Роботы конструкторы

Что общего у R2-D2 от Star Wars, Adam от Real Steel, Bumblebee от Transformers и Wall-E от популярной студии Pixar? Да, это все роботы, которых любят дети, а некоторые тоже мечтают о строительстве. Тем не менее, создание робота с металлическими листами и всеми этими громоздкими проводками, действие которых необходимо программировать не так легко для детей, если только нет комплектов роботов, которые могут реализовать все фантазии в создании искусственной машины всего за несколько простых шагов.

Эти роботизированные комплекты разрабатываются двумя стартапами - Barobo, Inc. и Modular Robotics. Эти наборы обеспечивают практический опыт обучения, чтобы задействовать творческое мышление детей, научное исследование и навыки решения проблем, а также принести веселье и цель в обучении науке, технике, технике и математике (STEM).

Очень популярны комплекты LEGO Mindstorms и VEX Robotics, которые в течение многих лет привлекают детей к роботизации. Но модульные роботизированные комплекты отличаются от своих коллег LEGO в том смысле, что у них меньше деталей, которые можно легко и быстро скомпоновать, чтобы создать робота без каких-либо проводов или знаний о программировании. Они делают постройку робота таким же простым процессом, как сборка пластикового конструктора по деталям.

«Mobot» является модульным роботом, который использует технологию SnapConnector от Barobo, Inc. Образовательный центр UC Davis K-14 для вычислений и обучения STEM (C-STEM) и Barobo, Inc.

Мультфильмы

«Робототехника STEM играет большую роль в образовании, так как это то, что дети могут видеть, чувствовать, к чему они могут прикасаться, что они могут контролировать и о чём могут воображать», - говорит Грэм Райланд, президент Barobo, Inc. Баробо, флагманский продукт «Мобот», является модульным роботом , предназначенный для трансформационного обучения К-12 STEM. Технология SnapConnector компании позволяет детям быстро создавать роботы. Каждый модуль независимо мобилен, и когда дети подключают его с четырьмя до пяти другими модулями, они могут создавать различные типы роботов, таких как горилла, идущая или четырехногая ходячая собака (см. Видео).

В прошлом году Баробо участвовал в государственной ярмарке, и Риланд вспоминает, что на их стенде постоянно находится толпа волнующихся детей. «Вы просто передаете им модули, и им требуется 30 секунд, чтобы определить ориентацию, контроль и степень свободы, даже если они раньше не работали с роботами. Купить робота теперь можно практически в любом интернет магазине. Они видят мгновенный ответ и участвуют», - говорит он.

Основанная в 2010 году как коммерческая технология, разработанная в Лаборатории интеграционной инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе и финансируемая Национальным научным фондом (NSF), Barobo сотрудничает с центром C-STEM, который проводит множество исследований о том, как роботы могут использоваться для обучения математическим классам. Сейчас он имеет более 200 модулей в более чем 25 школах в Сакраменто в Калифорнии. «Мы продаем главным образом средним школам, но у нас много роботов в средних школах, а также в университетах», - сообщает Риланд.

«Роботы делают математику понятной, - говорит Райленд. «Когда студент работает над проблемой слов в математике, ему очень трудно увлечься ее решением без какого-либо контекста. Робототехника решает эту проблму, - она придает контекст проблеме слова», - поясняет он, добавляя, что роботы - это самое непосредственное применение «математики». Например, студент может ввести число степеней, направление и скорость на панели управления, чтобы управлять роботом, а затем попробовать решить математическую проблему в реальности, когда один робот может быстро догнать другого робота, который медленно двигается, сохраняя такой же расстояние. «Это проблема алгебры, решена в действительности!» он говорит.

«Кублеты» - это магнитные блоки, которые можно объединить, чтобы создать множество роботов.

Кублеты упрощают сложность

Разработанный с целью помощи детям понять сложные системы эти «кубики», магнитные блоки, которые могут быть объединены вместе, чтобы создать множество роботов без программирования и без проводов. Дети могут создавать роботов, которые движутся вокруг, реагировать на свет, звук и температуру, а также вести себя как живые. Поведение роботов полностью зависит от того, как вы собираете кубики.

Cubelets - это работа Modular Robotics, стартап, который был выделен из Университета Карнеги-Меллона с первоначальным финансированием из частных фондов и NSF и недавно получил 3 миллиона долларов в виде венчурного финансирования от Foundry Group и Bullet Time Ventures.

Есть 20 разных кубелей, и внутри каждого модуля есть крошечный компьютер. Когда вы складываете их вместе, это становится массивной параллельной системой, а затем вы начинаете видеть возникающее поведение или роботы (см. Видео). «Мы видели инструменты, которые позволяют детям моделировать что-то подобное, это инструменты, основанные на экране, или видеоигры. Это затрудняет их подключение к чему-то в реальном мире. Когда они захватывают кубы и понимают, что каждый делает, и видя, как появляется жизненное поведение, что облегчает их привязанность к реальному миру », - говорит Эрик Швейкардт, генеральный директор и директор по дизайну модульной робототехники.

Согласно Швайкардту, кроме STEM l, Cubulets - отличный инструмент для детей, чтобы понять сложные системы в мире и продемонстрировать, что существует множество способов решения проблемы. «Будущее инженерных наук зависит от понимания сложности и возникающего поведения, и это области образования, которые крайне недопредставлены. Они не являются частью какой-либо учебной программы», - говорит он. Дети играли с кубелями в научных центрах и детских музеях, в том числе Бостонский музей науки и Научный центр Карнеги в Питтсбурге. Модульная робототехника, по сути, представляет собой игрушечную компанию, которая фокусируется на потребителях и информатике, рассматривает формальное образование как долгосрочный план. Между тем, он продолжит продавать их родителям и работать с музеями и научными центрами. Приблизительно 292 доллара за комплект Mobot и 520 долларов за стандартный пакет Cubelets, эти наборы могут показаться немного дорогими для родителей, рассматривающих их для своих детей. Тем не менее, тратить аналогичную сумму на технологические игрушки довольно часто, и с помощью робототехники, являющейся краеугольным камнем обучения STEM, эти модульные роботизированные комплекты могут быть инвестициями, рассчитанными на всю жизнь обучения.