Направление робототехники в летней школе от Яндекса и ABBYY
Вышел на интересное событие — летняя школа по программированию для старшеклассников от компаний Яндекс и ABBYY:
Летние каникулы — прекрасное время для того, чтобы узнать что-то новое, провести время на свежем воздухе, познакомиться с людьми, с которыми у вас похожие интересы.
Для ребят, переходящих в 9–11 классы и интересующихся программированием, теорией алгоритмов, математикой, робототехникой, компании ABBYY и Яндекс открывают летнюю школу в Подмосковье.
На самом деле событие ежегодное, но хочется отметить, что в этом году было включено направление робототехники (в дополнение к направлениям олимпиадное программирование и разработка приложений).Летняя школа пройдёт с 3 по 23 августа 2014 года в окрестностях Звенигорода — пансионат Ершово (это одна из немногих оставшихся дворянских усадеб Подмосковья).
В летней школе будет два класса по робототехнике: Робототехника Arduino и Робототехника ТРИК.
Подробнее про преподавателей (на мой взгляд одних из самых опытных в России) и темы классов робототехники:
Робототехника Arduino
Курс направлен на внедрение, распространение лучших практик по профориентации талантливой молодежи на инженерно-конструкторские специальности; соответствует международной образовательной парадигме «STEM-образование» (Science, Technology, Engineering, Mathematics).
Занятия позволят школьникам приобрести навыки работы с этой популярной во всем мире платформой, дадут возможность познакомиться с микроконтроллерами, проектированием и программированием простых устройств, а также создать по своей задумке уникальные гаджеты, воплотив самые невероятные идеи.
В конце курса создадут финальный творческий проект.
В итоге, ученик получит отличную базу знаний, которая запросто может быть использована в будущем: для новых проектов и для поступления в технический ВУЗ.
Основа учебного оборудования — это открытая платформа Arduino, которая позволяет собирать всевозможные электронные устройства, которые могут работать как автономно, так и в связке с компьютером. Все зависит от предложенной идеи.
Преподаватели: Денис Геннадьевич Копосов и Алексей Перепелкин.
Денис Копосов — это учитель информатики из гимназии №24 г. Архангельска, который благодаря своей личной инициативе в течение нескольких лет (с 2009 года) успешно ведёт и развивает на базе своей школы — уроки робототехники, и популяризирует STEM-робототехнику, начала инженерного образования в школе.
В своей школьной лаборатории совместно со школьниками, на практике опробовали, множество образовательных наборов по робототехнике, что привело к созданию учебных курсов-лабораторий для учащихся от 5 до 11 классов (на базе Lego, Arduino, Scratch, ChipKIT, NI LabVIEW, LilyPad и др.):
Подробнее про учебные лаборатории робототехника LEGO (на базе образовательных наборов LEGO MINDSTORMS NXT), для учащихся 5–7 классов; простые системы управления (на базе платформы Arduino и программного обеспечения Scratch) для учащихся 5–6 классов; программирование микроконтроллеров (на базе платформы ChipKIT UNO32), для учащихся 7–8 классов; датчики и обработка сигналов (на базе платформы Arduino и наборов из 15 датчиков); для учащихся 8–9 классов; проектирование цифровых устройств (на базе платформы Arduino и наборов электронных компонентов), для учащихся 9–10 классов; мобильная робототехника (на базе Arduino-совместимых контроллеров и DIY-наборов по робототехнике), для учащихся 9–11 классов; сбор данных и измерительные системы (на базе NI myDAQ, наборов электронных компонентов и NI LabVIEW 2010 Education), для учащихся 10–11 классов; сложные инженерные системы (на базе NI myRIO, наборов электронных компонентов и NI LabVIEW 2013), для учащихся 10–11 классов; электронный текстиль (на базе LilyPad Arduino); технология бесконтактного взаимодействия с компьютером (на базе Microsoft Kinect for Windows), для учащихся 9–11 классов. тестирование и исследование оборудования, для учащихся 7–11 классов. Большое число лабораторий инженерной направленности, во-первых: позволяет выстроить образовательную траекторию школьников таким образом, что они будут заинтересованы в дальнейшем изучении инженерных направлений, во-вторых: учащиеся приобретают реальный опыт научно-исследовательской, проектно-конструкторской, организационно-управленческой и эксплуатационной профессиональной деятельности.)
Видео презентация Лаборатория микроэлектроники в школе [embedded content]
Алексей Перепелкин — координатор образовательных проектов Амперки, руководитель Кружка робототехники в Крылатском. Кроме этого он курирует курсы по обучению преподавателей, дистанционные курсы по Arduino.
Вот учебный план направления «Робототехника Arduino»:
Тема 1. ВведениеЗнакомство с платформой Arduino. Электронные компоненты. Среда разработки. Выполнение 20 обучающих мини-проектов.
Тема 2. ДатчикиСенсоры (датчики) аналоговые и цифровые. Датчики расстояния. ИК-датчик расстояния и интерполяция. Датчики освещенности.
Тема 3. ВизуализацияСреда Processing. Визуализация данных, получаемых с датчиков.
Тема 4. Робот DIYУправление моторами. Сборка, настройка, программирование двухколесного робота. Движение робота по линии.
Тема 5. Творческий проектТворческий проект на основе платформы Arduino. Возможные направления:
управление рукой-манипулятором, биометрические системы, система полива растений через локальную сеть или Интернет, электронный текстиль, метеостанция, пропускные системы и многое другое.
Робототехника ТРИК
Набор ТРИК — это продолжение отечественного железного конструктора (известного многим), но только применительно в робототехнике (сайт, ВК группа).
Кибернетический конструктор ТРИК позволяет собрать множество различных робототехнических моделей: от базовых образовательных до самых современных, способных «видеть», «слышать», взаимодействовать.
Конструктор ТРИК это не просто забавная игрушка, а прекрасный набор прототипирования робототехнических моделей: крепкий «скелет», базовые приводы, необходимые сенсоры.
Металлические детали ТРИК совместимы с «совметалконструктором», то есть перфорация под M4 c шагом 10 мм. Мы не ставили себе целью изобрести новый металлический конструктор, а лишь добавили необходимое. Принципиальное отличие от обычных конструкторов в следующем:
Крепкий металл. Детали изготавливаются толщиной 0,75 мм, 0,8 мм, 1,0 мм. Жесткий профиль. Балки П-образного профиля. Удобно собирать. Предусмотрены переходники (адаптеры) для крепления типовых моторов, сервомоторов и т.д.
Преподаватели: Сергей Филиппов и Илья Широколобов.Если вы как-нибудь попробуйте поискать в интернете книгу по Робототехнике на русском, то с большой вероятностью вы найдёте книгу — Сергея Филиппова «Робототехника для детей и родителей».
Сергей Филиппов — Учитель, методист, педагог дополнительного образования, руководитель Центра робототехники Президентского физико-математического лицея №239. Руководитель городского методического объединения преподавателей робототехники Санкт-Петербурга. Руководитель команд, побеждавших на крупнейших международных соревнованиях по робототехнике, автор учебников.
Илья Широколобов — Аспирант кафедры теоретической кибернетики СПбГУ, руководителем секции по робофутболу кружка робототехники СПбГУ и ведёт кружок робототехники в ДДЮТ Фрунзенский (СПБ).
Набор ТРИК участвовал в российском этапе Всемирной Олимпиады Роботов (WRO), что недавно прошел в Казани:
Плюсом к этому идёт open-source ПО TRIK Studio для программирования роботов: 
Учебный план направления «Робототехника ТРИК»:
1. Введение в программирование ТРИК. Графическая оболочка TRIK.2. Управление роботом. Моторы и датчики. Кегельринг.3. Следование по линии с помощью датчиков освещенности. Пропорциональный регулятор.4. Слалом по линии.5. Проведение состязаний.6. Объезд предметов. ПД-регулятор.7. Управление манипулятором. Захват и перемещение предметов. 8. Гироскоп и акселерометр. Балансирующий робот. ПИД-регулятор.9. Введение в текстовое программирование (С#, JavaScript).10. Использование видеокамеры для решения различных задач
Следование по линии. Поиск объектов. Объезд препятствий. Сортировка объектов. 11. Работа со звуком.12. Работа над проектом.
В заключение Зачем робототехника ИТ-компаниям? На мой взгляд это: инвестиции в кадры повышение интереса к ИТ (программирование) привлечение школьников к специфичным направлениям, которые есть у Яндекса и ABBYY — машинное обучение, система распознавания образов. В недавней статье на Forbes, Аркадий Волож (генеральный директор Яндекса), отметил отдельно направление машинного обучения: Скрытый текст Машинное обучение на больших данных — это новая большая технология. Все большие новые технологии проникают везде. Когда 200 лет назад появилась паровая механика, это было слияние паровоза со всем: появились средства транспорта, новые текстильные станки, везде началась механизация, и это была революция. То же с электроникой, то же самое с интернетом: в нашей жизни появились коммуникации, они везде.
Сейчас на каждой улице стоят десятки видеокамер, мы носим в кармане по прибору с десятком датчиков, мы постоянно что-то запрашиваем в интернете и т. д. — это все куча сигналов. Когда самолет летит, у него все в датчиках, машина едет, она вся в электронике, все пронизано датчиками. Все они собирают огромные массивы данных. С ними можно делать какую-то математику, какую-то «умность». И эта «умность» везде что-нибудь оптимизирует на 5–10%. Это по сути следующая индустриальная революция. Тот, кто сумеет собрать и обработать эти данные, соединить их с машинным обучением, получит очевидные преимущества. У нас в этом смысле в стране есть хорошая школа. И если мы научим этому несколько тысяч человек — это большая индустрия для мира.
Робототехника — включает в себя машинное обучение. Распознавание образов (от ABBYY) так же активно используется и развивается в робототехнике, от простейших (line follower) до распознавания лиц.Радует, что такие компании как Яндекс, и ABBYY обратили внимание на робототехнику, образовательную робототехнику. На мой взгляд интеграция робототехники в школьные занятия будет способствовать естественному формированию интереса к ИТ-дисциплинам, к техническому творчеству и в конечном итоге к знаниям у школьников.
Кстати, ещё идет донабор на направление робототехники! Подать заявку.
