10 первых шагов в робототехнике

Роботы и искусственный интеллект становятся все более исследуемыми и популярными направлениями в современном обществе. Все больше молодых людей проявляют интерес к отрасли, чтобы связать свою жизнь с инженерией и построением умных механизмов. Но с чего же начать знакомство с робототехникой, чтобы процесс обучения стал не только продуктивным, но и интересным.

Мы подготовили следующие 10 шагов, с которых нужно начинать свое знакомство с робототехникой, которые будут полезны для прочтения подростками и их родителями.

№1. Начать с самого простого конструктора роботов

Если у ребенка нет вообще никакого опыта работы с роботами, следует обратить внимание на простейшие наборы, как Huna Fun&Bot Exciting или  Fischertechnik Beginner. Они имеют все необходимые детали для сборки простых механизмов и приведения их в действие, с которыми можно проводить забавные эксперименты. Это поможет ребенку понять основные принципы сборки и постичь начальные азы управления (как правило, к конструктору прилагается пульт ДУ), чтобы в дальнейшем браться за более серьезные наборы и приступать к программированию.

№2. Разобраться с базовыми типами электроники

Все роботизированные модели состоят из целого ряда отдельных деталей, которые соединены между собой по определенной схеме, разработанной специально под каждый конструктор. Для этого нужно понимать базовые типы электроники:

• двигатели,
• переключатели,
• катушки,
• соединительные провода,
• резисторы,
• микросхемы и другие.

Какие электронные компоненты применяются в том или ином устройстве зависит от функционального назначения, сложности конструкции и среды, в которой будет использоваться робот.

Наиболее подробно позволят ознакомиться с базовыми элементами электроники такие конструкторы, как Амперка «Матрешка» или Эвольвектор. Преимущество этих наборов в том, что помимо базовых комплектующих они содержат подробные яркие уроки с примерами и моделями для создания различных электронных устройств. 

№3. Освоить основы программирования

Программирование роботов только на первый взгляд кажется сложной, непосильной задачей для среднестатистического ребенка. Но, как и любая дисциплина, кодирование требует постепенного изучения, начиная с простого и заканчивая сложным.

В освоении базовых принципов программирования помогут визуальные языки, как Scratch или Blockly. Работа с интерфейсом этих языков больше напоминает интересную игру, в которой нужно на компьютере перетаскивать разноцветные блоки в заданной последовательности, и таким образом, задавать устройству различные задачи. Такой принцип программирования освоит даже 6-летный ребенок. Обучившись этим языкам, ребенок сможет перейти к более сложным схемам программирования, в частности, к написанию текстовых программ. 

№ 4. Посещать выставки робототехники

Выставки – отличный шанс ознакомиться с последними достижениями в области роботостроения и автоматизации. На них различные компании демонстрируют свои высокотехнологичные устройства, которые из года в год развиваются и впечатляют своими возможностями. Даже если такая крупная и важная выставка проходит где-нибудь в другом городе страны, не теряйте возможности её посетить. Для ребенка это будет, несомненно, стимулом получать больше знаний о робототехнике и достигать новых результатов. Кто знает, может однажды на одной из таких выставок будет показано и его собственное изобретение. 

№ 5. Читать книги про робототехнику

Любая практика невозможна без теории. Чтобы иметь представление о том, что представляет собой робот и как он работает, необходимо почитать немного специализированной литературы. Подойдут, как ранние издания, к примеру, «Основы робототехники», Юревич Е, 2005 г, так и более поздние – «Робототехника для детей и их родителей» Филиппов С.А., 2013.

Последняя книга дает как теоретические основы про роботов и автоматику, так и примеры для практического применения приобретенных знаний. Почитайте в Интернете, какие еще книги подойдут для изучения робототехники для разных возрастных групп. 

№6. Перейти к более сложным роботам

Чтобы совершенствовать свои навыки, нужно увеличивать уровень сложности собираемых устройств. Для этого необходимо приобрести более сложные конструкторы, как Makeblock STARTER ROBOT KIT или Lego Mindstorms nxt 2.0. Эти наборы содержат больше деталей для сборки разнообразных моделей, серьезные элементы электроники, сенсоры, и требуют более сложного программирования с звуковыми эффектами и прочими дополнениями. Такой робот сможет передвигаться по прямой линии, обходить препятствия и мигать светодиодами при различных действиях. Заниматься с такими конструкторами будет не только интересно, но и очень полезно при дальнейшем изучении роботостроения.

№7. Участвовать в соревнованиях

Конкурсы и соревнования робототехники важны для того, чтобы попробовать свои силы, оценить свои возможности, поучиться чему-то новому и получить стимул для совершенствования своих знаний и навыков. И речь идет не только о привлекательных призах, но и о внутренней мотивации стать лучше, умнее и изобретательней. Кроме того, для детей это очень интересные и веселые мероприятия, на которых они смогут познакомиться с другими ребятами и найти новых друзей.

№ 8. Более глубоко изучить механику, электронику и программирование

Благодаря современным информационным технологиям каждый из нас имеет доступ для более глубокого изучения робототехники. Посещайте различные сайты, где подробно рассказывается о механике и технике, смотрите видео с наглядной демонстрацией принципов работы робототехнических устройств, участвуйте в форумах. На них многие пользователи делятся своим опытом в создании роботов и к тому же, здесь можно задавать различные вопросы, на которые вам обязательно ответят. Сообщество робототехников со своего мира на самом деле очень дружное, поэтому научиться делать роботов помогут каждому.

№ 9. Собрать андроидного или промышленного робота

После простых конструкторов и наборов со средним уровнем сложности можно приступать и к более продвинутым. Значимым результатом в постижении робототехники является сборка человекоподобного робота, например из набора Bioloid Premium Kit, или Meccanoid G15KS. Из последнего вообще получается робот ростом с 10-летнего ребенка, которым можно удивить даже взрослого опытного робототехника.

Такие наборы, как правило, требуют длительного времени провождения над сборкой, внимательности, усидчивости. Кроме того, они программируются с помощью написанного для них ПО, которое не сложное, но требует понимания в написании кода и программы.

Также можно поучиться собирать модели небольших промышленных роботов, например, Fischertechnik ROBO TX ElectroPneumatic, который ознакомит учащегося с принципами работы пневматических и вакуумных машин с программным управлением. Это будет устройство, которое с гордостью можно показать всем.

№ 10. Делиться своими результатами с друзьями и сообществом

Как мы уже упоминали ранее, участие на форумах очень полезное при обучении робототехнике. Кроме получения ценных знаний это возможность показать результаты своих достижений перед большой аудиторией. Даже если это только начальный уровень, мнение других энтузиастов робототехники очень важно. Они укажут, где плюсы и где минусы вашего изобретения, и подбодрят на следующие этапы развития. В дальнейшем можно уже будет участвовать в выставках и конкурсах для школьников и студентов, добиваясь всеобщего признания.

Это были 10 базовых шагов для постижения робототехники. Как видите, чтобы стать молодым специалистом в этой отрасли, требуется не так уж много усилий и материальных затрат. Самое главное — искреннее желание, но немаловажно и наличие необходимых ресурсов.

Следите за нашими обновлениями и получайте больше интересных материалов из мира роботов и искусственного разума.