de los camaradas, coopere con sus compañeros.

1. Ser capaz de hacer preguntas.

UUD regulatorio:

1. Desarrollar la capacidad de determinar el propósito de la actividad en el aula.
2. Acepte y guarde la tarea de aprendizaje.
3. Realizar el control final y paso a paso de los resultados.
4. Percibir adecuadamente la valoración del profesor.
5. Desarrollar la capacidad de realizar actividades cognitivas y personales.

reflexión.

Tecnologías pedagógicas utilizadas:

Orientado a la personalidad;

Tecnología de grupo;

Tecnología de actividad creativa colectiva;

Ahorro de salud;

Entrenamiento individual.

Plan de estudios:

1. Parte organizativa de la lección. (2 minutos)
2. Comunicar las metas y objetivos de la lección (2 minutos)
3. Publicando material nuevo. (10 minutos)
4. Planificación de actividades.(3 minutos)
5. Trabajo practico. (20 minutos)
6. Resumiendo el trabajo. (3 minutos)

Progreso de la lección.

1. Parte organizativa de la lección. Preparación de trabajos.

2. Comunicar las metas y objetivos de la lección.

Maestro: Chicos, hoy nos familiarizaremos con las principales áreas de la robótica y la producción robótica moderna.

3.Comunicación de material nuevo:

Profesor: La robótica es una ciencia aplicada que se ocupa del desarrollo de sistemas técnicos automatizados.

La robótica es el primer paso para dominar los conocimientos técnicos en el campo de la automatización. Está directamente relacionado con ciencias como la electrónica, la mecánica, la informática, la ingeniería de radio y la electrónica.

Tipos de robótica: construcción, industrial, aviación, doméstica, extrema, militar, espacial, submarina.

La palabra “robot” fue acuñada en 1920 por el escritor checo Karel Capek en su obra de ciencia ficción. Los robots creados en él trabajan sin descanso, luego se rebelan y destruyen a sus creadores.

Un robot es un dispositivo automático creado según el principio de un organismo vivo. El robot funciona según un programa preestablecido. El robot recibe información sobre el mundo exterior de sensores (análogos de órganos sensoriales). En este caso, el robot puede comunicarse con el operador (recibir órdenes de él) y actuar de forma autónoma.

El desarrollo de la robótica y los sistemas de inteligencia artificial avanza a pasos agigantados. Hace apenas 10 años sólo se desarrollaban manipuladores controlados. Los programas de inteligencia artificial estaban dirigidos a una gama limitada de problemas a resolver. Con el desarrollo de las TIC se ha producido un salto cualitativo en el desarrollo de la robótica.

El desarrollo de robots en el futuro podrá cambiar significativamente la forma de vida de las personas. Las máquinas dotadas de inteligencia podrán utilizarse para una amplia variedad de trabajos, principalmente aquellos que no son seguros para los humanos.

La robótica industrial es una de las áreas de mayor desarrollo. Ya existen fábricas donde 30 robots ensamblan automóviles.

Actualmente, se está desarrollando rápidamente una dirección como la creación de prótesis biónicas. En los quirófanos del futuro, los robots se convertirán en una extensión o sustituto de las manos de los cirujanos. Son más precisos y permiten realizar operaciones en modo control remoto.

Los robots estarán dotados de la capacidad de “autoaprender”, acumulando su propia experiencia y utilizándola en las mismas situaciones al realizar otros trabajos. Cualquier invención puede utilizarse con buenas o malas intenciones, por lo que los científicos deben considerar todos los escenarios posibles y anticipar todas las posibles consecuencias de sus descubrimientos.

Un Android es un robot humanoide.

Clases de robots:

Manipulativo,que a su vez se dividen en estacionarios y móviles.

Los robots de manipulación son máquinas automáticas que constan de un actuador en forma de manipulador con varios grados de movilidad y un dispositivo de control del programa.

Móvil , que a su vez se dividen en sobre ruedas, sobre ruedas y sobre orugas. Y también gatear, nadar, volar.

Un robot móvil es una máquina automática que tiene un chasis móvil con accionamientos controlados automáticamente.

Componentes del robot: Los actuadores son los “músculos” de los robots. Actualmente, los motores más populares en los accionamientos son los eléctricos, pero también se utilizan otros que utilizan productos químicos o aire comprimido.

4.Planificación de actividades.

Maestro: Aprendiste sobre robots y robótica, y ahora te sugiero que trabajes en una oficina de diseño y dibujes tus propios modelos de robots, determines su propósito, alcance y equipamiento. Por ejemplo: el modelo controla el orden en la calle.

5. Trabajo práctico. Los estudiantes trabajan en la creación de un boceto de su robot. Describa sus características técnicas.

Te sugiero resumen de actividades educativas infantiles 10-12 años (estudiantes del grupo medio) sobre el tema “En la jungla de la robótica”. Este trabajo será útil tanto para los profesores de escuela como para el personal educativo adicional (líderes de clubes). Llamamos su atención, que tiene como objetivo desarrollar la curiosidad de los escolares, así como fomentar su interés por los campos técnicos, el trabajo de ingenieros y programadores. Más detalles aquí: https://repetitor.ru/repetitors/informatika, encontrarás muchas cosas interesantes

Objetivo: desarrollar las ideas de los niños sobre lo que es. robótica, cuál es su historia, propósito y lugar en el mundo moderno.

Material de demostración:

• Presentación sobre el tema “Historia de la robótica y los constructores Lego”,
• vídeo "Selva".

Folleto: Juegos de construcción Lego Education 9580

Técnicas metodológicas: conversación-diálogo, situación de juego, visionado de una presentación, conversación, educación física temática, experimento, actividad productiva de los escolares, análisis, resumen.

Resumen de la lección “En la jungla de la robótica”

Maestra: “¡Hola chicos!

En todas las clases anteriores, nos familiarizamos con el constructor Lego y el programa Lego Education. Aprendiste a ensamblar robots usando instrucciones ya preparadas y a programar sus acciones tú mismo. Hoy resumiremos todos nuestros conocimientos en la sección “Animales divertidos”, es decir, construiremos cuatro modelos. 1er departamento:

• "León rugiente"
• "Cocodrilo hambriento"
• "Mono baterista"
• "Pájaros danzantes"

Para ello hoy haremos un viaje a la jungla, pero no una cualquiera, sino una jungla robótica. Los viajeros se dividirán en 4 grupos. Cada departamento debe montar un robot en poco tiempo, crear un programa en el entorno Lego Education y “dar vida al modelo”. Descubrimos qué grupo es el más enérgico, el más amigable y el más rápido en experimentos científicos observando la velocidad y la corrección del ensamblaje, así como el comportamiento del robot.

Los estudiantes comienzan a reunirse.

Profesor: "Mientras los diseñadores están ocupados trabajando, invitamos a especialistas en el campo de los robots Lego para hablar sobre la historia de los diseñadores y robots modernos".

Estudiantes: “La robótica (de robots y tecnología; robótica inglesa) es una ciencia aplicada que se ocupa del desarrollo de sistemas técnicos automatizados y es la base técnica más importante para la intensificación de la producción.

Las clases más importantes de robots de uso general son los robots manipulativos y móviles.

robot de manipulación- una máquina automática (fija o móvil), que consta de un actuador en forma de manipulador con varios grados de movilidad, y un dispositivo de control de programa, que sirve para realizar funciones motoras y de control en el proceso de producción. Estos robots se fabrican en versiones de suelo, suspendidas y de pórtico. Están más extendidos en las industrias de construcción de maquinaria e instrumentos.

robot movil- una máquina automática que tiene un chasis móvil con accionamientos controlados automáticamente. Estos robots pueden moverse sobre ruedas, caminar y seguirse (también hay sistemas robóticos móviles que se arrastran, nadan y vuelan).

Los sistemas robóticos también son populares en el campo de la educación como modernas herramientas de investigación de alta tecnología en el campo de la teoría del control automático y la mecatrónica. Su uso en diversas instituciones educativas de educación secundaria y profesional superior permite implementar el concepto de "aprendizaje basado en proyectos", que forma la base de un programa educativo conjunto tan grande de los Estados Unidos y la Unión Europea como ILERT.

El uso de las capacidades de los sistemas robóticos en la educación en ingeniería permite desarrollar simultáneamente habilidades profesionales en varias disciplinas relacionadas: mecánica, teoría de control, diseño de circuitos, programación, teoría de la información. La demanda de conocimientos complejos contribuye al desarrollo de conexiones entre equipos de investigación. Además, ya en el proceso de formación especializada, los estudiantes se enfrentan a la necesidad de resolver problemas prácticos reales.

Sistemas robóticos existentes para laboratorios educativos:

• Kit de control mecatrónico
• Festo Didáctica
• Tormentas mentales LEGO
• fischertechnik.

La robótica se basa en disciplinas como la electrónica, la mecánica, la informática, así como la ingeniería radioeléctrica y eléctrica. Hay robótica de construcción, industrial, doméstica, de aviación y extrema (militar, espacial, submarina). La serie Lego se ha convertido en un importante kit de construcción para estudiar robots en la escuela.

LEGO(traducido del danés como "jugar bien"): una serie de juguetes, que son conjuntos de piezas para ensamblar y modelar diversos objetos. Los juegos de LEGO son producidos por el Grupo LEGO, con sede en Dinamarca. Aquí, en Dinamarca, en la península de Jutlandia, en la pequeña ciudad de Billund, se encuentra el Legoland más grande del mundo, una ciudad construida íntegramente con constructores LEGO.

El principal producto de la empresa LEGO son los ladrillos de plástico de colores, pequeñas figuras, etc. LEGO se puede utilizar para construir objetos como vehículos, edificios y robots en movimiento. Todo lo construido se puede luego desmontar y utilizar las piezas para crear otros objetos. La empresa LEGO comenzó a producir ladrillos de plástico en 1949. Desde entonces, LEGO ha ampliado su alcance para incluir películas, juegos, concursos y siete parques temáticos. Sin embargo, existen muchos clones y falsificaciones del diseñador.

En marcha la presentación “La Historia de los Robots y Lego”

Profesor: “Y ahora jóvenes investigadores compartirán sus conocimientos sobre la selva. Te hablarán de la jungla."

Estudiantes: “Los ju?ngli son árboles y arbustos combinados con pastos altos. Los ingleses que vivían en la India tomaron prestada esta palabra del idioma hindi.

Las selvas más grandes existen en la cuenca del Amazonas en la mayor parte de Centroamérica (donde se les llama “selvas”), en África ecuatorial, en muchas áreas del sudeste asiático y en Australia. Los árboles de la selva tienen varias características comunes que no se ven en las plantas de climas menos húmedos: la base del tronco en muchas especies tiene proyecciones leñosas anchas.

Las copas de los árboles suelen estar muy bien conectadas entre sí mediante enredaderas. Otras características de la jungla incluyen la corteza inusualmente delgada (1-2 mm) de los árboles. En la selva habitan monos de nariz ancha, varias familias de roedores, murciélagos, llamas, marsupiales, varios órdenes de aves, así como algunos reptiles, anfibios, peces e invertebrados.

Muchos animales con colas prensiles viven en los árboles. Hay muchos insectos, especialmente mariposas, y muchos peces. Dos tercios de todas las especies animales y vegetales del planeta viven en la selva. Se estima que millones de especies animales y vegetales siguen sin ser descritas."

Se está reproduciendo el vídeo de la jungla.

Los estudiantes usan Lego WeDo para crear modelos de un león rugiente, un mono tamborilero, un caimán hambriento y pájaros danzantes. Los estudiantes ensamblan robots, programan y demuestran modelos. Los responsables anuncian los resultados del llenado de la tabla de análisis de las metas y objetivos planteados en una lección abierta.

Modelos de robots

Grupo nº 1.

Estudiante No. 1.1: “Montamos un modelo de “mono-baterista” y lo programamos. La energía se transfiere desde la computadora portátil al motor, y desde el motor, primero gira el engranaje pequeño y luego la corona. Esto a su vez hace girar el eje. Los puños suben y bajan las patas de nuestro baterista. Nos enfrentamos a la tarea de construir un mono que pudiera marcar diferentes ritmos y lo logramos. Intentamos crear diferentes movimientos del mono cambiando la posición de las levas. Cambiar la posición cambia el sonido y el ritmo de los golpes de las patas del mono”.

Estudiante No. 1.2: “A pesar de su aterradora apariencia, este gran mono, de más de dos metros de altura, es muy amigable; Los machos de un mismo rebaño no suelen competir entre sí, y para que el líder sea obedecido basta con abrir mucho los ojos y lanzar un grito apropiado, golpeándose el pecho con los dedos. Este comportamiento es sólo un acto y nunca va seguido de un ataque.

Antes de un ataque real, mira a los ojos del enemigo durante mucho tiempo y en silencio. Mirar directamente a los ojos es un desafío no sólo para los gorilas, sino para casi todos los mamíferos, incluidos perros, gatos e incluso humanos. Las crías de gorila permanecen con su madre durante casi cuatro años. Cuando nace el siguiente, la madre comienza a distanciarse del mayor, pero nunca lo hace de forma grosera; ella parece invitarlo a probar suerte en la edad adulta.

Al despertar, los gorilas van en busca de comida. El tiempo restante lo dedican al descanso y al juego. Después de cenar, colocan en el suelo una especie de lecho sobre el que se quedan dormidos”.

Grupo nº 2.

Estudiante No. 2.1: Armamos un modelo de “león rugiente”. La energía se transfiere al motor, que recibe energía de la computadora. Esto impulsa el engranaje que hace girar la corona. La corona de la rueda está conectada al mismo eje sobre el que se fijan las patas delanteras del león; cuando el eje gira, el león se sienta o se acuesta. Demostremos cómo funciona el modelo.

Estudiante #2.2:. “El león es una especie de mamífero depredador, uno de los cuatro representantes del género de las panteras. Es el segundo felino vivo más grande después del tigre; el peso de algunos machos puede alcanzar los 250 kg. Un rasgo característico del león es una melena espesa en los machos, que no se encuentra en otros representantes de la familia de los felinos.

Prefiere espacios abiertos, donde encuentra frescor a la sombra de árboles raros. Para la caza, es mejor tener una vista amplia para poder notar las manadas de herbívoros pastando desde lejos y desarrollar una estrategia sobre la mejor manera de acercarse a ellos sin ser vistos. Exteriormente, es una bestia perezosa que dormita y se sienta durante mucho tiempo.

Sólo cuando el león tiene hambre y se ve obligado a perseguir manadas de herbívoros o cuando debe defender su territorio sale de su estupor. Los leones eran populares en la cultura de la antigüedad y la Edad Media, se reflejaban en esculturas, pinturas, banderas nacionales, escudos de armas, mitos, literatura y películas”.

Grupo nº 3.

Estudiante No. 3.1: Armamos un modelo de “caimán hambriento”. La energía se transfiere de la computadora al motor, que hace girar la corona dentada. Este engranaje está montado en un eje con una polea. Se coloca una correa sobre una polea pequeña, que transmite el movimiento a una polea grande. Abre y cierra la boca del caimán. Demostremos cómo funciona el modelo: mete un pescado - la boca se cierra, saca un pescado - la boca se abre.

Estudiante No. 3.2: “El caimán es un género que incluye solo dos especies modernas: el caimán americano (o del Mississippi) y el caimán chino. Los caimanes grandes tienen ojos rojos, mientras que los más pequeños tienen ojos verdes. Gracias a esta característica, se puede detectar un caimán por la noche. El caimán más grande jamás registrado en la historia fue descubierto en una isla del estado estadounidense de Luisiana; su longitud era de . Se pesaron varios ejemplares gigantes, el mayor de los cuales pesaba más de una tonelada.

En el mundo, solo hay dos países donde viven representantes de este género: los Estados Unidos de América y China. El caimán chino está en peligro de extinción. El caimán americano vive en la costa este de Estados Unidos. Sólo en Florida, su número supera el millón de personas. El único lugar de la Tierra donde conviven caimanes y cocodrilos es Florida.

Los machos grandes llevan un estilo de vida solitario, adhiriéndose a su territorio. Los machos más pequeños se pueden ver en grandes grupos muy cerca unos de otros. Los individuos grandes (tanto machos como hembras) defienden su territorio, los caimanes pequeños son más tolerantes con individuos del mismo tamaño.

Diferencia entre cocodrilo y caimán: La mayor diferencia está en sus dientes. Cuando las mandíbulas del cocodrilo están cerradas, se ve el cuarto diente grande de la mandíbula inferior. En un caimán, la mandíbula superior cubre estos dientes. También se pueden distinguir por la forma de su hocico: un cocodrilo real tiene un hocico afilado en forma de V, mientras que un caimán tiene un hocico romo en forma de U”.

Caimán

Grupo nº 4.

Estudiante No. 4.1: “Construimos un modelo de “pájaros danzantes”. La energía se transfiere al motor y el engranaje gira desde la computadora. Está montado en el mismo eje con una polea, que también gira. Se sujeta un pájaro a la parte superior de la polea y se coloca una correa en la polea. Cuando una polea gira, la correa se mueve y hace girar otra polea. Nuestro objetivo era crear una estructura en la que los pájaros giraran primero en una dirección y luego en direcciones diferentes. Demostremos cómo funciona el modelo: al cambiar de marcha, puedes rotar las aves en diferentes direcciones”.