Железный, прочный, боевой

Железный, прочный, боевой

автора

Записки из клуба робототехники

Турнир боевых роботов «Бронебот» завершился в Москве в августе этого года. Первое место на нём занял робот Кроник из Англии. Призы за лучший удар и лучший дизайн получили также англичане, Тор и Кэнопенер. А вот лучшим боевым роботом был признан наш «соотечественник» — робот Дольф. 

Увлекательно и экстравагантно. И далеко. 

«Мы-то при чём?» — хочется спросить, читая такие кибер-новости. 

А очень даже при том! Ибо в нашем сырьевом и сельскохозяйственном регионе совсем неплохо с роботостроением. Только занимаются этим не взрослые на заводах, как должно бы, а… школьники после уроков.

«Железные» танцы

Ребята разбирают и раскладывают по красивым фирменным коробочкам детали робоконструкторов. Сервомоторы, датчики касания и блоки управления «сконцентрированы» в клубе робототехники биробиджанской школы № 1. Когда мы посетили клуб (16 октября), как раз завершился первый городской фестиваль «Идеи в области электронных технологий». Фестиваль был проведен по инициативе клуба и организован городским объединением учителей информатики.

— Цель фестиваля была — привлечь как можно больше детей к применению компьютера в различных, достаточно интересных направлениях, кроме игрового, – рассказывает Наталья Симоненко, учитель информатики первой школы и глава клуба робототехники. —  У детей есть такая проблема, как игромания. Это не секрет. Но мы хотели показать, как можно «умнее», более творчески и разнообразно использовать компьютерные технологии.

Первая школа представляла именно эту дисциплину — робот. В рамках фестиваля была организована выставка. Ребята из кружка Натальи Симоненко и Елены Левшенковой (они вместе ведут его) представили свои модели. Экспозиция не была «стационарной» — роботы двигались. Тут можно было увидеть танцующего богомола и танец… локтей в исполнении робота. 

Устроители выставки сверстникам юных конструкторов, пришедшим на фестиваль, в том числе из других школ города, здесь же предложили собрать свои простые модели. Дети были в восторге. Многим хотелось самостоятельно запрограммировать роботов. Однако для этого нужно много заниматься, говорит Наталья Викторовна.

А что могут школьники сделать в технике? А, например, игрушечный мост длиной около пятидесяти сантиметров, который выдерживает настоящего… ребенка. Это серьёзная работа? А ведь это самая простая модель, представленная клубом! 

Самая сложная – упомянутый выше танцующий робот. Он двигался и рисовал геометрические фигуры, вполне по-человечески двигая локтями. Ребята заранее подобрали такт, ритм, рисунок танца и запрограммировали робота под конкретную музыку. 

Робот серости не любит

Со временем юные техники смогут научить свои машины слушать песни и реагировать на звук. Это сложно, хотя, как говорит наша собеседница, вполне возможно. 

А еще ученики из первой школы решили подготовить фотосессию. Ребятам понравилась техника фотографии «Фризлайт», представленная на фестивале школой №5. Если описывать ее коротко, то фотоаппарат ставится на большую выдержку, в кадре «рисуют» светом. Повторить у ребят получалось не сразу, но техника «замороженного света» впечатлила многих. 

Редакторы школьных газет заинтересовались мастер-классом в направлении «Публикация». Его представляла учительница из биробиджанской школы № 23. Кому-то покажется слишком специфичным, но вот представители школьной прессы попросили повторить занятие специально для них. 

Сложно найти ребенка, который не любил бы мультиков. Поэтому популярной была и секция анимации, представленная школой № 11. В фестивале участвовали учителя информатики из 5, 11, 23 и 1-й школ. Но школьный клуб робототехники стал «гвоздем программы» фестиваля электронных технологий. 

Наталья Викторовна говорит, что в робострое их привлекает соревновательность и усердие, необходимость работать над собой, настрой на победу. Хотя в клуб приходят по разным причинам, чаще всего, в лучшем смысле этого слова, детским.

Чтобы овладеть робототехникой нужно многое знать, многому научиться. Математика, инженерное дело, программирование, естествознание – на западе эти дисциплины изучаются вместе с ней. Преподаватели первой школы пошли по тому же пути, и Наталья Викторовна говорит, что иначе невозможно. Все это необходимо для сборки роботов и управления ими.

Ребята из младшей группы приступили к заданию. Они учатся работать с деталями Lego, выстраивают простые механизмы (но простые относительно). С них начинается обучение. Это область механики и естествознания. Дети узнают, к примеру, что для уменьшения или увеличения скорости можно использовать шестерни разного размера, осваивают прямую и обратную передачи и многое другое. Второй этап — Lego «we do», этот робоконструктор рассчитан на младших детей. С ним ребята начинают пользоваться самыми простыми датчиками. В нем же появляется программирование. Следом идет Lego NXT. Из него делают автономных запрограммированных роботов. На данный момент это последняя ступень в клубе. Однако навыков работы с этим конструктором ребятам хватит до институтской скамьи. Да и на крупных соревнованиях он используется очень активно. 

Кроме того, не только естествознание может помочь робо-строю. Подспорьем для юного естествоиспытателя может стать робот. Об этом нам рассказала Елена Левшенкова — их датчики могут послужить исследованию свойств окружающих предметов. Так, робот не видит серый цвет, он замечает множество его тонов. Машина обладает и многими другими возможностями для познания, в том числе датчиками ультразвука, другими интересными устройствами и сенсорами.

90 градусов к… математике

В робототехнике программирование и математика друг без друга не работают. К примеру, если ребятам нужно научить робота объезжать класс по периметру, они должны рассчитать расстояние до стены и угол поворота (механизмов), необходимый, чтобы развернуться ровно на 90 градусов. Так, чтобы за-программировать робота, необходимо знать: как рассчитать угол, его расстояние в сантиметрах, формулу, по которой определяется это расстояние. Также ребята должны заложить все эти данные в программу. Программирование ведется в предметно-ориентированной среде. Используется язык robo-C, созданный специально для работы с роботами на основе известного языка программирования C (си). Так, юный роботостроитель берет блок, который отвечает за движение, задает параметры: скорость, количество оборотов, время движения либо это будет движение по датчику. Если робот должен проехать по классу четыре раза, создается цикл, который будет выполняться четыре раза. Далее прибавляется блок «работа с экраном». На экран выводится расстояние, которое прошел робот. 

У любого сервомотора есть тахометр, который считает количество оборотов. Зная об этом, ребята могут понять, как рассчитать весь маршрут. Остается только запрограммировать робота, но это дело пары минут.

На соревнованиях, чтобы стать лучшим, нужно хорошо просчитать и конструкцию своего робота. Он должен быстро собираться, быть устойчивым, легким. Нужно понимать, какие стоит использовать колеса или гусеницы. Все это ребята рассчитывают самостоятельно. Так закладываются азы инженерных знаний. 

«Азы инженерных знаний» — звучит страшно и кажется, что пригодятся они нескоро, но это не так. Во время последних крупных состязаний, посещенных клубом, кому-то потребовался устойчивый робот для перетягивания каната, другим нужно было сделать свою машину квадратной и задать ей строго определенные размеры. Был даже биатлон со своими требованиями к «железу». И еще множество заданий как для робостроя, так и для других дисциплин. 

Фестиваль проходил при Комсомольском-на-Амуре техническом институте и длился два дня. Мероприятие называлось «Технофест 2015». Он же и вдохновил Наталью Симоненко и Елену Левшенкову на проведение фестиваля у нас в городе. 

Технофестивали в области информационных технологий, скорее всего, станут регулярными и в следующий раз запланированы на осень будущего года. 

Организаторы также рассчитывают на то, что к следующему разу фестиваль подрастет и численно, и качественно. Говорят, многие учителя информатики сами увлекаются всяческими малоизвестными техническими «фишками».

Руководство школ и управление образования с пониманием относятся к подобным начинаниям. Да и первый фестиваль понравился ребятам. Все это, как надеются организаторы, позволит ему вырасти к следующему году. Скорее всего, на него вместе со школьниками будут приглашены дошколята и студенты.

Ну а пока что ребята не расслабляются и держат себя в форме. Следующее «робособытие» намечается на конец текущего года и состоится в Хабаровске. Клуб робототехники первой школы посетит эти соревнования уже во второй раз. Предыдущая поездка не осталась не отмеченной наградами, несмотря на отсутствие соревновательного опыта у ребят. К нынешнему выезду подготовка уже идет. 

— Там для участников до девяти лет будет конкурс проектов, поэтому младшие ребята сейчас занимаются ими. Удачные мы отмечаем. Потом выберем самый удачный проект и предложим автору поучаствовать с ним в конкурсе, — поделилась планами  Наталья Симоненко.

После школы ребята смогут поступить учиться по специальности и так продолжить заниматься любимым делом. Благо сейчас оно востребовано. Когда-то, так же, как сейчас робототехника, молодежь объединяли энтузиазм, радиолюбительство и космос. Теперь на последних крупных робофестивалях дети демонстрируют свежие, оригинальные и весьма крепкие проекты и решения, которые, как говорят, вряд ли пришли бы в голову взрослым. Можно предположить, что робототехнику настоящий взлет только ожидает во вполне обозримом будущем. И кто-то из тех, кто сейчас состоит в тематических клубах, через полтора десятка лет станет первопроходцем какой-либо новой, важной и интересной области ее применения. Или из тех, кто еще не состоит…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *