Klub robotika: apa yang dipelajari di sana, bagaimana pelatihannya dan berapa biayanya? Pembelajaran mandiri: apakah mungkin? Kelembaman. Cara belajar menari robot secara spektakuler

Ahli robotik mewakili kombinasi hal-hal yang berlawanan. Sebagai spesialis, mereka terampil dalam seluk-beluk spesialisasinya. Sebagai seorang generalis, mereka mampu mencakup seluruh masalah sejauh yang dimungkinkan oleh basis pengetahuan mereka yang luas. Kami sajikan untuk perhatian Anda materi yang menarik tentang topik keterampilan dan kemampuan yang dibutuhkan oleh seorang ahli robot sejati.

Selain materinya sendiri, ada juga komentar dari salah satu pakar robotik kami, kurator Yekaterinburg, Oleg Evsegneev.

Insinyur robotika umumnya terbagi dalam dua kategori: pemikir (ahli teori) dan pelaku (praktisi). Artinya, ahli robotik harus memiliki perpaduan yang baik antara dua gaya kerja yang berlawanan. Orang “investigatif” umumnya suka memecahkan masalah dengan berpikir, membaca, dan belajar. Di sisi lain, para praktisi suka menyelesaikan masalah hanya dengan mengotori tangan mereka.

Robotika membutuhkan keseimbangan antara eksplorasi yang intens dan jeda santai dalam mengerjakan masalah nyata. Daftar yang disajikan mencakup 25 keterampilan profesional, dikelompokkan menjadi 10 keterampilan penting bagi pembuat robot.

1. Pemikiran sistem

Seorang manajer proyek pernah mencatat bahwa banyak orang yang terlibat dalam robotika akhirnya menjadi manajer proyek atau insinyur sistem. Hal ini sangat masuk akal, karena robot adalah sistem yang sangat kompleks. Seorang spesialis yang bekerja dengan robot harus menjadi mekanik yang baik, insinyur elektronik, ahli listrik, programmer, dan bahkan memiliki pengetahuan tentang psikologi dan aktivitas kognitif.

Seorang ahli robotik yang baik mampu memahami dan secara teoritis membenarkan bagaimana berbagai sistem ini berinteraksi secara harmonis dan harmonis. Jika seorang insinyur mesin dapat mengatakan: “ini bukan pekerjaan saya, kami membutuhkan seorang programmer atau ahli listrik,” maka seorang ahli robot harus menguasai semua disiplin ilmu ini.

Secara umum, pemikiran sistem merupakan keterampilan penting bagi semua insinyur. Dunia kita adalah sebuah sistem yang besar dan super kompleks. Keterampilan rekayasa sistem membantu untuk memahami dengan benar apa yang terhubung dan bagaimana caranya di dunia ini. Mengetahui hal ini, Anda dapat menciptakan sistem kontrol yang efektif untuk dunia nyata.

2. Pola pikir programmer

Pemrograman adalah keterampilan yang cukup penting bagi seorang ahli robot. Tidak masalah apakah Anda sedang mengerjakan sistem kontrol tingkat rendah (hanya menggunakan MATLAB untuk merancang pengontrol) atau apakah Anda seorang ilmuwan komputer yang merancang sistem kognitif tingkat tinggi. Insinyur robot dapat terlibat dalam pekerjaan pemrograman pada tingkat abstraksi apa pun. Perbedaan utama antara pemrograman biasa dan pemrograman robot adalah bahwa ahli robot berinteraksi dengan perangkat keras, elektronik, dan kekacauan di dunia nyata.

Lebih dari 1.500 bahasa pemrograman digunakan saat ini. Meskipun Anda jelas tidak perlu mempelajari semuanya, ahli robot yang baik memiliki pola pikir seorang programmer. Dan mereka akan merasa nyaman mempelajari bahasa baru apa pun, jika diperlukan. Dan di sini kita dengan lancar melanjutkan ke keterampilan berikutnya.

Komentar oleh Oleg Evsegneev: Saya akan menambahkan itu untuk membuat robot masa kini pengetahuan tentang bahasa rendah, tinggi dan bahkan lebih dari itu diperlukan level tinggi. Mikrokontroler harus beroperasi dengan sangat cepat dan efisien. Untuk mencapai hal ini, Anda perlu mempelajari arsitektur perangkat komputasi, mengetahui kekhasan bekerja dengan memori dan protokol tingkat rendah. Jantung robot bisa berupa sistem operasi yang berat, misalnya ROS. Di sini Anda mungkin sudah memerlukan pengetahuan tentang OOP, kemampuan untuk menggunakan visi komputer yang serius, navigasi, dan paket pembelajaran mesin. Terakhir, untuk menulis antarmuka robot di web dan menghubungkannya ke Internet, sebaiknya pelajari bahasa skrip, seperti python.

3. Kemampuan belajar mandiri

Tidak mungkin mengetahui segalanya tentang robotika; selalu ada sesuatu yang tidak diketahui yang harus dipelajari ketika diperlukan saat melaksanakan proyek berikutnya. Bahkan setelah menerima pendidikan yang lebih tinggi dalam bidang robotika dan beberapa tahun bekerja sebagai mahasiswa pascasarjana, banyak yang baru mulai benar-benar memahami dasar-dasar robotika.

Keinginan untuk terus mempelajari sesuatu yang baru adalah kemampuan penting sepanjang karier Anda. Oleh karena itu, menggunakan metode pembelajaran yang efektif untuk Anda pribadi dan memiliki pemahaman bacaan yang baik akan membantu Anda memperoleh pengetahuan baru dengan cepat dan mudah ketika diperlukan.

Komentar oleh Oleg Evsegneev: Ini adalah keterampilan kunci dalam upaya kreatif apa pun. Anda dapat menggunakannya untuk mendapatkan keterampilan lain

4. Matematika

Tidak banyak keterampilan dasar dalam robotika. Salah satu keterampilan inti tersebut adalah matematika. Anda mungkin akan kesulitan untuk berhasil dalam robotika tanpa pengetahuan yang memadai setidaknya tentang aljabar, analisis matematis dan geometri. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pada level dasar Robotika bergantung pada kemampuan untuk memahami dan memanipulasi konsep abstrak, yang sering direpresentasikan sebagai fungsi atau persamaan. Geometri sangat penting untuk memahami topik-topik seperti kinematika dan gambar teknik (yang kemungkinan besar akan sering Anda lakukan selama karier Anda, termasuk beberapa yang dilakukan di atas serbet).

Komentar oleh Oleg Evsegneev: Perilaku robot, reaksinya terhadap rangsangan di sekitarnya, kemampuannya belajar - semuanya adalah matematika. Sebuah contoh sederhana. Drone modern dapat terbang dengan baik berkat filter Kalman, alat matematika yang ampuh untuk menyempurnakan data tentang posisi robot di luar angkasa. Robot Asimo dapat membedakan objek berkat jaringan saraf. Bahkan robot penyedot debu menggunakan matematika kompleks untuk menavigasi ruangan.

5. Fisika dan matematika terapan

Ada beberapa orang (matematika murni, misalnya) yang berusaha keras untuk mengoperasikannya konsep matematika tanpa mengacu pada dunia nyata. Pencipta robot bukanlah tipe orang seperti itu. Pengetahuan fisika dan matematika terapan penting dalam robotika karena dunia nyata tidak pernah seakurat matematika. Mampu memutuskan kapan suatu perhitungan cukup baik untuk benar-benar dikerjakan adalah keterampilan utama bagi seorang insinyur robotika. Yang membawa kita dengan lancar ke poin berikutnya.

Komentar oleh Oleg Evsegneev: Makan contoh yang baik– stasiun otomatis untuk penerbangan ke planet lain. Pengetahuan fisika memungkinkan untuk menghitung lintasan penerbangan mereka dengan sangat akurat sehingga setelah bertahun-tahun dan jutaan kilometer, perangkat tersebut berakhir pada posisi yang ditentukan secara tepat.

6. Analisis dan pemilihan solusi

Menjadi ahli robot yang baik berarti terus-menerus membuat keputusan teknis. Apa yang harus dipilih untuk pemrograman - ROS atau sistem lain? Berapa banyak jari yang harus dimiliki robot yang dirancang? Sensor mana yang harus saya pilih untuk digunakan? Robotika menggunakan banyak solusi dan di antara solusi tersebut hampir tidak ada satu pun solusi yang benar.

Berkat luasnya basis pengetahuan yang digunakan dalam robotika, Anda mungkin dapat menemukan solusi yang lebih baik untuk masalah tertentu dibandingkan para ahli dari disiplin ilmu yang lebih terspesialisasi. Analisis dan pengambilan keputusan diperlukan untuk mendapatkan hasil maksimal dari keputusan Anda. Keterampilan berpikir analitis akan memungkinkan Anda menganalisis suatu masalah dari berbagai perspektif, sedangkan keterampilan berpikir kritis akan membantu Anda menggunakan logika dan penalaran untuk menyeimbangkan kekuatan dan kelemahan setiap solusi.

Seorang ahli robotik sekaligus seorang insinyur, pemrogram, dan ahli sibernetika; ia harus memiliki pengetahuan di bidang mekanika, teori desain, dan kendali sistem otomatis. Oleh karena itu, untuk menjadi seorang spesialis yang berkualifikasi di bidang ini, Anda perlu memiliki pengetahuan dan keterampilan praktis yang luas di berbagai bidang.

Spesialisasi paling populer di masa depan terkait dengan robotika

Insinyur robotika berkecimpung dalam bisnis pembuatan robot. Berdasarkan tujuan proyek, mereka memikirkan elektronik, mekanisme pergerakan, dan memprogram mesin untuk tindakan tertentu. Apalagi pengerjaan pembuatan robot biasanya dilakukan oleh seluruh tim pengembang.

Namun, menciptakan peralatan otomatis yang inovatif saja tidak cukup; Anda perlu mengelola pengoperasiannya, melakukan inspeksi dan perbaikan secara berkala. Hal ini biasanya dilakukan oleh petugas servis.

Selain itu, robotika terus berkembang. Sibernetika, yang melibatkan kombinasi bioteknologi dan nanoteknologi, mulai berkembang. Spesialis berkualifikasi di bidang ini secara teratur terlibat dalam penelitian dan membuat penemuan revolusioner.

Ada 7 spesialisasi populer dalam robotika:

1. Insinyur elektronik - mengembangkan robotika, memperbaiki peralatan, dan memastikan keandalan kontrol elektronik.

2. Insinyur servis – menangani pemeliharaan teknis dan perbaikan robotika, melakukan diagnosa peralatan, serta memberikan pelatihan dan konsultasi bagi operator yang akan mengendalikan robot.

3. Insinyur kelistrikan adalah spesialis universal dalam perangkat elektronik yang bertanggung jawab atas pembangkitan, konversi, dan pembentukan sinyal listrik yang benar, dan juga memastikan penerapan banyak proses lainnya. Harus memiliki pengetahuan luas tentang fisika, matematika dan kimia.

4. Pemrogram robotika - mengembangkan perangkat lunak untuk robot sesuai dengan tujuannya. Juga berpartisipasi dalam pemeliharaan layanan, peluncuran dan debugging mekanisme inovatif.

5. Spesialis pemodelan 3D – menggabungkan keterampilan visualisator dan desainer model. Tanggung jawab spesialis mencakup pengembangan model robotika tiga dimensi.

6. Pengembang aplikasi - membuat aplikasi fungsional untuk kendali jarak jauh robotika.

7. Seorang guru dengan spesialisasi “Robotika” dapat mengajar anak sekolah, mahasiswa universitas khusus, mengajar kursus lanjutan atau persiapan, menyelenggarakan kursus pelatihan lanjutan, berpartisipasi dalam seminar dan ceramah.

Di mana mereka mengajar robotika di Rusia?

Universitas yang melatih spesialis robotika:

1. Universitas Teknologi Moskow (MIREA, MGUPI, MITHT) – www.mirea.ru

2. Universitas Teknologi Negeri Moskow “Stankin” – www.stankin.ru

3. Universitas Teknik Negeri Moskow dinamai demikian. N.E. Bauman – www.bmstu.ru

4. Universitas Riset Nasional "MPEI" - mpei.ru

5. Institut Sains dan Teknologi Skolkovo – sk.ru

5. Moskow Universitas Negeri Kereta Api Kaisar Nicholas II – www.miit.ru

6. Universitas Negeri Moskow produksi makanan– www.mgupp.ru

7. Universitas Kehutanan Negeri Moskow – www.mgul.ac.ru

Kursus jarak jauh:

Universitas Rusia pertama yang meluncurkan kursus online di bidang robotika. Pada saat ini mahasiswa sarjana dan sekolah menengah dapat mendaftar di dua jalur: “Robotika Praktis” dan “Dasar-Dasar Robotika.”

2. Proyek pendidikan “Lectorium” – www.lektorium.tv

Menyelenggarakan kursus online tentang dasar-dasar robotika untuk siswa sekolah menengah, pelajar dan profesional.

3. Program pendidikan Intel – www.intel.ru

Klub dan klub untuk remaja:

Universitas Innopolis telah meluncurkan program pelatihan untuk anak sekolah di tiga wilayah Rusia.

2. Klub "ROBOTRACK" di Saratov - robotics-saratov.rf

3. “Liga Robot” di Moskow – obraz.pro

4. Pusat pelatihan Edu Craft di Moskow – www.edu-craft.ru

5. Klub Robot Saya di St. Petersburg – hunarobo.ru

6. Akademi Robotika di Krasnodar – www.roboticsacademy.ru

7. Laboratorium Robotika Museum Politeknik Moskow – www.roboticsacademy.ru

Daftar lengkap lingkaran dan klub di seluruh kota di Rusia dapat ditemukan di situs web: edurobots.ru.

Dengan demikian, orang-orang dari segala usia dan spesialisasi memiliki kesempatan untuk melakukannya secepat mungkin menguasai keterampilan membuat sistem otomatis. Hampir semua kursus pelatihan mengeluarkan sertifikat yang menyatakan bahwa siswa telah memperoleh pengetahuan teoritis dan praktis dalam pengembangan robotika.

Banyak anak, yang memulai dengan desain robot, begitu tertarik pada hal ini sehingga mereka menghubungkan kehidupan masa depan mereka dengan kreativitas teknis dan pemrograman, mendaftar pada spesialisasi terkait di universitas, dan mendapatkan profesi.

Bagaimana pelatihan terstruktur?

Kelas dibangun dari yang sederhana hingga yang kompleks, dan di kelas itu sendiri mereka tidak hanya merancang dan merakit robot dari bagian-bagian, tetapi melaksanakan proyek: mereka berkenalan dengan masalah teoretis, menetapkan tugas pencarian, belajar bekerja dalam tim, berdiskusi dan membela sudut pandang mereka. Robot membantu Anda melewati jalur ini dengan mudah dan menyenangkan: materi tidak diberikan dalam bentuk kering dan tertutup, tetapi dipelajari oleh anak-anak melalui permainan, kreativitas dan pencarian solusi suatu masalah.

Benar, seberapa efektif kelas dalam lingkaran bergantung pada guru dan dukungan metodologisnya. Robotika sangat populer sehingga ada teknik khusus yang dibangun dengan cermat dari awal hingga akhir.

Pada pelajaran pertama, anak-anak mencoba memahami cara kerja dunia nyata dan menurut hukum fisika apa segala sesuatu di sekitar kita ada. Pada saat yang sama, siswa berkenalan dengan peralatan konstruksi, dari mana mereka akan membuat robot pertama mereka.

Apa yang didapat seorang anak dari pendidikan?

Hasil materi pembelajaran di klub robotika anak adalah robot yang dibuat oleh anak sendiri (biasanya harus dibongkar, karena desainernya milik klub; bisa beli sendiri; harga mulai dari 10 ribu rubel). Nah, hasil yang tidak nyata adalah pengetahuan, keterampilan, dan minat anak terhadap sains dan kreativitas teknis.

Nantinya, anak-anak mulai mempelajari dasar-dasar pemrograman.

Usia anak-anak

Anak-anak berusia sekitar 5 tahun hingga 15-17 tahun dapat belajar di klub robotika. Tentu saja program mereka berbeda.

Jika kita berbicara tentang platform robotika LEGO, maka yang lebih muda (anak-anak prasekolah dan pelajar sekolah dasar) sebenarnya bermain dengan set konstruksi paling sederhana untuk membuat robot LEGO WeDo, sambil belajar Dunia, belajar berinteraksi satu sama lain. Bagian-bagian robot cukup mudah untuk disambungkan dan mirip dengan bagian-bagian set konstruksi LEGO tradisional yang dimiliki banyak anak prasekolah. Program pergerakan robot yang dibuat siswa juga sederhana dan ditulis dari “balok” yang sudah jadi di bawah bimbingan seorang guru. Namun robot mereka ternyata nyata.

Anak-anak yang lebih besar menggunakan LEGO Mindstorms; ini lebih kompleks, dengan prinsip pengikatan yang berbeda. Kit konstruksi ini memungkinkan Anda membuat model yang lebih kompleks daripada di LEGO WeDo. Kelas-kelas ini memperkenalkan elemen pemrograman dalam Scratch, C++, atau bahasa pemrograman visual.

Baik pelajar maupun orang dewasa terlibat dalam robotika. Namun platform dan tugas yang ditetapkan orang dewasa untuk dirinya sendiri berbeda dengan aktivitas anak-anak.

Apa itu konstruktor

Perlengkapan konstruksi yang digunakan anak-anak di klub robotika meliputi:

• pengontrol (bisa dikatakan, ini adalah otak robot);
• sensor (inframerah, suara, sensor sentuh, dll.);
• bagian yang memberikan pergerakan model.

Komputer juga diperlukan - sebuah program dibuat di dalamnya, yang sesuai dengan tindakan robot. Anak-anak juga disediakan materi pendidikan pada topik pelajaran. Sensor bereaksi terhadap stimulus, dan robot melakukan tindakan yang ditentukan oleh program - ini adalah inti dari tindakan model, yang harus dikumpulkan oleh anak di akhir pelatihan.

Set konstruksi LEGO nyaman karena mudah dibeli (meskipun harganya cukup mahal, dari 10 hingga 30 ribu rubel. Misalnya, Anda dapat membeli set konstruksi Mindstorms di toko online OZON.ru) dan digunakan di sebagian besar perangkat internasional kompetisi dan kompetisi robotika. Di sebagian besar klub robotika untuk anak-anak, siswa dapat menggunakan perangkat ini secara gratis.

Platform lainnya

LEGO bukan satu-satunya platform di mana robotika dieksplorasi. Ada perangkat keras lain: Fishertechnic, Arduino, Raspberry Pi, Multiplo. Sebelum mendaftar ke suatu lingkaran, cari tahu atas dasar apa pelatihan itu diadakan di sana.

Secara bertahap masuk kehidupan sehari-hari termasuk teknologi tinggi: “rumah pintar”, pameran seni interaktif, bot lawan bicara. Tidak mengherankan jika mereka mulai mengajarkan dasar-dasar pemrograman dan robotika bahkan sebelum sekolah. Pusat robotika dan klub teknik semakin sering dibuka. Menurut berbagai sumber, ada sekitar 400 klub yang berhubungan dengan robotika dan IT di Rusia; belum ada statistik resmi. Dan jumlah ini akan terus bertambah.

Dari kalangan insinyur muda dan amatir radio hingga bagian Robotika

Robotika telah terintegrasi ke dalam proses pendidikan secara organik dan hampir tanpa suara. Pada tahun 2016, robot memancarkan LED di semua tingkat institusi pendidikan: dari taman kanak-kanak hingga universitas, dan yang terpenting di sekolah. Robotika dianggap sebagai alat untuk mempelajari disiplin ilmu secara mendalam seperti ilmu komputer, fisika, dan teknologi. Oleh karena itu, anak-anak sekolah dapat mempelajari awal mula robotika tidak hanya di klub, tetapi juga di sekolah dan universitas, di mana robot semakin banyak diperkenalkan ke dalam proses pendidikan.

Sistem lingkaran pendidikan tambahan sangat terkenal di kalangan generasi tua, dari negara-negara bekas republik Uni Soviet. Pendidikan gratis di Soviet dilengkapi dengan kegiatan ekstrakurikuler yang berbasis di istana dan rumah perintis (menurut Wikipedia, ada 4.400 “istana” yang beroperasi pada tahun 1971).

Pemikiran spasial dikembangkan di kalangan insinyur masa depan melalui pemodelan teknis dan klub desain serta lokakarya radio. Anak-anak sekolah membuat model mobil dan pesawat terbang dari awal, belajar bekerja dengan peralatan (mesin bubut, mesin pembakaran, teka-teki dan kikir), dan mengenal prinsip-prinsip kelistrikan.

Sistem pendidikan Soviet untuk bidang teknik dan spesialisasi teknis, yang mencakup “lingkaran”, dianggap sebagai salah satu yang terbaik di dunia. Saat ini, sudah menjadi kebiasaan untuk berbicara lebih banyak tentang kerugian pendidikan di Rusia, dan lembaga pendidikan Amerika dan Asia menempati posisi terdepan di bidang teknologi.

Seiring dengan runtuhnya Uni Soviet, budaya pendidikan tambahan dan klub juga menurun. Kegiatan menjadi berbayar, dan topiknya kehilangan variasi: bagian olahraga, sekolah tari dan seni menjadi populer. Dampak dari perubahan menu pendidikan seluruh generasi anak tersebut sudah bisa dinilai sekarang. Lulusan universitas dengan ijazah di bidang humaniora tidak mendapatkan pekerjaan, dan perusahaan putus asa mencari tenaga teknik di siang hari.

Pada tahun 2000-an, minat terhadap robotika dalam dunia pendidikan semakin terlihat. Sejak tahun 2002, kompetisi robot domestik dan internasional telah diadakan di Rusia. Pada saat yang sama, Asosiasi Robotika Pendidikan Rusia (RAER) dibentuk. Sejak 2008, Pusat Pendidikan dan Metodologi Robotika Pendidikan Seluruh Rusia (VUMTSOR) telah beroperasi berdasarkan RAOR - organisasi tersebut menyediakan manual dan memberikan informasi hukum dan rekomendasi kepada semua orang untuk membuka klub robotika.

Selain itu, sejak 2008, Yayasan Volnoye Delo milik Oleg Deripaska meluncurkan program Robotika, yang mendukung proyek-proyek pendidikan dan kompetitif.

Pada tahun 2014, orang-orang mulai membicarakan robot di tingkat negara bagian. Di ASI (Badan Inisiatif Strategis, pendiri – Pemerintah Federasi Rusia) mengumumkan Inisiatif Teknis Nasional. Ide global NTI adalah membawa Rusia ke tingkat kompetitif di pasar teknologi tinggi pada tahun 2035. Salah satu bidang program ini adalah dukungan dan pemasyarakatan pendidikan teknik.

Seiring dengan mempopulerkan robotika di lingkungan pendidikan, muncullah konsep STEM (atau STEAM). Arah proses pendidikan global ini ditandai dengan pendekatan pembelajaran interdisipliner. Disiplin utama dikodekan dalam singkatan: Sains, Teknologi, Teknik, Seni (tidak selalu), Matematika. Sistem ini dirancang untuk mengembangkan insinyur dan ahli robot masa depan.

Dengan dukungan pemerintah, tidak hanya klub yang dibuka, tetapi juga seluruh taman teknologi – pusat anak yang menyatukan klub di berbagai bidang teknis. Belum banyak taman teknologi. Pada bulan Mei, pusat anak-anak pertama di Mosgormash dibuka di Moskow, dan taman teknologi Quantorium dibuka pada akhir September. Ada juga rencana untuk membuka taman teknologi di daerah. Mereka akan muncul di 17 wilayah: Mordovia, Tatarstan, Chuvashia, Wilayah Altai, dan lainnya.

Dari desainer hingga sirkuit mikro

Meskipun robot termasuk dalam kegiatan untuk anak-anak dengan usia prasekolah, Pemeran utama Bukan elektronik yang berperan dalam pengembangan insinyur masa depan terkecil, melainkan kreativitas. Dalam sistem pendidikan STEM, kebebasan berpikir dan berkreasi adalah yang terdepan di kelas prasekolah. Oleh karena itu, dalam lingkaran untuk anak di bawah 6 tahun, set konstruksi sederhana dan kubus digunakan secara aktif.

Sebagian besar klub robotika ditujukan untuk anak-anak usia sekolah dasar dan menengah.

“Biasanya program kursus anak-anak tersebut mencakup pengenalan desain sirkuit, dasar-dasar pemrograman dan robotika. Perbedaan antar klub adalah tugasnya: anak bersenang-senang atau belajar. Berdasarkan hal ini, metode dan teknologi pengajaran dipilih. Tujuan global ROBBO Club adalah untuk membesarkan generasi inovator muda yang tidak hanya mampu bersaing pasar Rusia, tetapi juga di dunia. Oleh karena itu, kursus kami dirancang untuk bekerja dengan anak-anak dari berbagai usia: dengan anak-anak prasekolah kami membuat program animasi dan klasik permainan komputer(Pac-man, Arkanoid), kami memprogram robot untuk melakukan berbagai tugas, kami bekerja dengan anak-anak sekolah dalam pemrograman dalam bahasa "dewasa", pemodelan 3D, desain 3D, dan pencetakan 3D. Jadi, seorang anak datang kepada kami hanya dengan keterampilan membaca, dan pergi dengan robot yang dicetak pada printer 3D, dirakit dan diprogram secara mandiri,” jelas Pavel Frolov, produser proyek robotika anak-anak untuk pendidikan “ROBBO”

Robotika melengkapi materi yang dibahas dalam pelajaran teknologi, fisika dan matematika. Dmitry Spivak, direktur klub robotika anak-anak Robx di St. Petersburg, percaya bahwa di kelas klublah seorang anak dapat menerapkan pengetahuan mekanika dan elektrodinamika, dan mempelajari bahasa pemrograman berbasis teks (misalnya, C). "DI DALAM sekolah menengah atas siswa kami mulai mengenal Arduino, program yang lebih kompleks untuk pemodelan 3D - OpenSCAD, pemodelan parametrik, di mana anak-anak mendeskripsikan bentuk dengan kode,” kata Dmitry.

Robotika pendidikan biasanya dimulai dengan Lego. Kit ini menjaga keseimbangan antara desain dan pemrograman. Setelah anak menguasai dasar-dasarnya, ia dapat mendalami salah satu bidang tersebut dan mempelajari pemrograman dan desain lebih dalam. Di kelas dengan penekanan pada pemrograman, siswa bekerja dengan bahasa berbeda dan program pemrograman, terlibat dalam pemodelan 3D. Klub desain mempersiapkan insinyur masa depan: di sini anak-anak secara mandiri mengembangkan bentuk dan “isian” robot.

Lego dan rekannya.

Pasar peralatan konstruksi STEM dan robotik cukup beragam. Sebagian besar produsen mencakup semua kategori umur, mulai dari perlengkapan prasekolah hingga modul quad-core untuk siswa sekolah menengah dan atas.

Dunia dan pemimpin Rusia di bidang robotika pendidikan merupakan anak perusahaan dari perusahaan induk LEGO Group - LEGO Education. Merek Denmark tidak hanya memiliki set dan perkembangan metodologis, tetapi juga jaringan pusat khusus anak-anak, serta LEGO Academy, tempat para guru dapat menjalani pelatihan. Saat ini, 16 pusat pendidikan tambahan merupakan mitra resmi Program Lego Education Afterschool di Rusia.

Lego Education telah berdiri sejak tahun 1980. Jajaran merek ini mencakup set konstruksi tanpa komponen elektronik (Lego Mekanisme sederhana, First Designs), set dengan mikroprosesor dan sensor untuk pembelajaran robotika di sekolah dasar (Lego WeDo) dan set untuk mendemonstrasikan prinsip-prinsip sains di sekolah menengah (Lego Technology and Physics) dan set seri MINDSTORMS yang legendaris.

Mirip dengan Lego, tetapi kurang dikenal, perusahaan Amerika Pitsco didirikan pada tahun 1971 oleh tiga orang guru. Kit untuk usia yang lebih muda STEM Dasar diwakili oleh mainan perkembangan umum yang kreatif - ular terbang, roket. Robot termasuk dalam arah Tetrix - set konstruksi logam robotik, yang dikenal luas di Rusia. Bagian logam menjadikan set ini universal, Tetrix kompatibel dengan pengontrol Lego MINDSTORMS. Robot berbasis tetrix kerap mengikuti kompetisi, termasuk pada kategori pelajar.

Platform terbuka Arduino, tidak seperti yang lain, adalah papan unik dengan cangkang perangkat lunak. Hal ini menjadikan Arduino sebagai dasar universal untuk desain robot di semua tingkat pendidikan anak. Beberapa merek peralatan konstruksi robot telah dibuat berdasarkan Arduino. Platform ini dapat dibeli secara terpisah. Kekurangan dari platform ini adalah desainnya yang cukup rumit dan mengharuskan anak-anak bekerja dengan besi solder.

Perlengkapan domestik diwakili oleh dua merek terkemuka di pasaran - TECHNOLAB dan Amperka. Manual telah dikembangkan untuk TECHNOLAB dengan dukungan spesialis dari Fakultas Robotika dan Otomasi Kompleks Universitas Teknik Negeri N.E Bauman Moscow. Produk TECHNOLAB adalah modul tematik dan spesifik usia. Setiap modul berisi beberapa kit robot. Pendekatan “grosir” ini menyiratkan tingginya harga peralatan konstruksi: dari 93 ribu rubel per modul untuk anak-anak berusia 5-8 tahun dan hingga 400 ribu rubel untuk modul robot udara.

Amperka adalah startup tahun 2010 yang berbasis pada platform Arduino. Produk Amperka diatur dengan nama permainan: “Matryoshka”, “Raspberry”, “Electronics for Dummies”, dll. Anda juga dapat membeli komponen individual di situs web Amperka - papan Arduino, sensor, sakelar.

Merek Korea Robotis menawarkan perlengkapan robotika untuk setiap level. Yaitu robot plastik untuk sekolah dasar (Robotis Play, Robotis Dream) dan robot humanoid berbasis servomotor Robotis Bioloid.

Pabrikan Korea HunaRobo dan RoboRobo fokus pada set konstruksi untuk anak-anak muda dan paruh baya. Kumpulan merek Korea mencakup elemen dasar: papan utama, motor dan gearbox, penerima RC dan panel kontrol.

Robotika VEX perusahaan swasta dengan fokus pada robotika seluler, yang berbasis di AS. Merek ini dimiliki oleh Innovation First, Inc., yang mengembangkan elektronik untuk robot darat otonom. Merek ini dibagi menjadi dua arah - seri VEX IQ untuk tingkat masuk dan VEX EDR, sebuah platform untuk pelajar tingkat lanjut. Robot kendali jarak jauh yang dapat diprogram seluler VEX berfokus pada kompetisi dan keterampilan pemrograman.

Alih-alih sebuah kesimpulan

Berbagai macam platform pembelajaran robotik, dukungan pemerintah, dan mode untuk robot hanya mengintegrasikan robotika ke dalam pendidikan. Klub dan kelas teknik dan robotika merupakan pengecualian, terutama di daerah. Namun, saat ini ratusan ribu anak mempunyai kesempatan untuk belajar tambahan di bidang teknik dan IT. Dan jumlah ini akan terus bertambah dalam waktu dekat - media memberitakan tentang kelompok dan lingkaran teknologi baru, dan pihak berwenang melaporkan kesiapan mereka untuk mendukung inisiatif tersebut.

Saya percaya bahwa peningkatan integrasi pendidikan teknis tambahan pada akhirnya akan memberikan dorongan bagi pembentukannya lagi spesialis teknis tingkat tinggi di masa depan. Gerakan lingkaran berupaya untuk cakupan yang luas - program aktivitas robotika dirancang untuk menarik minat setiap anak. Hukum dan konsep teknis dasar menjadi lebih mudah diakses. Kelas robotika, minimal, memperluas wawasan seseorang, dan maksimal, membekali masa depan dengan tenaga teknik dan teknis. Kami percaya secara maksimal!

Apa kesamaan yang dimiliki oleh seorang programmer yang bekerja di android, mendalami psikologi dan ilmu perilaku, dan seorang insinyur yang menulis algoritma untuk robot industri dan mempelajari mekatronik dan matematika tingkat tinggi? Keduanya terlibat dalam robotika - industri yang paling banyak diminati dalam waktu dekat. Sekarang robotika di Rusia adalah bidang yang belum dibajak: kebutuhan akan berbagai robot (industri, rumah tangga, bergerak, tempur, antropomorfik) cukup tinggi, dan hanya sedikit perusahaan yang berspesialisasi dalam produksinya. Look At Me belajar dari para ahli tentang apa yang perlu Anda ketahui tentang profesi robotika dan apa yang harus mulai dipelajari hari ini.

Eland Inbar tentang kekurangan orang Amerika
pendidikan dan manfaat konstruktor Lego

“Pembuatan robot memiliki dua komponen penting: solusi rekayasa dan perangkat keras, di satu sisi, serta pemrosesan data dan perangkat lunak, di sisi lain. Untuk menjadi seorang ahli robot, Anda perlu memahami dan memahami kedua masalah tersebut, karena keduanya sama pentingnya. Robot adalah komputer yang sama, hanya dengan motor dan sensor. Anggap saja mereka sebagai ilmu komputer yang dihidupkan. Bagaimanapun, untuk memahami ilmu ini, Anda harus mulai dengan pengembangan perangkat lunak, yang berarti Anda harus mempelajari bahasa pemrograman. Misalnya, Python didukung secara luas di banyak platform. ROS (Sistem Operasi Robot) kini juga mendapatkan popularitas, meskipun penciptanya, Willow Garage, sudah tidak ada lagi. Untuk ahli robot pemula, saya sarankan membeli set konstruksi LEGO EV3 atau Robotis Bioloid untuk pelatihan, mereka akan membantu Anda mendalami detailnya. Dapatkan kepercayaan diri saat bekerja dengan konstruktor ini, kembangkan algoritma dasar (navigasi sederhana, genggaman, dll.). Ini akan memberi Anda dasar. Maka Anda pasti harus mendapatkan pekerjaan magang di perusahaan robotika - mereka akan mengajari Anda segalanya. Ngomong-ngomong, jika Anda memutuskan untuk belajar robotika di universitas Amerika, ingatlah bahwa fokus utamanya adalah teknik mesin, dan Anda tidak boleh melupakan perangkat lunak.

Ada banyak robot keren sekarang, tapi tidak ada yang membelinya, karena mereka tidak benar-benar menyelesaikan masalah penting

Suatu hari Anda akan merasa siap untuk membuat robot Anda sendiri. Ini adalah yang termudah dan tersulit. Oleh karena itu, saya selalu menyarankan untuk memulai dengan kebutuhan. Ambil masalah nyata dan biarkan perangkat Anda menyelesaikannya. Ada banyak robot keren di luar sana saat ini, namun tidak ada yang membelinya karena tidak benar-benar memecahkan masalah penting. Pada saat yang sama, ada banyak masalah saat ini. Lakukanlah dan itu akan membawa Anda menuju kesuksesan."

Vladimir Bely tentang mengapa robot
layak diciptakan dalam bentuk manusia

“Robotika adalah konsep yang sangat luas, itu mencakup pengembangan perangkat lunak dan perangkat lunak seluler, penciptaan solusi teknik yang kompleks, pemrograman dan desain kecerdasan buatan. Ini adalah bidang yang sangat menjanjikan tidak hanya bagi para insinyur dan pemrogram, tetapi juga bagi para desainer, pemasar, dan bahkan psikolog. Kita hidup di masa yang menarik: di depan mata kita, sebuah hal yang mutlak pasar baru, yang produknya akan mengubah hidup kita. Hal serupa terjadi ketika, misalnya, komputer pribadi muncul.

Hari ini saya dan tim sedang berupaya meningkatkan robot kami. Kami melakukan ini untuk membuat hidup orang lebih mudah dan memberi mereka lebih banyak waktu untuk berkomunikasi dengan keluarga dan orang-orang terkasih. Robot harus menggantikan kita dalam pekerjaan rutin dan berbahaya, seperti yang telah terjadi di banyak jenis produksi. Sekarang mustahil membayangkan hidup kita tanpa robot industri yang merakit, mengelas, dan menyortir berbagai produk - robot ini mengoptimalkan perusahaan dan mengurangi biaya dan risiko.

Selain robot industri, ada yang disebut robot biomorfik - prototipe hewan dan serangga, yang karena ukuran dan fitur lainnya, dapat melakukan tugas-tugas khusus. Namun, robot antropomorfik, yang mirip dengan manusia, adalah perwujudan kecerdasan buatan yang paling nyaman. Faktanya adalah bahwa seluruh kehidupan di sekitar kita diciptakan dengan mempertimbangkan seseorang: tinggi badannya, ciri anatomisnya. Oleh karena itu, jauh lebih menguntungkan untuk menciptakan mesin yang mampu bergerak dan bekerja dalam kondisi yang sama dengan kita daripada mengadaptasi, katakanlah, robot pada platform terlacak atau berbasis roda, dengan kehidupan manusia. Selain itu, faktor psikologis juga berperan: orang selalu berusaha menciptakan sesuatu seperti diri mereka sendiri.

Anda harus segera membuatnya dunia paralel, tempat robot hidup berdampingan dengan manusia
dan menjadi asisten mereka

Saat ini, robotika antropomorfik masih dalam tahap awal: terdapat banyak area untuk penggunaan robot semacam itu, dan bahkan lebih banyak lagi masalah yang belum terpecahkan. Perusahaan kami sedang mencoba mengembangkan industri ini. Kami secara khusus telah menciptakan ekosistem di mana pengembang perangkat lunak diberi kesempatan untuk membuat aplikasi untuk robot kami, yaitu, kami benar-benar mengatur pekerjaan untuk pemrogram. Selain itu, baik bagi konsumen. Dengan membeli robot Alphabot kami atau menyewanya, ia mendapatkan mesin tertentu yang dapat “disesuaikan” dengan kebutuhan tertentu. Di sini kita bisa menggambar analogi dengan Toko aplikasi. Kami membeli iPad, mengunduh program yang diperlukan, dan menerima perangkat yang dipersonalisasi.

Namun, pada tahap ini, masyarakat masih belum terbiasa dengan gagasan bahwa robot akan segera memasuki kehidupan kita seketat, misalnya, tablet. Penting untuk dipahami bahwa kami tidak menyerukan kehancuran dunia lama, dan membuat sesuatu di reruntuhannya. TIDAK! Kita perlu segera menciptakan dunia paralel di mana robot hidup berdampingan dengan manusia dan menjadi asisten mereka. Kami menyerukan semua orang untuk bergabung dengan ideologi ini dan bersama-sama mengembangkan masa depan umat manusia.

Saya tidak percaya pada kebangkitan mesin, yang ditakuti banyak orang. Namun Anda harus selalu ingat bahwa di balik mesin apa pun ada manusianya. Tapi Anda tidak bisa sepenuhnya yakin pada orang lain.”

Sergey Melnikov tentang cara mempelajari robotika secara mandiri dan merakit perangkat pertama Anda

Sergei Melnikov

Pengembang sistem otomatis, pemrogram, guru robotika, administrator servodroid.ru

“Saya mulai mengerjakan robot saat masih sekolah, ketika saya terdaftar di klub Radio Amatir. Di sana saya belajar cara menyolder, memahami desain sirkuit, dan membuat struktur teknik sederhana. Ketika saya belajar membaca sirkuit elektronik apa pun, saya menjadi robot sederhana dengan sepasang sensor cahaya dan relay, yang dapat dilihat dan digerakkan. Hal yang paling menarik adalah mengamati bagaimana sebuah perangkat keras, tanpa bantuan manusia, melakukan sesuatu sendiri. Setelah saya merakit perangkat besar pertama saya dengan seikat kabel, dilapisi lem dan dibungkus dengan selotip, saya jatuh cinta pada robotika.

Petersburg, saya belajar menjadi seorang programmer, tetapi pada saat yang sama terus mengerjakan robot. Saya membenamkan diri dalam spesialisasi dan percaya bahwa ini adalah jalan terbaik, dan semua orang dapat mengikutinya.

Saya berspesialisasi tidak hanya dalam robotika BEAM, tetapi juga dalam sistem komputasi yang kompleks, kompleks dan, tentu saja, perangkat lunak. Misalnya, saya berkolaborasi dengan Kementerian Situasi Darurat dan mengerjakan robot untuk pekerjaan penyelamatan dan pengintaian. Tapi kebanyakan bagian favoritku adalah BEAM (“biologi, elektronik, estetika, mekanika”). Di sinilah semuanya dimulai: dengan robot paling sederhana dari komponen yang tersedia tanpa pemrograman yang rumit. Saat merakit robot BEAM, kami mencoba melakukan tugas dari sudut yang berbeda, bahkan tanpa sudut pandang yang berbeda jumlah besar komponen elektronik dan rangkaian logika. Saat merakit robot semacam itu, pada akhirnya kita dapat mengarahkan jari kita ke bagian mana pun dan menceritakan segala sesuatu tentangnya dari A hingga Z. Beri tahu kami bagaimana sinyal dari fotosensor datang, bagaimana sinyal tersebut diproses oleh sirkuit mikro, dan apa yang terjadi di dalamnya. akhir. Kami selalu dapat mengidentifikasi alasan mengapa robot tidak bekerja. Ini adalah basis terbaik untuk pemula.

Saya yakin robotika adalah bidang kegiatan yang sangat menjanjikan. Hal ini memungkinkan seseorang untuk menerapkan hampir semua pengetahuannya. Membuat robot seperti melukis gambar dengan besi solder, bukan dengan kuas. Setiap kali Anda terkejut bahwa Anda dapat merakit struktur yang begitu indah, dan yang paling penting adalah menemukan kegunaannya.”