МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ Средняя общеобразовательная школа № 30 города Тюмени Имени Федора Ефимовича Федорова НАУЧНЫЙ ПРОЕКТ на тему «РОБОТЫ – НЕ ИГРУШКИ» Выполнил: Гофман Роман ученик 2 «Б» класса Тюмень, 2023 Оглавление Введение ...................................................................................................................................................... 3 1. Изучение истории робототехники ..................................................................................................... 6 2. Создание робота.................................................................................................................................. 7 3. Демонстрация робота .......................................................................................................................10 4. Обсуждение применения роботов ..................................................................................................12 Заключение ................................................................................................................................................14 Введение Тема "роботы не игрушки" актуальна для изучения по нескольким причинам: 1. Развитие технологий: в настоящее время робототехника является одной из самых перспективных областей технологического развития. Роботы используются в производстве и науке, в медицине и быту. 2. Новые профессии: с развитием робототехники появляются новые профессии, связанные с программированием, созданием дизайна роботов и их техническим обслуживанием. 3. Подготовка будущих специалистов: изучение робототехники помогает детям понимать, как работают механизмы, учит логическому мышлению и развивает креативность. Это может способствовать их выбору профессии в будущем. 4. Повседневная жизнь: в будущем роботы будут использоваться еще шире, помогая людям во многих аспектах повседневной жизни - от автоматизации процессов до помощи в уходе за пожилыми людьми. Изучение темы "роботы не игрушки" помогает детям лучше понимать эти технологии и их возможности, а также показывает, какие профессии могут быть связаны с робототехникой в будущем. Я люблю собирать конструкторы Лего. В пять лет я познакомился с программируемым конструктором LEGO WeDo и его возможностями. Мне понравилось, что с помощью этого конструктора можно создавать подвижные игрушки. И моей мечтой стали занятия робототехникой. Сейчас я занимаюсь в Центре технического творчества Импульс у педагога Космаревой Александры Ивановны. На занятиях мы создаем роботов из наборов Lego Mindstorms Education EV3 и создаем программный код в специальном приложении Lego Mindstorms Education EV3. Научная новизна в исследовании заключается в разработке инструмента для оценки полезности роботов в различных сферах жизни человека. Инструмент, который был разработан, представляет собой краткий опросник, состоящий из 7 вопросов. Теоретическая значимость темы "Роботы не игрушки" заключается в том, что робототехника является одной из самых быстро развивающихся отраслей, и ее влияние может быть огромным. Исследование этой темы позволяет понять, какие изменения ждут нас в будущем, а также оценить преимущества, которые могут возникнуть в результате использования роботов в различных сферах деятельности. Практическая значимость заключается в том, что исследование может помочь принимать взвешенные решения в связи с использованием роботов в различных сферах жизни. Роботы могут оказаться более эффективными в выполнении определенных задач, чем люди, и это может стать основой для внедрения новых технологий и повышения производительности в соответствующих сферах. Цель проекта. Познакомить всех с робототехникой и привлечь к этому интересному занятию как можно больше школьников. Мои задачи исследования: - изучение истории роботов, - описать как создают роботов, - продемонстрировать робота, - провести опрос, - сделать выводы по результатам опроса. Объект исследования – робототехника. Предмет изучения – польза робототехники для людей. Гипотеза исследования - использование робототехники в образовательном процессе может повысить мотивацию учащихся к изучению наук, технологий, инженерии и математике. В ходе исследования использовались следующие методы: 1. наблюдение, 2. анализ источников информации, 3. опрос. 1. Изучение истории робототехники Роботы – одни из самых удивительных и инновационных устройств на сегодняшний день, их история началась далеко в прошлом. В 1250 году в Испании был создан первый автомат в виде головы тела человека, который мог отвечать на вопросы. Но настоящее развитие робототехника получила в середине ХХ века, когда в мире произошли большие изменения. В 1954 году компания Unimation разработала первого промышленного робота, который использовался на производстве автомобилей. С тех пор роботы стали широко применяться в многих отраслях, таких как медицина, наука, промышленность, транспорт, военное дело и даже в быту. Сегодня роботы используются для выполнения опасных, трудоемких и монотонных задач, которые раньше выполнялись только людьми. Они помогают сэкономить время и снизить риски для жизни и здоровья людей. Роботы используются в хирургии для операций на сердце, в космосе для исследования неизвестных планет, в автомобилестроении для создания легких и прочных материалов, а также в производстве для ускорения процессов и увеличения эффективности. Кроме того, робототехника – это перспективная отрасль развития, которая может предложить большое количество рабочих мест и новых возможностей для научных исследований. Обучение робототехнике даёт возможность узнать о современных технологиях и развиваться в динамичной и интересной сфере. Таким образом, можно сделать вывод, что роботы - не просто игрушки, но и значимые устройства, которые помогают людям справиться со сложными задачами и улучшают качество жизни. Выбор изучения робототехники может принести огромную пользу и привести к новым открытиям и достижениям. 2. Создание робота Создание роботов - это увлекательный и важный процесс, который помогает автоматизировать многие задачи и упростить жизнь людей. Роботы не только умеют выполнять различные функции, но и обладают способностью учиться и развиваться. Роботы могут использоваться в самых разных областях, например, в медицине, производстве, науке, логистике и т.д. Они могут быть полезными помощниками как для взрослых, так и для детей. Каждый робот состоит из определенных деталей. Корпус большинства роботов состоит из отдельных подвижных и неподвижных частей. Вот основные из них: Внутренний контроллер Каждый робот оснащен контроллером- компьютерной операционной системой. Контроллер- это мозг любого робота. Он содержит всю необходимую информацию для выполнения задач и указаний. Источник энергии Роботам необходим источник энергии. Одни работают от батарей. Другие оснащены фотоэлементами, которые преобразуют солнечный свет в энергию. Механические роботы заводятся с помощью пружинного механизма. Дистанционное управление Роботы, которые работают на других планетах, такие как марсоход, оборудованы внутренними контроллерами, но ими также можно управлять с Земли. По снимкам оператор определяет, двигаться робот и какую задачу ему нужно выполнить. Сенсоры света и звука куда должен С их помощью робот может распознавать свет, исходящий от объектов, определять звуковые волны. Эта функция помогает либо обходить различные предметы, либо идти к ним навстречу. Также в корпус робота может быть встроено устройство распознавания голоса, с помощью которого человек отдает машине устные приказы. Датчик движения может распознавать объект, находящийся на расстоянии около 15 см, в зависимости от формы объекта. Датчики давления Некоторые роботы оборудованы датчиками давления, которые имитируют осязание. У этих сенсоров, как правило, два назначения. Они сообщают роботу о том, что он ударился о какой-нибудь предмет и должен сменить направление движения, а также позволяют правильно захватить и поднять объект. Движение роботов обеспечивается с помощью моторов и двигателей разных размеров. Для того, чтобы модель двигалась, и не просто двигалась, а еще и выполняла команды используют специальные компьютерные программы или приложения для телефонов. В результате написанной программы машина начинает движение. И останавливается через определенное время, проехав определенный маршрут. 3. Демонстрация робота 4. Обсуждение применения роботов Для обсуждения применения роботов в жизни человека был проведен опрос. 1. Знаете ли вы, что такое робот? _____________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Как вы думаете, что роботы могут делать полезного для людей? _____________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Можете ли вы представить, как роботы могут помочь людям в разных сферах жизни (например, в медицине, на производстве, в науке)? _____________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Какие преимущества использования роботов есть перед работой человека (например, точность, скорость, отсутствие усталости)?_ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 5. Есть ли у вас желание научиться программировать и создавать роботов? Да/Нет 6. Хотел бы ты, чтобы в школе появился предмет Робототехника? Да/Нет 7. Если бы ты стал изобретателем, то какого робота ты бы создал? _____________________________________________________________ Результаты опроса представлены на схемах. Знаете ли вы, что такое робот? Как вы думаете, что роботы могут делать полезного для людей? Можете ли вы представить, как роботы могут помочь людям в разных сферах жизни? Какие преимущества использования роботов есть перед работой человека? Есть ли у вас желание научиться программировать и создавать роботов? Хотел бы ты, чтобы в школе появился предмет Робототехника? Если бы ты стал изобретателем, то какого робота ты бы создал? Да Нет 15 Да 12 Нет 21 Не знаю 1 Помощь Медицина людям 4 2 12 Хуже Не знаю 13 Скорость, не устают 1 Да 13 Нет 19 Да 8 Нет 23 4 Защитник Помощник Для игр 3 8 Не знаю 13 Не знаю 9 Т.е. большинство из опрошенных детей знают, что роботы полезны для людей, могут быть им помощниками. Большая часть детей хотела бы научиться создавать роботов и хотели бы чтобы предмет Робототехника был в школе. 7 Заключение Для школьников создание робота может стать интересной и познавательной задачей. Этот процесс позволит им развивать такие навыки, как логическое мышление, творческий подход к решению задач, умение работать в команде. Кроме того, знакомство с робототехникой поможет детям понять, насколько важно совершенствовать технологии и как они могут помочь нам в жизни. Более того, занятия робототехникой способствуют развитию интереса к наукам, что может повлиять на выбор профессии в будущем. Таким образом, создание роботов - это не только увлекательный процесс, но и практическая польза для людей. Он может помочь детям развиваться и расширять свой кругозор в области технологий и наук.
