Занятие по теме: "ЛЕГО – игра или шаг в профессию?"

Тема: ЛЕГО – игра или шаг в профессию?

Цели:

1.              Содействие процессу профориентации по инженерно-техническим специальностям.

2.              Формирование интереса к инженерно-техническому творчеству.

3.              Развитие системного мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащегося.

4.              Углубление знаний и совершенствование навыков алгоритмизации и программирования.

5.              Приобретение навыков коллективного и конкурентного труда.

Компания Lego основана в 1932 году. Ее основатель – датчанин Оле Кирк Кристиансен. Будучи плотником, он сначала основал фирму по производству изделий для дома, а позже занялся еще и производством деревянных кубиков для детей. Фирма получила название Lego, соединив датские слова leg – играть и godt – хорошо.

В 1947 году компания Lego начала выпуск пластиковых игрушек и уже в 1949 появились знаменитые защелкивающиеся кирпичики Lego.

Идея добавить к стандартным деталям Lego электронный программируемый блок, датчики и электродвигатели, сделать программирование простым и понятным детям и разработать специальный конструктор для создания роботов оживила не только Lego-конструкции, но и всю компанию. С 1991 года 11 лет подряд компания несла убытки. И именно робототехническое направление спасло ситуацию.

Впервые робототехнический конструктор Lego Mindstorms был представлен в 1998 году. B 2006 году вышла вторая версия конструктора – NXT, и в начале 2013 года появился EV3 (сокращение от Evolution 3).

Основными идеями Lego являются модульность и совместимость. Хотя кирпичики за 65 лет своего существования меняли дизайн и форму, они абсолютно совместимы между собой. Современные элементы вполне можно присоединить к элементам 40-летней давности.

Сегодня сфера деятельности Lego конечно много шире, чем производство игрушек. Компания создает одежду, фильмы, игры, организует конкурсы, в том числе робототехнические. В мире открыты музеи Lego тематические парки развлечений – леголенды, которые практически полностью построены из кубиков Lego.

Из Lego можно собирать модели автомобилей, самолетов, кораблей, зданий, и, конечно, роботов. С конца прошлого века Lego выпускает специальный робототехнический конструктор, который сегодня стал лидером образовательной робототехники.

Представители профессии Инженера-конструктора действительно редки в наше время. Не каждый решится стать Инженером-конструктором. На специалистов в этой области наблюдается высокий спрос среди работодателей, поэтому профессия Инженера-конструктора вправе называться редкой профессией.

Начало работы инженера-конструктора знаменуется получением задания на разработку проекта. В первую очередь он обдумывает схемы деталей и механизмов, ведёт математические расчёты. Составленные этим инженером чертежи должно утвердить руководство, после чего можно начинать изготовление технического устройства. Инженер-конструктор обязательно должен участвовать в процессе производства, сборки и тестирования изделия, давать рекомендации, делать замечания при необходимости. Составлением инструкций по использованию прибора, технических паспортов и прочих подобных документов также занимаются сами конструкторы Инженеры-конструкторы, как настоящие знатоки созданного ими изделия, нередко ведут деловые встречи с клиентами.

Роботы особенно нужны там, где человеку работать слишком тяжело или опасно, и там, где каждое действие должно выполняться с нечеловеческой точностью. Например, робот может взять пробы грунта на Марсе, обезвредить взрывное устройство или провести точную сборку прибора.

Конечно, для каждого вида работы нужен специальный робот. Роботов-универсалов пока не существует. Всю робототехнику можно разделить на промышленную, строительную, авиационную, космическую, подводную, военную. Кроме этого существуют роботы-помощники, роботы для игр и т.д.
Робот может работать по заранее разработанной программе либо под управлением оператора. Роботов с самостоятельным мышлением и мотивацией, со своим эмоциональным миром и мировоззрением пока тоже нет. Оно и к лучшему.

Изучение основ робототехники очень перспективно и важно именно сейчас. Это обусловлено двумя мощными факторами. Во-первых, по данным Международной федерации робототехники, к 2008 году в мире уже функционировало около 9 млн. механизмов на основе искусственного интеллекта, а к 2025 году оборот робототехнической отрасли составит более 66 млрд. долларов. В новостях нас практически ежедневно знакомят с различными роботизированными устройствами в домашнем секторе, в медицине, в общественном секторе и на производстве.

Робототехника – это сегодняшние и будущие инвестиции и, как следствие, новые рабочие места.

Во-вторых, в последнее время руководство страны четко сформулировало первоочередной социальный заказ в сфере образования в целом: стране не хватает инженеров. Необходимо активно начинать популяризацию профессии инженера уже в средней школе. Детям нужны образцы для подражания в области инженерной деятельности, чтобы пробудить в них интерес и позволить ощутить волшебство в работе инженера, а робототехника является популярным и эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования и математики. Это естественно, молодое поколение упорно тянет к компьютеру, не столько как к средству развлечений, но и уже как средству профессиональной работы.

Крис Шепард потратил очень много времени и кубиков лего, чтобы построить эту роботизированную систему. Пара конвейерных лент тянет разноцветные кубики, а свето-цветовые датчики сканируют их и поручают роботом сортировку в зависимости от цвета. Система способна отсортировать 48 кубиков в минуту, что очень не плохо для любительского робота из лего.

Система вдохновлена промышленными роботами Delta, которые используются для сбора, упаковки и сортировки мелких предметов на автоматизированых линиях сборки. Но их всё-таки строят не из лего.

А вот некоему умельцу с ником Akiyuki с его творением удалось все, что было сделано ранее. Ведь Акиюки  создал из конструктора Lego машину, состоящую из множества механизмов, внутри которой перемещается одновременно 500 небольших пластиковых шаров.

На создание этой Lego-машины у Акиюки ушло около 600 часов времени, благодаря чему можно с уверенностью сказать, что он по праву заработал научную степень в области конструирования сложных механизмов из конструктора Lego. Со слов Akiyuki создание механизма из Lego является совсем не такой простой задачей, каковой она кажется на первый взгляд: «Если Вы делаете из Lego какого-нибудь робота или механизм, то Вам требуется много терпения и точности. Даже отклонение одной детали на самый малый угол где-нибудь во вращающейся части механизма может привести к потере работоспособности всего механизма в лучшем случае, или к разрушению конструкции в самом худшем случае».

Приняв вышесказанное к сведению, можно только удивиться, как вся эта конструкция, состоящая из 17 различных механизмов, длиной 6,5 и шириной 1,5 метра работает вообще. Но, просмотрев нижеприведенный ролик, можно убедиться, что да, механизм работает.