ХХІ ғасыр – робототехника заманы

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ...........................................................................................................5 бет

НЕГІЗГІ БӨЛІМ..............................................................................................7 бет

1. Робот техникасының негіздері, пайдалану салалары, түрлері

2. LEGO Education SPIKE Prime жиынтығы

3. Жобалар

ҚОРЫТЫНДЫ................................................................................................16 бет

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР...........................................................18 бет

Аңдатпа

Ғылыми жұмыстың тақырыбы: ХХІ ғасыр – робототехника заманы

Жұмыстың мақсаты: робот техникасының негіздері, қолдану салалары. LEGO Education SPIKE Prime жиынтығының мүмкіндіктері. Тәжірибе жасау арқылы роботтың жұмыс жасау принциптерін көру, түсіну. Қарапайым техникалық шешімдерді. Осы мәселелерді зерттей келе, жобаның басты мақсаты балалардың интеллектуалды қабілеттерін дамыту

Жұмыстың өзектілігі:

• роботтардың шығу тарихын зерттеу;

• робототехниканың пайдасын анықтау;

• Оқушылар арасында сауалнама жүргізу, яғни, өз қатарластарым ортасында (лего) құрастырмалы ойындардың қаншалықты танымал екендігін анықтау;

Гипотеза: Роботтардың адамға пайдасын көрсету. Қазіргі заманғы робототехника мүмкіндіктерін жете меңгеруге, компьютерлік дизайн жұмыстарын жүргізуге ынталандыру.

Зерттеу әдістері:

Бақылау, Тәжірибе жасау

Өзектілігі: Достарымыздың танымдық белсенділігін, шығармашылық ойлау қабілетін дамыту, информатика пәніне деген қызығушылықтарын арттыру, қазіргі заманғы робототехника мүмкіндіктерін жете меңгеруге, компьютерлік дизайн жұмыстарын жүргізуге ынталандыру.

Зерттеу нәтижелері:

Сауалнама жүргізу арқылы роботтардың балалар мен үлкендерге де қызықты екендігін анықтадым.

Зерттеу бөлімдері: Робот техникасының негіздері, пайдалану салалары, түрлері, LEGO Education SPIKE Prime жиынтығымен жұмыс

Зерттеу тәсілдері: анализ синтез, модельдеу, тәжірибе

Аннотация

Тема научной работы: XXI век – эпоха робототехники.

Цель работы: изучить основы робототехники, возможности набора приложений LEGO EDUCATION SPIKE PRIME. На опыте увидеть, понять и настроить принципы работы датчика цвета робота.

Простые технические решения. Демонстрировать знания в области мышления путем создания проектов (моделей) с использованием инженерных механизмов. Изучая эти вопросы, основной целью проекта является развитие интеллектуальных способностей детей.

Задачи: исследование истории происхождения роботов;

• определение пользы робототехники;

• Анкетирование учащихся, то есть определение того, насколько популярны конструктивные игры в среде своих сверстников.

Гипотеза: Демонстрация пользы роботов для человека. Стимулирование к овладению возможностями современной робототехники, проведению работ по компьютерному дизайну.

Методы исследования:

Контроль;

Эксперимент;

Актуальность: Развитие познавательной активности, творческого мышления наших друзей, повышение интереса к предметам информатики, стимулирование к овладению возможностями современной робототехники, проведению работ по компьютерному дизайну.

Результаты исследования: Проведя опрос, я обнаружил, что роботы интересны как детям, так и взрослым.

Разделы изучения: Основы робототехники, области использования, виды, работа с набором LEGO Education SPIKE Prime.

Методы исследования: анализ, синтез, моделирование, опыт.

КІРІСПЕ

Соңғы жылдары роботтардың адам өміріндегі рөлі айтарлықтай өзгере бастады. Роботтар қазіргі таңда өндіріс, медицина, білім, қызмет көрсету және тұрмыс сияқты түрлі салаларда белсенді қолданыла бастады.

Роботтар мен автоматтандырылған жүйелер адам өмірінің көптеген аспектілерінде маңызды рөл атқарады. Бұл жобамның мақсаты-робототехниканың тек ойын емес екенін дәлелдеп, роботтардың адам өміріндегі рөлін анықтау, үлгілік роботтар конструкциясын зерттеу.

Робот - бұл алдын ала бағдарламаланған немесе өздігінен бағдарламаланатын құрылғы немесе машина, ол белгілі бір тапсырмаларды орындауға арналған. Роботтар көбінесе автоматтандырылған және адамның қатысуынсыз әрекет етеді, бірақ олар адамның немесе басқа басқару жүйелерінің бақылауында болуы мүмкін.

Роботтардың тарихы ежелгі заманнан басталады, бірақ қазіргі түсінігіміздегі роботтар ХХ ғасырда ғана пайда болды.

Ежелгі кезеңде Грекияда алғашқы идеялар пайда болды. Мысалы, Герон деген ғалым автоматтандырылған құрылғылар жасады, олар механикалық күшті қолдана алды.

Ренессанс кезеңінде Леонардо да Винчи мен басқа ғалымдар механикалық адам жасауды ойластырды. Бұл кезеңде механикалық автоматтар мен механизмдер танымал болды.

ХХ ғасырдың басында чех жазушысы Карел Чапек "робот" деген сөзді енгізді, ол "құлдық" деген мағынаны білдіреді.

1950-1960 жылдары алғашқы роботтар жасала бастады. 1956 жылы Джордж Дево құрған Unimate деген робот алғашқы өнеркәсіптік робот болды, ол 1961 жылы General Motors зауытында қолданылды.

Робототехника саласында үлкен өзгерістер болды. 1990−2000 жылдары параллельді өңдеу мен микроконтроллерлердің дамуы робототехниканы одан әрі жетілдірді. Содан бері роботтар медицина, қызмет көрсету, әскери сала және басқа да салаларда кеңінен қолданыла бастады.

Қазіргі кезеңде заманауи роботтар жасанды интеллект, машиналық оқыту және сенсорлық технологиялармен жабдықталған, бұл оларды адамдармен тиімді ынтымақтастық жасауға мүмкіндік береді. Профессор Исаак Асимовтың "робототехникалық заңдары" роботтар мен этика мәселелерін зерттеуге септігін тигізді.

Робототехника күнделікті өмірде, өнеркәсіпте және ғылымда маңызды рөл атқарады, және оның болашағы мен дамуы әлі де қызықты әрі маңызды. Мен кішкентайымнан зерттеп келемін, әлі де зерттеу үстіндемін. Мен осы робототехникадан көп нәрсені үйрендім, бірақ әлі де үйренетінім көп. Маған легомен әр түрлі заттар құрастырдым. Қазір робототехника курсына да қатысып жүрмін.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. Робот техникасының негіздері, пайдалану салалары, түрлері

- Өндірісте қолданылуы: Роботтар өндірісте автоматтандыру және тиімділікті арттыру үшін пайдаланылады. Олар ауыр жүктерді көтеру, дәл өңдеу жұмыстарын жылдам және дәл орындай алады.

- Медицинада қолданылуы: Медицинада роботтар хирургиялық операцияларда, науқастарды тасымалдауда және дәрі-дәрмектерді жеткізуде қолданылады. Олар дәрігерлердің жұмысына көмектесіп, науқастардың күтімін жақсартады.

- Білімде қолданылуы: Роботтар білім беру саласында оқушыларға жаңа технологияларды үйрету, интерактивті сабақтар өткізу және ерекше қажеттіліктері бар балаларға көмек көрсету үшін пайдаланылады.

- Қызмет көрсетуде қолданылуы: Ресторандарда, қонақ үйлерде, дүкендерде қызмет көрсету роботтары клиенттермен өзара әрекеттеседі, тапсырыстарды қабылдайды және қызмет көрсетеді.

-Тұрмыста қолданылуы: Тұрмыста роботтар автоматты шаңсорғыштар, ыдыс жуу машиналары, смарт-үй жүйелері түрінде қолданылады, бұл күнделікті жұмыстарды жеңілдетеді.

Роботтардың артықшылықтары:

-Эффективтілік: Олар өнімділікті арттырып, жұмыс процесін автоматтандыру арқылы уақыт пен ресурстарды үнемдейді.

-Дәлдік: Медицина мен өндірісте жоғары дәлдікпен жұмыс істей алады.

-Қауіпсіздік: Қауіпті немесе қиын жағдайларда жұмыс істей алады, адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Роботтар адам өмірін жеңілдетіп, тиімділікті арттыруға көмектескенімен, олардың этикалық, әлеуметтік және экономикалық аспектілері де талқылануда. Адам мен роботтардың арасындағы қарым-қатынастың дамуы болашақта жаңа мүмкіндіктер мен қиындықтар туғызуы мүмкін.

2. LEGO Education SPIKE Prime жиынтығы

LEGO Education SPIKE Prime жиынтығы – бұл STEM (ғылым, технология, инженерия және математика) білім беру саласында қолданылатын қуатты және интерактивті құрал. LEGO Education SPIKE Prime жиынтығы маған, оқушыларға, инженерия, бағдарламалау және робототехника салаларында білім мен дағдыларды дамытуға көмектеседі.

LEGO Education SPIKE Prime 45678 - менің сынып деңгейіме, яғни 3-7 сыныптарға арналған бірегей оқу жинағы. SPIKE Prime әдістемесі математика, жаратылыстану және инженерлік ғылымдарды біріктіруді, сондай-ақ алынған білімді тәжірибеде қолдануды көздейтін білім берудегі озық STEAM тәсіліне негізделген.

Осы жылы біздің мектебімізге де LEGO Education SPIKE Prime жиынтығы берілді. Бұл жиынтықтың да мүмкіндіктері өте көп екен.

Жиынтықта жарық матрицасы, мотор, түс сенсоры, қашықтық сенсоры, күш сенсоры, гиродатчик бар.

LEGO артықшылықтары: біз ойын арқылы дамимыз!

LEGO - бұл жай ғана құрылыс жинағы емес, бұл балалар мен ересектерді дамытуға арналған мүмкіндіктердің тұтас әлемі. LEGO неге соншалықты пайдалы екенін көрейік:

Балалар үшін:

• Ұсақ моториканы дамыту: Шағын LEGO бөліктері саусақтарды жаттықтырады, бұл сөйлеу мен жазудың дамуына жақсы әсер етеді.

• Кеңістіктік ойлау: Құрылымды құрастыру арқылы бала соңғы нәтижені елестетіп, өз іс-әрекетін жоспарлауды үйренеді.

• Логика және математика: Бөлшектерді пішіні мен өлшеміне қарай таңдай отырып, бала математика негіздерін тыныш меңгереді.

• Шығармашылық пен қиял: LEGO сізге шексіз алуан үлгілерді жасауға мүмкіндік береді, жалғыз шектеу - сіздің қиялыңыз.

• Табандылық пен шыдамдылық: Күрделі құрылымдарды құрастыру шоғырлану мен шыдамдылықты қажет етеді.

• Әлеуметтік дағдылар: Басқа балалармен ойнай отырып, бала өзара әрекеттесу, келіссөздер жүргізу және қақтығыстарды шешуді үйренеді.

Ересектер үшін:

• Стрессті басқару: LEGO құрастыру – демалудың және күнделікті уайымдардан бас тартудың тамаша тәсілі.

• Шығармашылық: LEGO шығармашылық ойлауды ынталандырады және инновациялық шешімдерді табуға көмектеседі.

• Есептерді шешу дағдыларын дамыту: Күрделі үлгілерді құрастыру кезінде стандартты емес шешімдерді іздеу керек.

• Бірге уақыт өткізу: отбасымен немесе достарымен LEGO құрастыру - уақыт өткізудің тамаша тәсілі.

LEGO-ны білім беруде қолдану:

LEGO келесі мақсаттарда білім беру мақсатында қолданылады:

• Абстрактілі ұғымдардың көрнекілігі: Мысалы, күн жүйесінің немесе молекуланың моделін салуға болады.

• Түрлі процестерді модельдеу: үй салудан бастап зымыран ұшыруға дейін.

• Бағдарламалауды оқыту: бағдарламаланатын роботтарды жасауға мүмкіндік беретін арнайы LEGO жинақтары бар.

LEGO жай ойыншық емес, ол даму мен оқуға арналған әмбебап құрал. Ол кез келген жастағы балаларға, сондай-ақ ересектерге де жарамды.

Лего жиынтығынан көптеген заттар құрастыруға болады. Әр түрлі роботтар, машиналар жасауға болады. Мен ерекше болсын деп Лего жиынтығынан лего таразы жасадым. Яғни дөңгелектердің санын анықтайтын таразы. Жобамда мен жарық матрицасы, күш сенсорын пррограммасы бар нетбук пайдаландым.

LEGO Education SPIKE Prime программасында жасалған лего таразының программалық коды

Лего таразының жасалу жолы. Жасалу қадамы 32 қадамнан тұрады.

Робототехника курстары мен мектеп сабақтары: айырмашылығы неде?

Робототехника - бұл балалар мен жасөспірімдердің назарын көбірек аударатын қызықты және болашағы зор сала. Бірақ робототехника курстары мен мектеп сабақтарын қалай таңдауға болады? Негізгі айырмашылықтарды қарастырайық.

Мектептегі робототехника

• Стандартталған оқу жоспары: Мектептегі робототехника сабақтары әдетте жалпы оқу жоспарына енгізілген белгілі бір оқу жоспарына сәйкес жүргізіледі.

• Үлкен сыныптар: Мектеп сыныптарында студенттердің көп саны болады, бұл жеке назар аударуды шектейді.

• Негізгі деңгей: Мектептегі сабақтар әдетте робототехника мен бағдарламалау негіздерін енгізуге бағытталған.

• Басқа пәндермен интеграция: Робототехника көбінесе математика, физика және информатика сияқты басқа пәндермен біріктіріледі.

Робототехника курстары

• Жеке назар аудару: Робототехника курстарында әдетте сыныптар кішірек болады, бұл нұсқаушыға әр студентке көбірек көңіл бөлуге мүмкіндік береді.

• Deep Dive: Курстар робототехникаға, соның ішінде әртүрлі платформаларға, бағдарламалау тілдеріне және жобаларға тереңірек қарауды ұсынады.

• Жобалық іс-шаралар: Балалар роботтарды өздері әзірлейтін және жасайтын тәжірибелік жобаларға баса назар аударылады.

• Әртүрлі бағыттар: Курстар робототехниканың белгілі бір салаларына мамандандырылуы мүмкін, мысалы, жаңадан бастаушыларға арналған робототехника, робототехника жарыстары, роботты бағдарламалау және т.б.

• Икемді кесте: Курстар көбінесе студенттерге ыңғайлы уақытта өткізіледі және жеке немесе топтық болуы мүмкін.

Оқушыларға арналған сауалнама сұрақтары

1. Сіздің жасыңыз:

   • 7-8 жас -28

   • 9-10 жас

2. Сіздің сыныбыңыз:

   • 1 сынып

   • 2 сынып

   • 3 сынып-28

   • 4 сынып

3. Робототехника туралы естідіңіз бе?

   • Иә-28

   • Жоқ

4. Робототехника сізге қызықты ма?

   • Иә, өте қызықты! -10

   • Жақсы, бірақ білмеймін-8

   • Жоқ, қызық емес-10

5. Сіз робот жасауды үйренгіңіз келе ме?

   • Иә-15

   • Жоқ-6

   • Ойланудамын-5

6. Сіз роботтарды қандай материалдармен жасау туралы білесіз? (көп таңдауға болады)

   • Конструкторлар (Лего, т.б.) -15

   • Қағаз-5

   • Пластик

   • Металл-13

7. Сіз роботтарды не үшін қолданар едіңіз? (көп таңдауға болады)

   • Ойын үшін-17

   • Үй шаруасында-2

   • Оқыту үшін-6

   • Жеңілдік үшін-3

8. Сіз робототехника үйірмесіне барасыз ба?

   • Иә-2

   • Жоқ-20

   • Мен білмеймін-6

9. Сіз робототехниканы үйрену үшін не керек деп ойлайсыз?

   • Мектепте сабақтар-3

   • Арнайы құралдар-14

   • Білімді адамдар-6

   • Курстар-5

10. Сіз роботтармен ойнағанды ұнатасыз ба?

    • Иә, өте ұнатамын!-18

    • Кейде-2

    • Жоқ, ұнатпаймын-8

Таңдап алған тақырыбымның өзектілігін және роботтардың күнделікті өмірде кеңінен қолданылуын ескере отырып, робот тақырыбы жалғыз маған ғана емес, сонымен қатар көптеген балалар мен үлкендерді де қызықтыратынын байқадым. Өз болжамымды дәлелдеу үшін мен сыныптастарыма сауалнама жүргіздім.

Оқушылардың сауалнамасының нәтижелері.

3«В» сыныбының 28 оқушысына сауалнама жүргіздім. Сауалнама нәтижесінде келесі жайтты анықтадым: оқушылардың бәрі бұл өмірде біздің көмекшілеріміз роботтар екенін біледі. Алайда, оқушылардың көпшілігі роботтарды тек өндірісте, медицинада және әскери салада қолданады деп түсінеді екен. Оқушылардың көбісі робототехника курсына бармайды екен бірақ көбісі легомен жұмыс жасағанды ұнататы

ҚОРЫТЫНДЫ

Роботтар қазіргі қоғамда маңызды рөл атқарады. Олар өнімділікті арттырудан бастап, медициналық қызмет көрсету мен білім беру саласында жаңа мүмкіндіктерге дейін көптеген аспектілерде қолданылады. Болашақта олардың рөлі одан әрі кеңейе түсетіні сөзсіз.

Білім саласындағы роботтар оқыту процесін жаңартып, менің, оқушының, білім алу тәжірибесін жетілдіреді. Болашақта робототехниканың білім беру саласында рөлі арта түседі деп ойлаймын.

Робототехниканы жақсы көру - өте қызықты әрі пайдалы қызығушылық! Бұл салада жұмыс істей отырып, мен шығармашылық, инженерлік және бағдарламалау дағдыларымды дамыта аламын. Робототехника арқылы өз идеяларымды жүзеге асырып, түрлі жобалар жасауды үйрене аламын.

Қорыта келе, көптеген оқушылар мектепте робототехника сабағының өтуін қалайтындығын атап өткім келеді. Яғни, робот пен робототехника қазіргі таңда балалар мен ересектердің қызығушылығын тудыратын өзекті тақырып болып отыр.

Робототехника үйірмесіне қатысқан кезде, сабақ барысында біз сызба бойынша әртүрлі роботтарды жинаймыз. Мен түсінгенім, құрылғы конструкторларының мүмкіндіктері өте кең, алайда олардың бөлшектері мен датчиктері шектеулі. Жақсы үлгідегі роботты жасау үшін бірнеше конструктордың күрделі жиынтығын біріктіріп, қажетті құралдармен жұмыс істеу қажет.

Қазақстанда робототехника саласы енді дамуда. Еліміздегі роботтардың басым бөлігі өндірістік роботтар. Олар машина жасау, кітап шығару, тоқыма өндірісі, кондитерлік және сусын өндірісі сияқты салаларда кеңінен қолданылады. Күнделікті өмірде біз түрлі роботтармен кездесеміз, бірақ олардың маңызы мен құрылысы туралы терең ойланбаймыз. Роботтар адамдарға көптеген пайда әкеледі, өйткені олардың мүмкіндіктері біздікінен әлдеқайда жоғары.

Қорыта айтқанда, қазіргі таңда роботтардың көмегінсіз адамның өмірі мүмкін емес. Болашақта роботтар кейбір мамандықтарды атқаруы мүмкін, бірақ олар адамды толық алмастыра алмайды. Адам ақыл мен сезім иесі, ал робот — машина.

Роботтарды ғалымдар мен инженерлер жасайды, бірақ балалар да өз дизайндарын жасай алады. Мен болашақта осы мамандықты таңдағым келеді және адамдарға пайдалы роботтар жасағым келеді. Робототехника саласындағы білім мен тәжірибем келешекте оқуыма және жұмысыма көмектесетіне сенемін.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Википедия. (Электронды ресурс) -https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82

2. Применение роботов в современном мире (Электронды ресурс) -http://robotix.by/blog/применение-роботов-в-современном-мир интернеттегі мақала.

3. Толковый словарь Ожегова (Электронды ресурс) -http://slovarozhegova.ru/word.php?wordid=27166 интернеттегі мақала.

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