Как это работает: кружок робототехники

Преподаватель одного из московских кружков робототехники рассказал, для чего детям роботы из Lego и 3D-принтеры.

Возраст

У нас занимаются дети с младшего школьного возраста. В младших группах собирают роботов из наборов Lego Education, где уже есть все готовые детали, нужно только собрать их и, возможно, написать несложную программу для управления. В старших группах все детали для будущего робота дети могут создать самостоятельно, распечатав их на 3D-принтере. Для более сложных роботов пишутся самые разнообразные программы. Есть даже специальные соревнования между роботами, созданными учениками – им необходимо преодолеть определенную полосу препятствий, объехать преграды и поднять определенные предметы. Побеждает тот робот, чья программа написана максимально четко и работает без сбоев.

После прохождения курсов робототехники даже подросток может самостоятельно собрать и запрограммировать, к примеру, робот-пылесос, который в магазинах стоит от 8-10 тыс. рублей.

Как проходит занятие

Приведу пример того, как проходит занятие Lego WeDo, которое предназначено для учеников первого-второго класса. Ребенок получает набор из конструктора Lego, в который, помимо всем знакомых блоков, входят мотор и датчики. На каждом занятии дети изучают в теории функционирование какого-либо механизма, а затем создают работающую модель на базе этого механизма.

Главное – уловить суть работы механизма, например, возможность крутить шестеренки и тем самым приводить объект в движение. Внешний вид и воплощение объекта – это уже предмет фантазии ребенка.

Материалы

В работе мы используем комплектующие для Lego Education, 3D-принтеры, провода и микросхемы, ну и, конечно, компьютеры и специальное ПО. Постоянно необходимо пополнять запасы расходных материалов для 3D-принтеров – это катушки с ABS-пластиком разных цветов, из которого, собственно, и производится трехмерная печать.

Есть также дополнительные крутые фишки, которые может себе позволить не каждый кружок робототехники, например, 3D-очки. У нас есть две пары Oculus Rift DK2, скоро появится еще одна или две.

Польза

В первую очередь, в области медицины – протезирование всех возможных частей тела. Мой преподаватель из Бауманки, когда я еще был его студентом, работал над проектом 3D-печати зубных протезов. 3D-сканирование и печать – самый точный способ воспроизвести прототип какого-либо объекта, несравнимый ни с какими слепками и т.п.

Наши ученики собрали роботизированный протез руки из пластика – его нужно лишь запрограммировать, и можно будет использовать на практике.

Начинают дети, конечно, со сбора достаточно бесполезных игрушек, но это нужно лишь для того, чтобы заинтересовать их данным процессом. В дальнейшем мы обучаем детей созданию серьезных моделей со сложным программированием. После выпуска наши ученики владеют обширными знаниями по 3D-дизайну, программированию и проектированию и могут сами создавать несложных роботов с практическим функционалом.