-->

Сайт для всей семьи


Previous Entry Share Next Entry
Роботы: игра в естественные науки
familyr_school wrote in letidor


текст и фото: Ирина Кулагина

По всей стране стали открываться кружки-объединения робототехники, где дети собирают из конструкторов LEGO кто своего Walli, кто Aibo, и программируют их сами. Меньше, чем за год, игры с роботами приобрели в Новосибирске настолько широкую популярность, что встал вопрос о проведении первых городских соревнований по робототехнике. В Москве такие соревнования проводятся уже не первый год - "Летидор" упоминал о них в обзоре кружков ДНТТМ. Ну а в Новосибирске первые робо-состязания прошли в прошлые выходные 17-18 марта.


Всего было 25 команд. Возраст - от пятиклассника до студента. Соревнования проходили в трех номинациях:

1. Основная (по правилам международных состязаний WRO - World Robot Olympiad)
2. Открытая (для любых типов робототехнических конструкций на оригинальном поле)
3. Творческая (демонстрация школьных и студенческих разработок).

Мероприятие прошло в рамках программы "Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России" (инициаторы программы: Федеральное агентство по делам молодежи Российской Федерации и Фонд поддержки социальных инноваций "Вольное Дело" Олега Дерипаски).


Очередное здание - прохождение лабиринта 

Как раз в рамках федеральной программы "Робототехника" и появляются конструкторские наборы LEGO в школах и центрах дополнительного образования детей, а также идет обучение педагогических кадров. В Новосибирске организатором соревнования выступило объединение "Лига роботов", основанное студентами и преподавателями кафедры вычислительной техники НГТУ. Поэтому в Новосибирске большая часть преподавателей робототехники – студенты этой кафедры. По словам руководителя проекта Лига роботов Ирины Швайковой, сотрудничеством довольны обе стороны: "Старшие черпают от школьников море позитива и идей. Младшие разрабатывают решения, программную среду для роботов, основываясь на собственном опыте, в этом их уникальность".


Робот Академиков готовится выйти на полигон Менделеев

Робототехника – огромное поле для творчества. Креативность техников-создателей проявляется даже в названиях: больше всего мне понравились роботы по имени Чего-чего и Бровь Энштейна.

Названия препятствий, или конкурсов, которые предстояло пройти роботу и команде, тоже можно считать зачетными на 100%. Например, конкурс "Менделеев". Представьте здоровенный стол с бортами, разделенный на разноцветные квадраты. По столу пробирается робот, нагруженный шариками. В красном поле он должен выгрузить два шарика, в желтом – один шарик, в белом поле шарики выгружать нельзя. И робот сам определяет, на какой цвет он заехал, сколько шариков здесь нужно оставить, при этом ему еще нужно через бортики перебираться.


Полигон "Колумб"

Задание "Колумб": выйти со старта, пробраться через препятствия до зоны предметов, выбрать ресурсы – красный или синий цилиндр, белый брать нельзя, и разместить их в соответствующих местах. Причем цилиндры должны стоять вертикально.

Задание "Ван Гог": стоят по углам кубики, они будут перемешаны перед стартом. Робот не знает, где какой кубик стоит. Он должен добраться до кубика, узнать, какого тот цвета, и надеть на соответствующий столбик. "Каждый элемент имеет определенное количество баллов; выполнил задание – получил баллы, как в фигурном катании или в слаломе", - поясняет судья соревнований Андрей Поздняков, прибывший из Железногорска (города в Красноярском крае). Были и стандартные конкурсы, такие как: проезд по дорожке, обхождение препятствий и передвижение по лабиринту роботов – задания для новичков.


Робота-андроида учат ходить

Побывав на соревнованиях, я поняла, что роботы на пульте управления, как и радиоуправляемые модели – это прошлый век. Робот – игрушка для детей настоящего - это маленький компьютер, нашпигованный датчиками – органами чувств. Звуковым датчиком, например, он позволяет реагировать на хлопок и выполнять заданную команду, температуры, освещенности, расстояния, касания, ультразвуковым, который сканирует пространство, как летучая мышь. Получается этакий луноход, который собирает информацию об окружающем мире.

"Чтобы спаять радиоприемник, нужно сначала разобраться, как работает транзистор, что такое конденсатор, откуда появляется сопротивление. А тут за 20 минут ребенок собирает робота, загружает в него какую-то программу, и видит отдачу от своего труда. Ребенка это очень сильно стимулирует и дает импульс на дальнейшее развитие. Робот – это самая настоящая маленькая физическая лаборатория, которая на начальном уровне позволит ввести ребенка в научный мир", - считает педагог Центра по работе с одаренными детьми "Диоген" Сергей Якушкин.


Среди других своим именем выделяется робот Чего-чего

В общем-то, соревнования по робототехнике мало чем отличаются от какого-нибудь конкурса песни и танца. Сосредоточенные дети, погруженные в свои приготовления и шикающие на меня: "Ну что вы тут фотографируете!" - с одной стороны. Наставления тренеров, шум, общение, тусовка - с другой. В Челябинской области курс робототехники ввели даже в коррекционных школах, чтобы стимулировать к общению неконтактных детей. И есть положительные результаты – дети раскрываются навстречу творчеству и роботам! Представьте теперь, какой скачок в развитии нашего общества произошел бы, если в каждой семье родители играли с детьми дома по вечерам на ковре в таких вот роботов.

В семье Сердюк в роботов играют уже второй месяц. Началось все с того, что сыну Мише на день рождения подарили роботоконструктор LEGO. "Это оказалось очень интересным. Даже такое простое задание, как проехать по нарисованной линии, требует для своего выполнения множество задач и по механике, и по программированию. Дома мы сделали свой полигон и гоняли по нему робота, готовили. Поэтому здесь на отладке с первой попытки робот все проехал без ошибки", - рассказывает Мишин папа. Семейно-дворовая команда Академики, возглавляет которую Михаил Сердюк-старший, стала первой в младшей группе по результатам Основной категории. Правда, у команды есть свой секрет - оба родителя работают программистами.

Но даже если вы не обладаете особыми знаниями в области управления ПК, попробуйте увлечься роботами - дети вас всему научат.

Читайте также:
ДНТТМ: где найти научный кружок
Музеи занимательной науки: русская версия



  • 1

Ваша запись опубликована в LJTimes

Редакторы LiveJournal посчитали вашу запись интересной и добавили ее в дайджест LJTimes по адресу: http://www.livejournal.com/ljtimes

В Экспериментаниуме есть курс "Робототехника", стараемся вырастить будущих участников таких соревнований ) http://www.experimentanium.ru/education/robototehnika/

Ага, только в ДНТТМ и прочих местах такие кружки - БЕСПЛАТНЫЕ.

А вообще, по-моему, компания Lego должна еще и приплачивать детям и родителям за то, что в России они занимаются детской робототехникой именно по леговским наборам. Хотя это, прямо скажем, далековато от реальной робототехники. Скорее, просто сборка по заданным инструкциям.

Впрочем, возможно, кому-то они уже и приплатили за такое продвижение своих наборов...

далековато от реальной робототехники

Откуда стоько пессимизма? По вашему, любой школьник может запросто сварганить робота из обломков пылесоса и прочего металлолома, который валяется у папы в кладовке???
И как вообще может ребёнку в голову прийти мысль собрать робота, если он этого никогда вблизи не видел?
По-моему, Лего для первого знакомства - это как раз то что нужно. Да и не для первого - тоже вполне подойдёт. Сын завтра едет на республикансую олимпиаду-слёт по информатике. Сказал, что самый интересный пункт в программе - роботиада. )))
А вообще, у команды из их лицея большие планы. Сказали, что постараются выиграть все 4 комлекта роботов Лего и в следующем году уроки информатики заменят на програмирование этих роботов.
Я не вникал, но говорят, что у этих роботов очень широкие возможности. Посмотрим.

Конечно, Лего конструктор это не так круто, как робот, который самостоятельно спроэктирован и изготовлен в настоящей экспериментальной лаборатории. Но лаборатория мало кому доступна, а Лего выпускается массово и стоит приемлеммо, (в масштабах министерства просвещения - вообще копейки).

К сожалению, Лего не приплачивает никому из новосибирских организаторов робототехнических соревнований, насколько мне известно. Они были бы рады такому источнику финансирования, но - увы)
Насчет бесплатности кружков - далеко не все учреждения могут позволить себе проводить такие занятия бесплатно. Для этого нужно оборудование (которое иногда выходит из строя, да и стоит недешево), помещение, специалисты. Труд специалистов либо кто-то должен оплатить.
Насчет Лего. Это действительно очень хороший для обучения конструктор, это многие специалисты отмечают. Да, собирать можно не только из деталей лего, даже не обязательно из конструктора. Но дети добиваются результатов уже в первые часы, их это вдохновляет. Насчет малых конструктивных возможностей - тут не соглашусь. Дети крайне редко собирают роботов по инструкциям (в мануале так вообще одна базовая инструкция). Им достаточно знать, какие детали основные и что на какой порт подключать, дальше - фантазия.
Чуть ниже вы говорите про пару занятий, которых достаточно для изучение функционала конструктора. Да, пересмотреть все детали можно и за 10 минут. Но вариантов конструкций множество, это же конструктор. Ребята демонстрируют отличные конструкторские решения на этих наборах.
Кстати, еще одна причина использовать Лего - олимпиады различного уровня проводятся именно на этих конструкторах.
О программировании и говорить нечего. Несколько сред и языков программирования используются для этих роботов. Как вообще могут быть исчерпаны возможности программируемых конструкций?
Насчет замены информатики лего-робототехникой - не думаю, что это нужно и что до этого дойдет. Все-таки робототехника - специфический вид дополнительного образования, и не всякому ребенку она интересна. А книга Кнута, о которой вы ниже говорите, никуда не денется, и поможет ребенку и тут.
Один талантливый мальчик из числа робототехников, говорил, что с роботами изучать программирование гораздо наглядее и проще. А программист из вашей истории, который не знает остаток от деления на 100 - просто уныл как программист)

В общем, да будет (вами) выслушана другая сторона. Лего-робототехника имеет недостатки, но вы слишком резки в своих выводах.)

Как автор текста, вставлю одну небольшую ремарку, оставшуюся "за кадром".В Новосибирском Академгородке, где живут очень неглупые люди, действует уже несколько лет кружок робототехники, где обходятся без конструкторов Лего. Они берут радиоуправляемую модельку, вставляют туда микропроцессор. И заставляют подчиняться не радиосигналу от пульта управления, а сигналам микропроцессора. Но это сложный путь – запрограммировать микропроцессор, вживить его в модуль. Это по оценке физика и преподавателя Центра по работе с одаренными детьми Сергея Якушкина. Я склонна ему верить, 5-классник с таким заданием справиться что ли? А ребенок в коррекционной школе и подавно. так что у конструкторов Лего есть своя аудитория, точно.

Re: В защиту Лего

Извините, Ирина, но история про "микропроцессор" - это тоже неудачный пример подхода к обучению. Еще один культ частного инструмента вместо обучения общим принципам.

Объяснить основы робототехники можно даже первокласснику. Без микрочипов вообще. Самый простой и наглядный робот устроен так. Это игрушечная машинка (заводная или с моторчиком), у которой передние колеса поворачиваются на шарнире. А на заднюю ось намотана веревка, которая привязана к передней оси. Когда машинка едет, веревка перематывается с задней оси на переднюю. А когда машинка поворачивает туда-сюда, веревка наматывается косо - то влево, то вправо.

Эта косая намотка - и есть "память", ну или "программа робота". Вы ставите машинку на пол и проезжаете маршрут задом наперед. Потом запускаете машинку - и она проходит тот же маршрут, исправно объезжая препятствия благодаря своей "веревочной памяти".

Подобных наглядных примеров робототехники еще множество. Особенно хороши средневековые машины, типа музыкальных шкатулок. В Москве их можно смотреть в Политехническом. А в Экспериментаниуме сейчас выставка про механику эпохи Возрождения -
http://www.experimentanium.ru/events/azbuka_mekhaniki_epokhi_vozrozhdeniya/

Или вот красивый проект - машины Чебышева. Натуральные роботы - из дерева!
http://tcheb.ru/

Возможно, кому-то такие примеры покажутся допотоптыми. Но еще раз уточню: этим вещам можно обучать детей в 5-7 лет, не дожидаясь седьмого класса с "микрочипами".

И более того - если обучить таким вещам в первом классе, то и устройство микропроцессора они поймут гораздо раньше. Вот как раз свежий пример - как перейти от водяных конструкторов к электронным:
http://letidor.livejournal.com/73315.html


Re: В защиту Лего

Простите, Алексей, но Вы действительно совсем не владеете информацией. Возможно Вы и работали в различных IT-изданиях, но с LEGO роботами совсем не знакомы. Наверное поэтому такой снобизм. Если взять самоучитель по любому языку программирования, то почти наверняка Вам предложат первое упражнение что-то вроде - ввести значение переменной и вывести его на экран. Все это делается за несколько секунд, но делать вывод, что Вы уже изучили этот язык, мягко говоря преждевременно. Да с LEGO роботами можно познакомиться за несколько часов, и в этом как раз самое большое преимущество этой технологии. Но то, что робот начинает двигаться и выполняет элементарные задания, совсем не означает, что больше уже нечего изучать. На соревнованиях было прекрасное тому доказательство. В свободной категории соревновались 13 команд (школьники, студенты), но только два робота (две команды пятиклассников из "ДИО-ГЕН"а) смогли пройти лабиринт.

Здравствуйте, Алексей!
Не хотелось бы говорить на разных языках. В конце концов, спор имеет смысл только если есть желание понять друг друга. Ваше требование конструировать «от винтика» несколько неуместно. Дело в том, что если Вы возьмете любой серьезный проект, он будет создаваться на основе уже готовых модулей. Сейчас уже почти никто не пишет на машинном коде и это считается нормально. Почему-то Вас не смущает объектно-ориентированное программирование. Надеюсь, Вы спокойно воспринимаете такие пакеты, как MATLAB, ArchiCAD и не требуете, чтобы пользователь мог детально разбирать в тонкостях каждой процедуры. Да что там говорить, такой монстр как Windows может восприниматься только по модульному принципу. Так что это время у нас такое. Раньше - да, можно было вооружившись паяльником, залезть в потухший телевизор и вернуть его к жизни. А теперь уже редко кто пытается перепаять сгоревшую видеокарту. Датчик можно разобрать и починить, но нужно ли? Творчество не уничтожается, а переносится на новый уровень. Теперь усилия тратятся на поиск оптимального алгоритма, конструктивного решения. Поверьте, если бы Вы познакомились с LEGO поближе, то увидели бы, что эти «готовые модули» - это почти ничто по сравнению с тем, что нужно разработать самому для того, чтобы робот мог выполнить поставленную задачу.


Edited at 2012-03-25 08:38 am (UTC)

> А теперь уже редко кто пытается перепаять сгоревшую видеокарту.
> Датчик можно разобрать и починить, но нужно ли?
> Творчество не уничтожается, а переносится на новый уровень.
> Теперь усилия тратятся на поиск оптимального алгоритма,
> конструктивного решения

Вот на этой цитате легко показать, почему мы говорим на разных языках. У вас тут дважды присутствует слово "теперь". Словно бы в мире произошло что-такое волшебное, после чего стало неважно, как устроена сгоревшая видеокарта.

Логичный вопрос: а кто же в таком волшебном мире все-таки будет проектировать сами видеокарты? Ну ладно, штамповать их будут роботы, которые никогда не ломаются. Но кто самую-то первую видеокарту соберет, чтобы потом штамповать?

По-моему, различие между "теперь" и "тогда" состоит лишь в том, что появились дополнительные профессии, которым действительно могут быть не нужны "хардовые" знания, они в другой сфере работают. Но это совсем не значит, что та профессия, которая снабжает их железками, совсем исчезла, и ее знания стали менее нужными.

И вот мне не нравится, что некую новую профессию (лишь одну из!) выдают за главную в данной сфере, считают ее " более креативной", "более высокого уровня". А ведь именно это получается, когда курс информатики в школе предлагают заменить на программирование роботов ЛЕГО.

Это, знаете, очень наприминает современную моду на торгово-рекламные профессии, которые вдруг стали самыми значимыми и уважаемыми. Понятно, что в советское время их не было, весь народ занимался производством, а сбытом занималось государство. Поэтому частная торговля считалась чем-то почти безнравственным. После развала Союза маятник понесло в другую крайность - оказалось, что торговать выгоднее, чем производить. Правда, стало непонятно, кто же тогда производить-то будет. Роботы, китайцы?



Edited at 2012-03-26 09:28 am (UTC)

Знаете, Алексей, у Вас весьма любопытная логика. Весь спор начался с тог, что Вы обвинили LEGO роботов в «модульности», уничтожающей творчество – «Хотя это, прямо скажем, далековато от реальной робототехники. Скорее, просто сборка по заданным инструкциям…».
После того, как Вам стали объяснять, что «модульность» - это необходимое условие развития технических средств и творчество не уничтожается, а переходит на новый уровень, Вы обиделись за то творчество, которое подготовило этот уровень – дескать, его значение принижается – «Но это совсем не значит, что та профессия, которая снабжает их железками, совсем исчезла, и ее знания стали менее нужными…». Простите, но никто и не собирается утверждать ничего подобного.
Давайте вернемся немного назад и рассмотрим ситуацию несколько с другой стороны.
Вот, например, вы, человек творческий – это видно по вашей страничке в ЖЖ.
Вы подходите к компьютеру, включаете его, запуская при этом миллионы кем-то разработанных модулей. Вместе с жужжанием кулера и тихим шелестом жесткого диска оживают множество невидимых процессов, а в результате вы видите на экране «окно приветствия» и появляется знакомый «рабочий стол» с разбросанными по нему значками.
Вы щелкаете по значку браузера и запускаете еще более масштабную операцию. Теперь уже инициированные вами процессы разбегаются по всему миру, переносясь по интернет-паутине от одного узла к другому, пока не находят на каком-то совсем удаленном сервере жесткий диск с вашим блогом.
Скажите, Алексей, когда вы публикуете очередной ваш этюд, вы осознаете сколькими готовыми модулями вы при этом пользуетесь? Сколько труда затрачено «роботами, людьми…» , чтобы предоставить вам эту услугу? Вы что, считаете их труд менее творческим? Вы относитесь к ним с презрением?
Почему же нельзя так же спокойно подойти к творчеству в LEGO конструировании?


Edited at 2012-03-27 10:35 am (UTC)

> Почему же нельзя так же спокойно подойти к творчеству в LEGO конструировании?

Если речь идет о частном кружке робототехники - да пожалуйста. Но тут ведь основной спор о том, чтобы заменить Лего-ботами школьный курс информатики. А это совсем другое: школа все-таки предполагает общее образование, а не игру с одним частным набором конструктора.

В противном случае, почему не заменить школьные уроки на любой другой конструктор, которого захотела левая нога преподавателя? Почему в школьном курсе должно оказаться катание робота по черным линиям, а не "модель участка обработки с идентификацией заготовок" из конструктора Fishertechnik? http://pacpac.ru/

заменить Лего-ботами курс информатики

Статьи вы пишете неплохо, а вот внимательно читать, похоже, не научились.
Я говорил о не том, чтобы ЗАМЕНИТЬ курс информатики, а о том чтобы робототехникой заменить практические занятия, например такие, результатом которых является вывод на экран надписи "Hello World" )))
Не хочу повторяться. Посмотрите чуть выше мой ответ alteras.

Edited at 2012-04-01 12:20 pm (UTC)

Модульное мышление: болезнь века

User lexa referenced to your post from Модульное мышление: болезнь века saying: [...] вопрос о вменяемых преподавателях. И как назло, прямо на днях у нас разгорелся спор [...]

Евангелисты в школе: Lego идет путем Microsoft

Пользователь lexa сослался на вашу запись «Евангелисты в школе: Lego идет путем Microsoft» в контексте: [...] широкие базовые знания". http://letidor.livejournal.com/72194.ht ml?thread=1023234#t1023234 [...]

  • 1
?

Log in

No account? Create an account