آموزش رباتیک تونومیک

رباتیک شاخه ای از مهندسی و علوم است که شامل مهندسی مکانیک (سخت افزار)، مهندسی برق (الکترونیک) و علوم کامپیوتر (برنامه نویسی) می شود. رباتیک شامل طراحی، ساخت، بهره برداری و استفاده از دستگاه ها است. سیستم های کامپیوتری و کنترلی، بازخورد سنسور و پردازش اطلاعات نیز در این گروه قرار می گیرند. با تونومیک همراه باشید:

هدف

این فناوری برای جایگزینی افراد با ماشین آلات استفاده می شود. ربات ها را می توان در هر شرایطی و برای هر هدفی مورد استفاده قرار داد، اما امروزه بیشتر آنها در مکان های خطرناک، فرآیندهای تولید یا مکان هایی که افراد نمی توانند زندگی کنند استفاده می شوند. ربات ها می توانند به هر شکلی باشند، اما برخی از آنها به گونه ای طراحی شده اند که شبیه انسان هستند. تلاش‌ها برای ساخت ربات‌هایی در حال انجام است که می‌توانند راه بروند، صحبت کنند، ببینند و به‌ویژه هر کاری را که انسان می‌تواند انجام دهد تقلید کند.

 ایده ایجاد ماشین هایی که می توانند به طور خودکار کار کنند به دوران باستان برمی گردد، اما تحقیقات اساسی در مورد استفاده از ربات ها تا قرن بیستم انجام نشده بود.تحقیق، طراحی و ساخت ربات های جدید برای اهداف بسیاری انجام شده است.

ریشه‌شناسی

کلمه ربات اولین بار توسط نویسنده چکسلواکی کارل چاپک در سال 1920 در نمایشنامه "کارخانه ربات روسوم" استفاده شد. کلمه ربات از کلمه اسلاوی robota به معنای کارگر گرفته شده است. این بازی در مورد کارخانه ای است که افراد مصنوعی به نام روبات تولید می کند. حیواناتی که ممکن است با انسان اشتباه گرفته شوند بسیار شبیه به ایده مدرن امروزی انسان نما هستند. کارل چاپک ادعا نمی کند که این کلمه متعلق به خودش است و نامه کوتاهی به بخش قوم نگاری فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد نوشت که در آن از برادر کوچکتر خود جوزف چاپک به عنوان مخترع اصلی کلمه نام برد.

بر اساس دیکشنری انگلیسی آکسفورد، آیزاک آسیموف در داستان کوتاه علمی تخیلی خود به نام دروغگو از واژه رباتیک استفاده کرده است. این داستان در ابتدا در مجله علمی تخیلی شگفت انگیز منتشر شد. در آن زمان آسیموف نمی دانست که این سخنرانی به نام او ثبت خواهد شد. از آنجایی که رشته الکترونیک علم و فناوری وسایل الکترونیکی است، او فکر کرد که رباتیک به علم و فناوری روبات ها اطلاق می شود. آسیموف در کارنامه خود به استفاده از کلمه رباتیک در داستان کوتاه خود "سرگردان" اشاره کرد (مجله علمی تخیلی ایستاده، مارس 1942).

جوزف انگلبرگر را پدر رباتیک می نامند زیرا او اولین شرکت روباتیک جهان را در سال 1956 تأسیس کرد. او با همکاری جورج دیول اولین ربات صنعتی آمریکایی را اختراع کرد.

تاریخچه

در سال 1948، نوربرت وینر اصول سایبرنتیک را توسعه داد که اساس روباتیک عملکردی را تشکیل می دهد.

روبات های کاملاً مستقل در نیمه دوم قرن بیستم ظاهر شدند. روبات Unimate که اولین ربات دیجیتال قابل برنامه ریزی بود، در سال 1961 برای بلند کردن و چیدن قطعات فلزی داغ از یک دستگاه ریخته گری نصب شد. آنها با اطمینان بیشتری نسبت به انسان ها استفاده می شوند. همچنین به دلیل کثیف، خطرناک یا کسل کننده بودن بعضی شغل ها که برای انسان مناسب نیستند استفاده می شود.

ربات ها به طور گسترده در تولید، مونتاژ، بسته بندی، معدن، حمل و نقل، اکتشاف فضا، جراحی، سلاح، تحقیقات آزمایشگاهی، امنیت و تولید انبوه برای مصرف کنندگان و صنعت استفاده می شوند.

رباتیک برای سن های مختلف

اخیراً کلاس رباتیک برای سنین 6 سال به بالا در مدارس ترویج داده شده است. اما آیا زمان مناسبی برای کار روی ربات ها است؟ قبل از هر چیز باید بدانیم که اهداف مختلفی در ساخت ربات ها در طول این سال ها تعریف شده است و هدف جوانان برای ساخت ربات های پیچیده و تطبیق با ایده های نوآورانه نیست.

کلاس رباتیک در سنین پایین

به طور معمول، کلاس های رباتیک برای گروه های سنی جوان تر با هدف بهبود مهارت هایی مانند تمرکز، قدرت دست، خلاقیت، تجسم فضایی و غیره است. در این سن، این کلاس رباتیک بیشتر بر روی مفاهیم مکانیکی خاص مانند حرکت، انتقال انرژی و مکانیسم های ساده تمرکز می کند. لازم به ذکر است که در بین علوم مختلف مرتبط با رباتیک، خاص ترین علمی که به صورت روزانه مشاهده می کنیم علم مکانیک است.

بنابراین، در سنین پایین، بیان مفاهیم ساده مکانیکی برای کودکان قابل درک خواهد بود. اما باید در نظر داشته باشیم که باید انتظارات خود را از کودکان با توجه به توانایی های آنها تنظیم کنیم. در این دوره ها همچنین استفاده از مفاهیم اولیه ریاضی و علوم تجربی و مشاهده و تست این مفاهیم به کودکان درک دقیقی از دنیای واقعی می دهد. نباید فراموش کنیم که دوره های رباتیک در نهایت بستر مناسبی را برای آشنایی کودکان با مفاهیم اولیه علمی در قالب عملی و آزمایشگاهی فراهم می کند.

آموزش  در سنین بالا

در سنین بالاتر می توانید مفاهیم الکترونیکی را به کودکان آموزش دهید. مفاهیم الکترونیکی طبیعتاً به دانش اولیه بیشتری مانند دانستن چهار عملیات اصلی نیاز دارند، بنابراین شروع دوره می تواند برای کودکان 9 ساله و بالاتر مفید باشد. بعد از یادگیری مفاهیم الکترونیک و ساخت مدارهای ساده می توانید به سراغ مفاهیم الکترومکانیک که ترکیبی از الکترونیک و مکانیک است بروید.

 لازم به ذکر است که تمامی این مراحل به صورت تدریجی و گام به گام انجام می شود، اولاً هدف آنها استفاده از ماژول ها و المان های آماده در بازار است و در نهایت این مراحل با هدف ایجاد تدریجی یک سیستم هوشمند می باشد. در مرحله بعدی باید بتوانیم ساختارهای الکترومکانیکی خود را هوشمند کنیم. این کار از طریق برنامه نویسی کامپیوتری قابل انجام است. بنابراین گام نهایی در راستای این هدف آموزش برنامه نویسی به کودکان می باشد و توصیه می شود این دوره را از سنین 10 سالگی به بالا که با مفاهیم ریاضی آشنایی بیشتری دارند شروع کنند.

آموزش برنامه نویسی

امروزه تکنولوژی به سرعت در حال توسعه است و ما هر ثانیه دستگاه های جدیدی را تجهیز می کنیم. اما آیا تا به حال فکر کرده اید که جامعه مدرن بابت این همه تغییرات به چه چیزی مدیون است؟

 به گفته متخصصان و مهندسانی که در مورد کاربرد فناوری های مختلف اظهار نظر کردند، برنامه های کامپیوتری مهمترین نقش را در توسعه فناوری ایفا کردند. به همین دلیل شاید یکی از مزیت های رباتیک این باشد که برنامه نویسی را از ابتدا آموزش می‌دهد. دنیای برنامه نویسی دنیای گسترده ای است و افرادی که در مهندسی مهارت دارند همیشه به دنبال چیزهایی هستند که بتوانند برنامه نویسی را با مفهوم اولیه یاد بگیرند.

 با گذشت زمان، کلاس‌های رباتیک برنامه نویسی را آموزش می‌دهند تا ربات‌های مختلف با عملکردهای خاص و منحصر به ‌فرد اختراع شود. به همین دلیل است که ما به این موضوع به عنوان یکی از مزایای اصلی رباتیک اشاره کردیم.