رباتیک و شروع کار با آن

از عمده تکنولوژی هایی که به سرعت در حال رشد است، علم رباتیک است. با پیشرفت علم رباتیکدر آینده ای نه چندان دور ، ربات هاکلیه امور محاسباتی و کارهای بدنی را به عهده خواهند گرفت و جایگزین نیروی انسانی خواهد شد. همانگونه که امروزه در بسیاری از خطوط تولید انواع خودرو ، دستگاههای برقی ، قطعات الکترونیک، اعضای مصنوعی بدن و دیگر صنایع شاهد بکارگیری علم رباتیک هستیم. موضوعی که در این بین اهمیت ویژه ای دارد این است که درک کنید فرزندانتان در کجای این داستان قرار دارند؟

وقتی از آموزش رباتیک برای کودکان صحبت می کنیم، بحث بر سر سرهم کردن چند قطعه ی آماده نیست، بلکه در مرحله اول گسترش استعداد و خلاقیت اوست. از آنجایی که کودکان در کنار آموزش رباتیک ، علوم پایه ای چون : الکترونیک ، مکانیک، فیزیک و ریاضی نیز بصورت گام به گام با آنها آشنا خواهد شد، باعث می شود در مدت کوتاهی کودک نگاه عمیق تری به نیازهای اطرافش نماید.

بیشتر ربات‌ها امروزه در کارخانه‌ها برای ساخت محصولاتی مانند اتومبیل؛ الکترونیک و همچنین برای اکتشافات زیرآب یا در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند که با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر شود.

۱- مغز که معمولاً یک کامپیوتر است.

۲- محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و …

۳- سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.

درک مفاهیم ریاضی برای کودکان یک موضوع بسیار دشوار و پیچیده به حساب می آید و آموزش رباتیک به کودکان در درک مفاهیم ریاضیات در هر دو زمینه پایه و پیشرفته بسیار تأثیر گذار است. ربات ها در واقع ابزارهای تعاملی هستند که کودکان را تشویق به فراگیری مفهومی ریاضیات می کنند. البته برخی از ربات ها نیز خود میتوانند ریاضیات را به صورت کاملا کاربردی به کودکان تدریس کنند.

برنامه نویسی و کدنویسی کامپیوتر واژه هایی دور از ذهن کودکان هستند . اما رباتیک به آنها کمک می کند تا تصویری ساده تر از این واژه ها را تجربه کنند . امروزه کامپیوتر در زندگی روزمره ما نقش بسیار مهمی دارد و استفاده از آن همچنان رو به رشد و افزایش است. برنامه نویسی یک مفهوم انتزاعی است که باعث می شود ساخت ربات بیشتر قابل درک گردد. ساختار رباتیک برای کودکان بسیار ساده است و این سادگی موجب گسترش برنامه نویسی می شود. طراحی و ساخت ربات توسط کودک ، به او در درک نحوه کدنویسی و تأثیر آن در جهان واقعی در آینده کمک بسیار زیادی می کند. همچنین برخی از ربات ها ممکن است از رابط برنامه نویسی پیچیده تری برخوردار باشند که این ویژگی باعث می شود کودک مفاهیم تصویری ساده را در برنامه نویسی تجربه کند

اگرچه بسیاری از افراد به ساخته های دست کودک به عنوان یک قلعه و یا یک بنای مهندسی نگاه نمی کنند،اما در واقع انجام این کارها توسط کودک موجب تمرین و پیشرفت او در مهارت های مربوط به رشته های مهندسی در آینده است. مهندسین چیزهای زیادی مانند ساختمان ها و ماشین ها و وسایل نقلیه را ساخته اند و کودکان از طریق آموزش رباتیک می توانند اطلاعات زیادی را دررابطه با رشته های مهندسی کسب کنند و به شبیه سازی کارهای مهندسین بپردازند. آموزش طراحی و ساخت یک ربات به کودکان، درک مفاهیمی مانند طراحی و عملکرد ربات از طریق سرگرمی را برای آن ها امکان پذیر می کند و یک پاداش هیجان انگیزبرای آنان به حساب می آید

از آنجا که دانش آموزان به آموزش ساخت ربات جنگجو علاقه ی ویژه و خاصی دارند در اینجا به توضیحاتی می پردازیم که می تواند باعث ساخت ربات جنگجوی قوی و پیروزی در مسابقات شود. اولین نکته ای که در ساخت ربات جنگجو بایستی آن را در اولویت قرار داد استفاده از ابزارهای مناسب جهت حمله به ربات حریف می باشد. اگر شما بتوانید با خلاقیت خود ابزارهایی را به رباتتان اضافه کنید که بتواند به ربات حریف حمله کرده و یا آن را از زمین مسابقه بیرون کند پیروز میدان شده اید! یکی از روش های رایج و بسیار ساده، استفاده از سطح شیبدار می باشد. سطح شیبدار ربات اگر به اندازه کافی قدرت داشته باشد و در زاویه مناسبی تنظیم شود به راحتی قادر است تا ربات حریف را از زمین مسابقه به بیرون پرتاب کند.

ربات مسیریاب، رباتی است که می‌تواند خطوط را تشخیص داده و آن‌ها را دنبال کند و هر زمان که خطوط تغییر مسیر دادند، ربات مسیریاب نیز مسیر خود را همراه با خطوط تغییر می‌دهد. معمولا این نوع ربات‌ها، ساده ترین نوع ربات‌های شناخته شده هستند و انتخاب بسیار مناسبی برای افراد تازه کار و علاقه مندان به یادگیری رباتیک است. ساخت این نوع ربات علاوه بر اینکه بسیار جالب و سرگرم کننده است، باعث می‌شود تا مهارت‌های برنامه نویسی و الکترونیک شما افزایش پیدا کند.

شما می‌توانید یک ربات مسیریاب ساده بسازید که خطوط مشکی یا سفید رسم شده روی زمین را دنبال کند یا اینکه می‌توانید ربات پیشرفته‌تری طراحی کنید که خطوط با رنگ‌های مختلف را شناسایی کند و فقط یک رنگ خاص را دنبال کند. بدون در نظر گرفتن اینکه قصد ساخت کدام نمونه ربات مسیریاب را دارید، تمام این ربات‌ها دارای ویژگی‌های مشترکی هستند. این ربات‌های هوشمند همگی از چرخ یا شنی و از دو موتور یا بیشتر برای سیستم حرکتی و از سنسور‌ها برای تشخیص خطوط استفاده می‌کنند. همه‌ی این ربات‌ها برای استحکام، دارای شاسی هستند و از یک برد الکترونیکی به عنوان مغز متفکر ربات استفاده می‌کنند.