Програма „Lego Robot” за ученици от начален етап „Още в училище децата трябва да имат възможност да разкрият своите способности и да се подготвят за живота. Презентация "Роботика и изкуствен интелект" по физика - проект, доклад Изтеглете презентации на

• Учител: Кривенцов Леонид Александрович,
• най-висока квалификационна категория

• Тема на урока:

• Асино - 2014г

• Общинска автономна образователна институция –
• средно училище № 4, град Асино, област Томск

• (от робот и технология; англ. robotics) приложна наука, занимаваща се с разработването на автоматизирани технически системи.
• Роботиката се основава на дисциплини като електроника, механика, компютърни науки, радиоинженерство и електротехника.

• Строителство

• Индустриален

• Домакински

• Авиация

• Екстремни

• Военен

• пространство

• Под вода

• Думата „роботика“ се основава на думата „робот“, измислена през 1920 г. от чешкия писател Карел Чапек за научнофантастичната му пиеса „Р. U.R.” („Универсалните роботи на Росъм“), поставена за първи път през 1921 г. в Прага и беше хит сред публиката.
• В него собственикът на фабриката организира производството на много андроиди, които в началото работят без почивка, но след това се бунтуват и унищожават създателите си.

• (чешки робот, от robota - принудителен труд или rob - роб) - автоматично устройство, създадено на принципа на живия организъм.
• Действайки по предварително програмирана програма и получавайки информация за външния свят от сензори (аналози на сетивните органи на живите организми), роботът самостоятелно извършва производствени и други операции, които обикновено се извършват от хора (или животни).
• В този случай роботът може както да комуникира с оператора (да получава команди от него), така и да действа автономно.

• Android (от гръцкия корен ἀνδρ - думата ἀνήρ - „човек, човек“ и наставката -oid - от гръцката дума εἶδος - „подобие“) - хуманоид.
• Съвременното значение обикновено се отнася до хуманоиден робот.

• Манипулативен

• Автоматична машина, състояща се от задвижващ механизъм под формата на манипулатор с няколко степени на мобилност и устройство за програмно управление, което служи за изпълнение на двигателни и контролни функции в производствения процес.

• Стационарен

• Подвижен

• Такива роботи се произвеждат в подови, окачени и портални версии. Те са най-разпространени в машиностроенето и уредостроенето.

• Манипулаторът е механизъм за управление на пространственото положение на инструменти и предмети на труда.

• Манипулационни роботи

• движение напред
• ъглово движение

• Видове движение

• Комбинацията и относителната позиция на връзките определя степента на мобилност, както и зоната на действие на системата за манипулиране на робота.

• За осигуряване на движение в връзките могат да се използват електрически, хидравлични или пневматични задвижвания.

• Манипулационни роботи

• Част от манипулаторите (макар и по избор) са захващащи устройства. Най-универсалните устройства за захващане са подобни на човешката ръка - захватът се извършва с помощта на механични „пръсти“.
• За захващане на плоски предмети се използват захващащи устройства с пневматична вендуза.
• За улавяне на много части от един и същи тип (което обикновено се случва, когато роботите се използват в индустрията), се използват специализирани структури.
• Вместо захващащи устройства, манипулаторът може да бъде оборудван с работен инструмент. Това може да бъде пистолет за пръскане, заваръчна глава, отвертка и др.

• Подвижен

• Автоматична машина, която има подвижно шаси с автоматично управлявани задвижвания.

• Колесни

• ходене

• Проследен

• Подвижен

• Пълзене

• Плаващ

• летене

• Вмъкване на видео клип
• https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=PC2hsu0jTbo

• ASIMO
• Асимо

• NAO (NAO)

• Вмъкване на видео клип
• https://www.youtube.com/watch?v=Bmglbk_Op64

• NAO (NAO)

• Вмъкване на видео клип
• https://www.youtube.com/watch?v=1W4LoQow_3o

• Актуаторите са „мускулите“ на роботите. В момента най-популярните двигатели в задвижванията са електрически, но се използват и други, използващи химикали или сгъстен въздух.

• Един робот не може да причини вреда на човек или чрез бездействие да позволи човек да бъде наранен.
• Роботът трябва да се подчинява на всички заповеди, дадени от човек, освен ако тези заповеди не противоречат на Първия закон.
• Роботът трябва да се грижи за своята безопасност, доколкото това не противоречи на Първия и Втория закон.

• Айзък Азимов, 1965 г

• През 1986 г. в романа си „Роботи и империя“ Азимов предлага Закона на нулата:
• 0. Един робот не може да причини вреда на човечеството или, чрез бездействие, да позволи да бъде нанесена вреда на човечеството.
• 0. Един робот не може да навреди на човек, освен ако не докаже, че в крайна сметка ще бъде от полза за цялото човечество.

• Материалът е взет от учебника - E.I. Юревич, Основи на роботиката.
• http://www.prorobot.ru/slovarik/robotics-zakon.php
• Фон на презентацията - http://sch1498.mskobr.ru/images/Kartinki/2.jpg
• Снимка от Карл Чапек - http://static.ozone.ru/multimedia/books_covers/1007573981.jpg
• Снимка от представлението на пиесата - http://1.bp.blogspot.com/-o_TRaM0uze8/U_xYIx3d-FI/AAAAAAAAAfA/4QxDeeX9ICc/s1600/chapek-rur-4ital.ru.jpg
• Снимки на NAO, колесни и верижни роботи - авторски права
• Роботи за манипулация - http://training-site.narod.ru/images/robot6.jpg, http://toolmonger.com/wp-content/uploads/2007/10/450_1002031%20kopia.jpg
• Плаващи роботи - https://images.cdn.stuff.tv/sites/stuff.tv/files/news/robot-water-snake_0.jpg
• Ходещ робот - http://weas-robotics.ru/wp-content/uploads/2013/09/mantis.jpg
• Робот готвач - http://bigpicture.ru/wp-content/uploads/2009/08/r12_1931.jpg
• Робот цигулар - https://imzunnu.files.wordpress.com/2010/04/toyotaviolinplayingrobot.jpg
• Снимка от Айзък Азимов - https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0d01/000256f0-8256e822/3/hello_html_382bf8c1.jpg
• Роботът кара - https://gizmod.ru/uploads/posts/2000/14172/image.jpg, http://www.servodroid.ru/_nw/0/62696.jpg
• Робот Дървосекач - http://www.strangedangers.com/images/content/136345.jpg
• Снимка от Aibo - http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/9/105/393/105393992_large_5361707_h_sAibo_img_0807.jpg
• Снимка от Asimo - https://everipedia-storage.s3.amazonaws.com/NewlinkFiles/1149050/4690442.jpg

Образователна презентация „Какво могат да правят роботите“ за деца от предучилищна възраст

Мишена:запознайте децата с областите на приложение на роботиката.

Цели на презентацията

1. Стимулира мотивацията на децата за придобиване на знания, спомага за формирането на творческата личност на детето;
2. Да насърчава развитието на интерес към технологиите, дизайна, програмирането, високите технологии, развитието на дизайнерски, инженерни и компютърни умения;
3. Развиване на научния, техническия и творческия потенциал на личността на предучилищна възраст.

Напредък на презентацията

Слайд 2.

Човекът винаги се е стремял към нови открития и изобретения. Преди това хората нямаха дрехи, не знаеха как да строят къщи, нямаше електричество и различни видове транспорт. Храната се приготвяше на огън и камъни, защото нямаше прибори. Представете си как щяха да живеят хората сега, ако не бяха изобретени компютрите и телефоните?

Слайд 3.

Всеки ден учени от цял ​​свят правят открития, изобретяват космически кораби, лекарства и роботи. Колко от вас знаят какво могат да правят роботите? Първите роботи се появяват в края на 19 век - руският инженер Пафнутий Чебишев измисля механизъм - пешеходка с висока маневреност.

Слайд 4.

Първата плантиградна машина, създадена от самия Чебишев, може да се види днес в Политехническия музей в Москва.

Слайд 5.

Съвременните роботи се използват във всяка индустрия - изследване на космоса, здравеопазване, обществена безопасност, развлечения, отбрана и др. В някои области роботите са изместили напълно хората. Нека ги опознаем по-добре.

Слайд 6.

Роботите помагат на хората с увреждания да водят нормален живот. Учените са разработили бионични протези (крайници, които могат да се контролират с помощта на мускули и мозък.

Слайд 7.

За самотни възрастни хора учените са измислили роботи - внуци, с които можете да говорите, да играете и дори да се разхождате.

Слайд 8.

В Япония роботите работят като сервитьори в кафенета. Те приемат поръчки, сервират храна и се усмихват на клиентите.

Слайд 9.

Роботите се използват за забавление на хората и създаване на лазерни шоута.

Слайд 10.

Робот огнедишащ дракон забавлява деца и възрастни в национален парк.

Слайд 11.

Но основната им задача е да се притекат на помощ в трудна ситуация. Роботите се използват в зони с висок риск, за да се избегнат човешки жертви. Ето например робот-щит за полицаи.

Слайд 12.

Робот, който може да гаси пожари, се управлява от човек, който е далеч от опасното място и няма да пострада от огъня.

Слайд 13.

Роботите се използват за почистване на отломки на места, където хората не могат да достигнат.

Слайд 14.

Роботи помагат за заснемане на видео отгоре, от космоса.

Слайд 15.

На помощ на военните идват и роботи. Можете да тренирате с тях и да практикувате бойни техники.

Слайд 16.

Роботите помагат на хората да правят нови научни открития. Те дори могат да бъдат изпратени на друга планета. Роботизирана ръка помага при скачването на космически кораби.

Слайд 17.

И такъв робот на дъното на океана анализира нивото на замърсяване на водата, количеството кислород и други елементи. Той предава информацията си на повърхността и учените планират работата си.

Слайд 18.

Роботите не се страхуват от силни студове и могат да работят там, където човек би замръзнал. Този робот изследва повърхността на най-трудно достъпните места.

Слайд 19.

Роботите могат да правят почти всичко, което и хората: да местят предмети, да различават емоциите, да се сприятеляват...

Слайд 20.

И дори да изглежда като човек.

Слайд 21.

Роботите са около нас отдавна и правят човешкия живот интересен, пълен с нови знания и открития.

Програма „Lego Robot“ за ученици от началните класове „Вече в училище децата трябва да имат възможност да разкрият своите способности и да се подготвят за живота в един високотехнологичен конкурентен свят“ Д. А. Медведев Реч ръководител. ODOD, учител по допълнително образование Vagenik I.Yu. GBOU лицей 144, район Калининский, Санкт Петербург, 2013 г

Конструиране на роботи - какво е това? Друга модна тенденция или изискване на времето? Какво правят учениците в строителните клубове на Lego: играят или учат? За изучаване на технологии и компютърни науки За повишаване на мотивацията за изучаване на тези предмети, както и на механика, физика, математика, както и развитието на познавателната и изследователската дейност на учениците.

Lego позволява на учениците да: учат заедно в една и съща група; разпределете отговорностите във вашата група; проявяват повишено внимание към културата и комуникационната етика; показват творчески подход към решаването на даден проблем; създават модели на реални обекти и процеси; вижте реалния резултат от работата си.

КАКВО НАПРАВИХМЕ В КЛАСОВЕТЕ Един урок е два урока по 45 минути. Обикновено екип от двама души работи с един строителен комплект и един лаптоп. Съгласно инструкциите ние сглобяваме модела, съставяме програма за него и провеждаме тестове. Моделите са много оригинални, не бихте могли да ги измислите сами! С някои модели може да се експериментира, а с други може да се играе. За всеки модел можете да напишете няколко версии на програми, да добавите звук и графика.

И ДРУГО? Сглобяването на модела е лесно според инструкциите. Важно е да разберете какви механизми му позволяват да се движи. Изучихме принципите на работа на двигател, който върти ос, лост и гърбица. Запознахме се със зъбни и ремъчни задвижвания. Научихме какво е макара и червячно колело. Сега ще можем да използваме тези механизми в нови модели.

Слайд 1

Роботиката в живота ни
Изпълнил: Сарванов А.А. Ръководител: Romadanov K.N.

Слайд 2

3 поколения роботи: Софтуер. Твърдо дефинирана програма (циклограма). Адаптивен. Възможност за автоматично препрограмиране (адаптиране) в зависимост от ситуацията. Първоначално се задават само основите на програмата за действие. Интелигентен. Задачата се въвежда в общ вид, а самият робот има способността да взема решения или да планира действията си в несигурна или сложна среда, която разпознава.
Роботът е машина с антропоморфно (човекоподобно) поведение, която частично или изцяло изпълнява функциите на човек (понякога животно), когато взаимодейства с външния свят.

Слайд 3

Архитектура на интелигентни роботи
Изпълнителни органи Сензори Система за управление Световен модел Система за разпознаване Система за планиране на действия Система за изпълнение на действия Система за управление на целите

Слайд 4

Домашни роботи
Ориентация и движение в ограничено пространство с променяща се среда (обектите в къщата могат да променят местоположението си), отваряне и затваряне на врати при движение из къщата. Манипулиране на обекти със сложни и понякога непознати форми, например съдове в кухнята или неща в стаите. Активно взаимодействие с човек на естествен език и приемане на команди в обща форма
Задачи на домашните интелигентни роботи:
Махру и Ахра (Корея, KIST)

Слайд 5

Домашни роботи – PR2 (Willow Garage)
PR2 може да постави щепсел в контакт
Учени от Калифорнийския университет в Бъркли (UC Berkeley) за първи път обучиха робот да взаимодейства с деформируеми обекти. Колкото и да е странно, едва сега успяхме да научим машината да работи с меки и, най-важното, обекти, които лесно и непредвидимо променят формата си.

Слайд 6

Военни роботи
Плановете на DARPA за превъоръжаване на армията: До 2015 г. една трета от превозните средства ще бъдат безпилотни. За 6 години от 2006 г. се планира да похарчи 14,78 милиарда долара. До 2025 г. се планира преход към пълноценна роботизирана армия.

Слайд 7

Безпилотни летателни апарати (БЛА)
32 страни по света произвеждат около 250 вида безпилотни самолети и хеликоптери
RQ-7 Сянка
RQ-4 Global Hawk
X47B UCAS
A160T Колибри
Дронове на военновъздушните сили и армията на САЩ: 2000 г. - 50 единици 2010 г. - 6800 единици (136 пъти)
RQ-11 Гарван
През 2010 г. за първи път в историята си ВВС на САЩ възнамеряват да закупят повече безпилотни превозни средства, отколкото пилотирани самолети. До 2035 г. всички хеликоптери ще бъдат безпилотни.
Пазар на дронове: 2010 г. – 4,4 милиарда долара 2020 г. – 8,7 милиарда долара американски дял – 72% от общия пазар

Слайд 8

Наземни бойни роботи
Транспортен робот BigDog (Boston Dynamics)
Боен робот MAARS
Сапьорски робот PackBot 1700 единици в експлоатация
Робот танк BlackKnight
Изпълнявани задачи: разминиране разузнаване полагане на комуникационни линии транспортиране на военни товари охрана на територията

Слайд 9

Морски роботи
Подводен робот REMUS 100 (Hydroid) Създадени 200 копия.
Изпълнявани задачи: Откриване и унищожаване на подводници Патрулиране на водни зони Борба с морски пирати Откриване и унищожаване на мини Картография на морското дъно
До 2020 г. в света ще бъдат произведени 1142 устройства на обща стойност 2,3 милиарда долара, от които 1,1 милиарда ще бъдат похарчени от военните. Ще бъдат произведени 394 големи, 285 средни и 463 миниатюрни подводни устройства. При оптимистично развитие обемът на продажбите ще достигне 3,8 милиарда долара, а на бройка - 1870 робота.
Протектор за лодка на ВМС на САЩ

Слайд 10

Индустриални роботи
До 2010 г. в света са разработени повече от 270 модела роботи, в САЩ са произведени 178 хиляди робота. През 2005 г. в Япония работят 370 хиляди робота - 40 процента от общия брой в световен мащаб. На всеки хиляда работещи във фабриката се падат 32 робота. Поради застаряващото население на Япония 3,5 милиона работни места ще бъдат заети от роботи без използване на роботи на индустриалните роботи през 90-те години. Няма масово производство на роботи.

Слайд 11

Космически роботи
Robonaut -2 отиде на МКС през септември 2010 г. (разработен от General Motors) и ще стане постоянен член на екипажа.
EUROBOT на щанда
Роботът DEXTRE работи на МКС от 2008 г.

Слайд 12

Роботи за сигурност
Уличен патрул Охрана на помещения и сгради Въздушно наблюдение (UAV)
SGR-1 (корейска гранична охрана)
Робот за сигурност Reborg-Q (Япония)

Слайд 13

Нанороботи
„Наноботите“ или „наноботите“ са роботи, сравними по размер с молекула (по-малко от 10 nm), с функции на движение, обработка и предаване на информация и изпълнение на програми.

Слайд 14

Роботи за медицината
Болнични услуги Мониторинг на пациенти
Транспортер за лекарства MRK-03 (Япония)

Слайд 15

Роботи за медицината - хирургически роботи
Робот хирург Da Vinci Разработчик - INTUITIVE SURGICAL INC (САЩ) 2006 - 140 клиники 2010 - 860 клиники В Русия - 5 инсталации
Операторът работи в нестерилна зона на пулта за управление. Инструменталните рамена се активират само ако главата на оператора е позиционирана правилно от робота. Използва се 3D изображение на хирургичното поле. Движенията на ръцете на оператора се прехвърлят внимателно към много прецизните движения на работните инструменти. Седемте степени на свобода на движение на инструментите предоставят на оператора безпрецедентни възможности.

Слайд 16

Роботи за медицината - протезиране
Бионичната протезна ръка i-Limb (Touch Bionics) издържа до 90 килограма товар Серийно производство от 2008 г., 1200 пациенти по целия свят.
Протезата се управлява от миоелектрични токове в крайника и за човек изглежда почти като управление на истинска ръка. Заедно с „пулсиращия захват” това позволява на лицето с увреждания да извършва по-прецизни манипулации, включително завързване на връзките на обувки или закопчаване на колана.

Слайд 17

Екзоскелети (Япония)
HAL-5, 23 kg, 1.6m 2.5 часа работа Увеличава якостта от 2 до 10 пъти Серийно производство от 2009 г.
Адаптивната система за управление, получавайки биоелектрични сигнали, взети от повърхността на човешкото тяло, изчислява какво движение и с каква мощност ще направи човекът. Въз основа на тези данни се изчислява нивото на необходимата допълнителна мощност на движение, която ще бъде генерирана от сервосистемите на екзоскелета. Скоростта и реакцията на системата са такива, че човешките мускули и автоматизираните части на екзоскелета се движат в перфектен унисон.
Костюмът на робот Hybrid Assistive Limb (HAL) от Cyberdyne

Слайд 18

Екзоскелети (Япония)
Honda Walking assist – пуснат от 2009 г., тегло – 6,5 килограма (включително обувки и литиево-йонна батерия), време на работа с едно зареждане – 2 часа. Приложение: за възрастни хора, улесняване на работата на работниците на поточната линия.
Екзоскелет за фермер (Токийски университет по земеделие и технологии)

Роботика и лего дизайн

• Роботиката бързо се превръща в неразделна част от образователния процес, защото лесно се вписва в училищната програма по технически предмети. Ключови експерименти по физика и математика могат да бъдат визуално демонстрирани с помощта на роботи Lego.
• Роботиката насърчава децата да мислят креативно, да анализират ситуации и да прилагат критично мислене за решаване на проблеми от реалния свят. Работата в екип и сътрудничеството укрепват екипа, а конкуренцията в състезанията дава стимул за учене. Възможността самостоятелно да правят и коригират грешки в работата си принуждава учениците да намират решения, без да губят уважение сред връстниците си. Роботът не оценява и не дава домашни, а ви кара да работите мислено и постоянно.

• Играта с роботи може да бъде забавна и процесът на обучение протича по-бързо. Роботиката в училище учи децата да гледат на проблемите по-широко и да ги решават холистично. Създаденият модел винаги намира аналог в реалния свят. Задачите, които студентите поставят пред робота, са изключително специфични, но в процеса на създаване на машината се откриват непредсказуеми свойства на устройството или се отварят нови възможности за неговото използване.
• Различни езици за програмиране с графични елементи помагат на учениците да мислят логично и да обмислят променливостта на действията на робота. Обработката на информация с помощта на сензори и настройката на сензори дава на учениците представа за различните начини, по които живите системи разбират и възприемат света.

• Тази презентация представя конструктора LEGOWeDo Pervo Robot
• Този комплект позволява на учениците да работят като млади изследователи, инженери, математици и дори писатели, предоставяйки им инструкции, инструменти и задачи за междупредметни проекти. Учениците сглобяват и програмират работещи модели и след това ги използват за изпълнение на задачи, които по същество са упражнения от курсове по наука, технологии, математика и езиково развитие.

• Проектиране на роботи - какво е това?
• Друга модна тенденция или изискване на времето?
• Какво правят учениците по време на часовете по дизайн на Lego: играят или учат?

• Развиване на интереса на децата към техническото творчество и обучение как да ги проектират чрез създаване на прости модели, управление на готови модели с помощта на прости компютърни програми.

• учат заедно в една и съща група;
• разпределете отговорностите във вашата група;
• проявяват повишено внимание към културата и комуникационната етика;
• показват творчески подход към решаването на даден проблем;
• създават модели на реални обекти и процеси;
• вижте реалния резултат от работата си.

• Конструкторът съдържа 158 елемента, от които можете да конструирате 12 основни модела.
• Конструкторът LEGO WeDo PervoRobot е предназначен предимно за началните училища (2 – 4 клас). Може да се използва и за работа с гимназисти. Работейки индивидуално, по двойки или в екип, ученици от всички възрасти могат да учат чрез създаване и програмиране на модели, провеждане на изследвания, писане на доклади и обсъждане на идеи, които възникват, докато работят с тези модели.

• Един урок е два урока по 30 минути. Обикновено екип от двама души работи с един строителен комплект и един лаптоп.
• Съгласно инструкциите ние сглобяваме модела, съставяме програма за него и провеждаме тестове.
• Моделите са много оригинални, не бихте могли да ги измислите сами! С някои модели може да се експериментира, а с други може да се играе.
• За всеки модел можете да напишете няколко версии на програми, да добавите звук и графика

• извънкласни дейности на база 2-3 клас. Учат 12 ученици. От тях 8 са момчета и 4 са момичета. Основната ми цел беше да привлека тези момчета.

• Формулиране на проблема
• Методи за логическото му решаване и определяне кои команди трябва да изпълни роботът
• Изграждане на робот с необходимите блокове, двигатели и сензори
• Програмиране
• Отработване
• Мислене за това какво може да се подобри или промени в дизайна на робота или програмата за по-добро решаване на проблема.
• При подготовка за изложби и състезания, анализ на правилата на събитието и техническите характеристики на необходимите роботи.

• Сглобяването на модела е лесно според инструкциите. Важно е да разберете какви механизми му позволяват да се движи. Изучихме принципите на работа на двигател, който върти ос, лост и гърбица. Запознахме се със зъбни и ремъчни задвижвания. Научихме какво е макара и червячно колело. Сега ще можем да използваме тези механизми в нови модели.

• Учим основите на алгоритмизацията.
• Изграждаме блокови диаграми и сравняваме методи за програмиране

• PervoRobot WeDo предоставя на учителите инструменти за постигане на набор от образователни цели:
• * Развитие на речника и комуникационните умения при обясняване на работата на модела.
• *Установяване на причинно-следствени връзки.
• * Анализ на резултатите и търсене на нови решения.
• * Колективно развитие на идеи, постоянство в реализирането на някои от тях.
• * Експериментално изследване, оценка (измерване) на влиянието на отделни фактори.
• * Провеждане на системни наблюдения и измервания.
• * Използвайте таблици за показване и анализ на данни.
• * Логическо мислене и програмиране на зададеното поведение на модела.

• Обобщавайки, можем да кажем, че внедряването на курса „Образователна роботика в началното училище” току-що започна. Необходимо е да се доработят методически и дидактически материали. Но разбирам, че областта на образователната роботика има големи перспективи за развитие. Може да се въведе не само в извънкласни дейности, но и в образователни предмети като технологии и околна среда в началното училище. Тоест с течение на времето училището се нуждае от систематичен подход за интегриране на роботиката в образователното пространство на училището.