Проект «Робот- это не игрушка!»

Содержание

1.Введение………………………………………………………….…………….2-3

2.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ВСЕ О РОБОТАХ………………………….…...4

2.1. История роботов…………………………………………………………….4-5

2.2. Какие бывают роботы……..………………………………………….…….5-6

2.3. Части роботов……………………………………………………………….6-7

3.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………...8

3.1. Результаты анкетирования …………………………………………………..8

3.2. Работа с LEGOWEDO 2.0…………………………………………………9-10

Заключение…………………………………………………………………….…11

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….12

ПРИЛОЖЕНИЕ

1.Введение.

В наше время, очень много игрушек и конечно же у каждого ребенка есть конструктор. Наука и техника не стоит на месте, а развивается очень быстро. На уроках технологии в первом классе мы работали с металлическим конструктором, мы очень удивились, когда учитель сказал, что у них в детстве это был самый популярный конструктор, ведь он такой скучный. В наши дни существует огромный выбор конструкторов: конструкторы с крупными деталями для малышей, специальные конструкторы для девочек и конструкторы со специальными электронными платами только для взрослых.

Сейчас мы всерьез занимаемся робототехникой в школе. Робототехника - это наше серьезное увлечение, и мы решил посвятить свой исследовательский проект именно этой теме.

Целью нашего исследования является доказательство, что робототехника может быть не просто игрой, а серьезным занятием, которое может в дальнейшем стать профессией.

Наши задачи:

Изучить историю роботов

Узнать, где может пригодиться робототехника.

Провести анкетирование, чтобы выяснить насколько популярным является увлечение конструированием, среди ребят моего возраста.

Собрать и спрограммировать подвижного робота из конструктора LegoWEDO 2.0

Гипотеза: мы предполагаем, что роботов можно использовать в разных сферах современного общества.

Объект исследования: роботы

Предмет исследования: робототехника, программирование и конструирование из конструктора LegoWEDO 2.0

Методы исследования:

-Анализ специальной литературы;

-Работа с Интернет источниками;

-Анкетирование;

-Обобщение деятельности, вывод.

2.ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ВСЕ О РОБОТАХ.

2.1.История роботов. 

В одной из моих любимых книг «Роботы будущего»¹ я нашел историю возникновения роботов.

Роботы ассоциируются у большинства людей исключительно с новыми технологиями. Однако идее создавать машины подобные людям, уже сотни лет. Существа, напоминающие современных роботов, можно найти даже в мифологии и литературе. Например, в поэме «Илиада» Гомер пишет о золотых служанках, созданных покровителем кузнечного мастерства, богом огня Гефестом.

1495 г. – Леонардо да Винчи создает проект механического рыцаря, чтобы показать, что машина может двигаться, как человек. Это изобретение эпохи Возрождения считается первым в истории роботом.

1801 г. – Жозеф Жаккар представляет в Париже ткацкий станок, который сам изготавливает полотно. Для управления узорами на тканях используется перфокарта – бумажный носитель данных, моделирующий работу механизма.

1890-е – Никола Тесла изобретает пульт дистанционного управления. Без этого устройства многих современных роботов невозможно было бы привести в движение. В 1898 г. Тесла испытал радиоуправляемое судно, после чего шествие роботов по миру было уже не остановить.

1927 г. – на Всемирной выставке в Нью-Йорке инженер Д. Уэксли продемонстрировал простейшего робота, способного выполнять команды человека.

1976 г. – космические зонды «Викинг-1» и «Викинг-2», оснащенные встроенными роботами-манипуляторами, берут на Марсе пробы грунта.

2000 г. – японские компании «Хонда» и «Сони» выпускают роботов-гуманоидов, умеющих повторять движения людей.

2004 г. – Марк Тилден, канадский физик и разработчик робототехники, создает игрушку «Робосапиен» - робота-гуманоида для массовой продажи.

К настоящему времени роботы продолжают развиваться и уже способны не только самостоятельно передвигаться, но и взбираться по лестницам и переносить грузы, играть на музыкальных инструментах, изображать домашних животных, собирать образцы породы на Марсе, обеспечивать работу международной космической станции, а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.

2.2 Какие бывают роботы.

Конструкция роботов, их внешний вид и их назначения могут быть самыми разными. Одни роботы созданы, чтобы упростить человеку работу или сделать ее безопаснее. Другие – ради развлечения².

Робот-манипулятор – это робот с несколькими подвижными соединениями, которые повторяют строение руки человека. Он выполняет работу быстрее, с большей надежностью и точностью, чем любой человек. Робот-манипулятор работает на многих предприятиях.

Робот-гуманоид – это робот, внешне напоминающий человека. Менее совершенные роботы могут повторять лишь несколько движений. Другие оснащены органами чувств, такими как зрение и слух.

Робот на колесахвыполняют очень опасные и сложные для человека задания, освобождая человека от работы, связанной с риском для жизни.

Роботы-ортезыпомогают людям с травмами позвоночника заново учиться ходить. Человек прикрепляется к роботу и вместе с ним, подчиняясь механизму, идет по беговой дорожке.

Роботы на гусеничном ходу передвигаются по любой поверхности. Этот робот оснащен зажимом, который может поднимать предметы с взрывчатым веществом и перемещать их в безопасное место.

Роботы на рельсах, необходимы при производстве товаров большого размера. Они с легкостью перемещают тяжелые, большие предметы. Этот робот переносит огромные куски стекла.

Некоторые роботы двигаются, следуя командам специальных компьютерных программ, другие – благодаря дистанционному управлению. Человек постоянно контролирует роботов и определяет, чем и как они будут заниматься.

2.3. Части роботов³.

Корпус большинства роботов состоит из отдельных подвижных и неподвижных частей. Вот основные из них:

Внутренний контроллер

Каждый робот оснащен контроллером- компьютерной операционной системой. Контроллер- это мозг любого робота. Он содержит всю необходимую информацию для выполнения задач и указаний.

Источник энергии

Роботам необходим источник энергии. Одни работают от батарей. Другие оснащены фотоэлементами, которые преобразуют солнечный свет в энергию. Механические роботы заводятся с помощью пружинного механизма.

Дистанционное управление

Роботы, которые работают на других планетах, такие как марсоход, оборудованы внутренними контроллерами, но ими также можно управлять с Земли. По снимкам оператор определяет, куда должен двигаться робот и какую задачу ему нужно выполнить.

Сенсоры света и звука

С их помощью робот может распознавать свет, исходящий от объектов, определять звуковые волны. Эта функция помогает либо обходить различные предметы, либо идти к ним навстречу. Также в корпус робота может быть встроено устройство распознавания голоса, с помощью которого человек отдает машине устные приказы.

Датчики давления

Некоторые роботы оборудованы датчиками давления, которые имитируют осязание. У этих сенсоров, как правило, два назначения. Они сообщают роботу о том, что он ударился о какой-нибудь предмет и должен сменить направление движения, а также позволяют правильно захватить и поднять объект.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Результаты анкетирования одноклассников.

Целью нашего проекта – доказательство, что робототехника не просто игра в конструктор.

Мы провел анкетирование среди учащихся 2-х классов (Приложение 1), чтобы узнать, любят ли мои ровесники собирать конструктор, знают что-нибудь о нем, хотят ли заниматься этим всерьез, и какого робота они мечтают создать. В моей анкете участвовало 47 человек - два вторых класса нашей школы.

На вопрос: «Вы любите играть в конструктор?» 70% ответили, что любят, поэтому думаю, что данная тема будет интересна многим.

Следующим вопросом был: «ЛЕГО-это…», и здесь 87% уверенны, что это конструктор, 9% затрудняются ответить что это, а 4% думают, что это название конфеты. Мы думали, что все дети знакомы с этим названием, а оказалось, нет.

На следующий вопрос: «Ты хорошо умеешь строить игрушки из Лего?»

79% ответили положительно и только 21% нет.

Еще мы решили выяснить: «Хотел бы ты, чтобы в школе появился предмет Робототехника?». На этот вопрос 81% ответили - да, и 19% - нет.

Последним был вопрос: «Если бы ты стал изобретателем, то какого робота ты бы создал?», мы предложили ответы на выбор. В результате 60% хотели бы создать Робота-домашнего питомца, 11% выбрали Робота-учителя, 13% Робота-уборщика, остальные 16% решили придумать свой вариант, среди них: робот-повар, робот-строитель, робот-уважения, робот- исполнитель желаний, и несколько роботов, которые делали бы за них уроки.

Из этого опроса мы видим, что многим нравится играть в конструктор, и они знакомы с конструктором Лего, и многих бы заинтересовал такой школьный предмет, как «Робототехника».

3.2. РАБОТА С ЛЕГОWEDO 2.0

Для нас любое конструирование роботов, это не просто четкая сборка по инструкциям, мы любим придумывать, каким будет наш робот сам. Существует много видов конструкторов, но самым популярным и уникальным является Лего. Уникальный он, потому что все его детали подходят друг к другу и можно соединять несколько наборов.

На занятиях по робототехнике мы работаем с конструкторомLegoMedo 2.0, это самая последняя модель обучающего конструктора фирмы Лего. Бренд Lego начал свое существование с 1934 года, основателем был Оле Кирк Кристиансен.

Мы уже сейчас задумываемся о своей будущей профессии, и нам очень бы хотелось развивать и дальше свой интерес в сфере робототехники. Хотелось бы поделиться нашими работами.

Итак, 1 наша совместная работа была сборка улитки (Приложение 2), которая умеет передвигаться самостоятельно. Здесь мы и познакомились с самой программой робототехники. Что в ней требуется не только умение хорошо и по инструкции собирать лего, но и на научиться работать с компьютером, т.е. программировать устройство так, чтобы оно выполняло определенные действия: передвигаться, реагировать на движение, брать и предметы и т.д.

В нашем случае наш робот- улитка передвигается самостоятельно.

Далее по окружающему миру мы проходили тему о нашей планете, о том, что в природе возникают страшные катаклизмы, и как страшно защитить человека от природы. Поэтому следующий робот наш назывался «Спасательный десант» (Приложение 3)- это вертолет с подъемным механизмом, который может быстро передвигаться и во время долететь до места происшествия.

Этапы сборки робота:

Собрать по инструкции модель.

Запрограммировать модель, используя образец программы (для этого у каждого из нас имеются планшеты с установленными программами LEGO WEDO 2.0)

Проверить работу.

Придумать историю о важности использования этого робота.

Представить свой проект.

8. 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 наших исследований, нам хотелось показать, что изготовление робота очень интересный, увлекательный и познавательный процесс. Над созданием роботов трудятся настоящие ученые и инженеры, но каждый школьник может придумать дизайн одного из них.

Занятие робототехникой развивает навыки информатики, математики, технологии, физики, умение объемно видеть предмет и творческие способности. Во многих школах уже появляется данное направление, как дополнительные занятия, но мы считаем такой предмет нужно ввести в каждой школе, он очень полезен, ведь за инженерами, программистами, технологами - будущее нашей страны.

Так же у нас есть цель: в этом году снова принять участие в Областном конкурсе исследовательских работ.

Цель и задачи достигнуты, гипотеза подтверждена.

Нам всего восемь лет, а мы уже управляем роботами. У нас еще много времени, чтобы постичь вершин робототехники.

Список литературы.

Роботы будущего- Петр Шадрин ,М.; изд . Махаон, 2014г.

Детская энциклопедия. Техника будущего., М; изд.Литера, 2007 г.

Интернет ресурсы:

1. https://edugalaxy.intel.ru

2.http://itpoznanie.ru/robotics

3.https://sites.google.com/site/mirkonferenc/home

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/408320-proekt-robotjeto-ne-igrushka