Единый учебник по робототехнике не нужен. Учебно-методическая литература по образовательной робототехнике

Учебно-методическая литература по образовательной робототехнике

1. Уроки Лего-конструирования в школе: методическое пособие / , ; под науч. ред. , . - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 120 с.: ил.

Пособие содержит описание методики, позволяющей встроить в учебный процесс технологии конструирования с использованием ИКТ, ознакомить учителей с особенностями и возможностями Лего-конструирования и с вариантами проектирования Лего-моделей для школьников разного возраста. Книга содержит материалы по обеспечению методической поддержки конкурсов для учащихся, нормативному обеспечению подготовки и проведения соревнований по Лего-конструированию.

Электронное приложение к данному пособию находится на сайте «Ассоциация Лего: обучение с увлечением» (http://lego. rkc-74.ru), а также на сайте издательства (http://www. lbz. ru).

Для учителей-предметиков, учителей начальных классов , педагогов дополнительного образования , методистов.

http://lbz. ru/books/264/5043/

2. Образовательная робототехника в начальной школе: учебно-методическое пособие / Т. Ф. Мирошина, Л. Е. Соловьева, А. Ю. Могилева , Л. П. Перфильева; под рук. В. Н. Халамова.; М-во образования и науки Челябинской обл ., ОГУ «Обл. центр информ. и материально-технического обеспечения образовательных учреждений, находящихся на территории Челябинской обл.» (РКЦ) - Челябинск: Взгляд, 2011. - 152 с.: ил.

Настоящее учебно-методическое пособие включает уникальные авторские методики, обобщает опыт внедрения технологий образовательной робототехники в деятельность образовательных учреждений и использования лего-технологий в начальной школе.

Пособие содержит календарно-тематическое, поурочное планирование с использованием лего-технологий в начальной школе. В помощь педагогам представлены презентации, методические разработки для проведения уроков, решения задач и упражнений, тесты, дополнительные задания для осуществления индивидуально-личностного развития школьников.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/17-d10

http://raor. ru/training/umcor/books/books_4.html

3. Образовательная робототехника во внеурочной учебной деятельности: учебно-методическое пособие / , ; под рук. ; М-во образования и науки Челябинской обл., ОГУ «Обл. центр информ. и материально-технического обеспечения образовательных учреждений, находящихся на территории Челябинской обл.» (РКЦ). - Челябинск: Взгляд, 2011. - 96 с.: ил.

4. Образовательная робототехника на уроках информатики и физике в средней школе : учебно-методическое пособие / Т. Ф. Мирошина, Л. Е. Соловьева, А. Ю. Могилева, Л. П. Перфильева; под рук. В. Н. Халамова; М-во образования и науки Челябинской обл., ОГУ "Обл. центр информ. и материально-технического обеспечения образовательных учреждений, находящихся на территории Челябинской обл." (РКЦ) -Челябинск: Взгляд, 2011. - 160 с.: ил.

Пособие содержит календарно-тематическое, поурочное планирование уроков физики, информатики с использованием лего-технологй в 5-8-х классах. В помощь педагогам представлены презентации, методические разработки для проведения уроков, решения задач и упражнений, тесты, дополнительные задания для осуществления индивидуально-личностного развития школьников.

К пособию прилагается компакт-диск с пакетом презентаций и видеофильмов, помогающих педагогу создать новую коммуникационную среду, стать более успешным, более компетентным, более современным.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/50-d11

http://raor. ru/training/umcor/books/books_5.html

5. Образовательная робототехника в начальной школе: учеб.-метод. пособие / , рук. - (рук.) и др. - Челябинск, 2012. - 192 с.: ил.

Учебно-методическое пособие включает методические материалы по интеграции образовательной робототехники в программы предметов начальной школы в условиях введения ФГОС НОО. В первый раздел входят рекомендации по использованию образовательной робототехники на уроках информатики в 1-4 классах. Методические разработки первого раздела сопровождаются рабочей тетрадью, предназначенной для самостоятельной работы обучающихся 1 класса .

Второй раздел составляют примеры встраивания робототехники в математику, информатику и окружающий мир. Методические рекомендации разработаны на основе апробированных материалов. Содержание материала, изложенного в учебно-методическом пособии, сопровождается календарно-тематическим планом , конспектами занятий, практическими заданиями, иллюстрациями, схемами, таблицами.

Пособие рекомендуется педагогическим работникам, реализующим программы начального общего обрзования в условиях введения ФГОС НОО в образовательном учреждении, методистам, курирующим начальное образование, слушателям курсов повышения квалификации по ИКТ, руководителям образовательных учреждений.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/43-d8

http://raor. ru/training/umcor/books/books_7.html

6. Образовательная робототехника в начальной школе, 1 класс: рабочая тетрадь / В. Н. Халамов, Н. Н. Зайцева.; Обл. центр информ. и материал.-техн. обеспечения ОУ Чел. обл.; Челябинск, 2012. - 36 с.

Рабочая тетрадь предназначения для самостоятельной работы обучающихся 1 класса на уроках информатики с применением образовательной робототехники. В ней содержатся графические элементы (окна, картинки, фигурки) и поля для ввода текста. Рабочая тетрадь является приложением к пособию для учителя «Образовательная робототехника в начальной школе».

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/44-d9

http://raor. ru/training/umcor/books/books_8.html

7. Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников в условиях введения ФГОС НОО: учебно-методическое пособие / [В. Н. Халамов и др.; ред. О. А. Никольская]; М-во образования и науки Челяб. обл., Обл. гос. бюджет. Учреждение «Обл. центр информ. и материал.-техн. обеспечения образоват. учреждений, находящихся на территории Челяб. обл.» - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2012. - 208 с.

В пособии рассматриваются вопросы организации внеурочной деятельности младших школьников в условиях введения ФГОС НОО с использованием образовательной робототехники. Пособие содержит апробированные материалы, обобщающие опыт внедрения технологий и использования образовательной робототехники во внеурочной деятельности учебного заведения. Содержание материала, изложенного в учебно-методическом пособии, сопровождается календарно-тематическим планом, конспектами занятий, иллюстрациями, схемами, таблицами.

В комплект входят рабочие тетради для в самостоятельной работы обучаемых, диск с видеоматериалами, презентациями к занятиям и ссылкой на образовательный ресурс, где преподавателям предлагается пройти обучение с использованием дистанционных образовательных технологий по внедрению образовательной робототехники во внеурочную деятельность.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/51-d12

http://raor. ru/training/umcor/books/books_9.html

8. Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников: рабочая тетрадь № 1 / [ и др.; ред. О. А. Никольская]; М-во образования и науки Челяб. обл., Обл. гос. бюджет. учреждение «Обл. центр информ. и материал.-техн. обеспечения образоват. учреждений, находящихся на территории Челяб. обл.» - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2012. - 52 с.

Рабочая тетрадь предназначения для самостоятельной работы обучающихся осваивающих образовательную робототехнику в рамках внеурочной деятельности младших школьников. В ней содержатся графические элементы (окна, картинки, фигурки) и поля для ввода текста. Рабочая тетрадь является приложением к первой части пособия для учителя «Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников в условиях введения ФГОС НОО».

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/47-d13

http://raor. ru/training/umcor/books/books_10.html

9. Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников: рабочая тетрадь № 2 / [В. Н. Халамов и др.; ред. О. А. Никольская]; М-во образования и науки Челяб. обл., Обл. гос. бюджет. учреждение «Обл. центр информ. и материал.-техн. обеспечения образоват. учреждений, находящихся на территории Челяб. обл.»;. - Челябинск: Челябинский Дом печати, 2012. - 52 с.

Рабочая тетрадь предназначения для самостоятельной работы обучающихся осваивающих образовательную робототехнику в рамках внеурочной деятельности младших школьников. В ней содержатся графические элементы (окна, картинки, фигурки) и поля для ввода текста. Рабочая тетрадь является приложением ко второй части пособия для учителя «Образовательная робототехника во внеурочной деятельности младших школьников в условиях введения ФГОС НОО».

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/48-d14

http://raor. ru/training/umcor/books/books_11.html

10. Робототехника для детей и их родителей / Ю. В. Рогов; под ред. - Челябинск, 2012. - 72 с.: ил.

Книга поможет освоить непростое дело конструирования роботов, и это будет очень весело и занимательно. Пригодится книга папам, дедушкам, старшим братьям и даже школьным учителям. Вместе с детьми вы построите удивительные машины. Все, что потребуется, - конструктор лего и немного времени. А самое главное - безграничная фантазия и интерес к технике - у вас уже есть!

Из книги вы узнаете, как человек многие века осваивает новые механизмы, как бездушные машины становятся разумными и оживают, чтобы помочь своим создателям... или просто повеселить их!

Здесь представлены описания разнообразных технических конструкций, которые применяются в реальной жизни, и с помощью лего вы сможете смоделировать их, повторить в уменьшенном масштабе и посмотреть, как они работают.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/49-k8

http://raor. ru/training/umcor/books/books_3.html

11. Fischertechnik – основы образовательной робототехники : учеб.-метод. пособие / В. Н. Халамов, Н. А. Сагритдинова. Обл. центр информ. и мат.-техн. обесп. ОУ Чел. обл. - Челябинск, 2012. - 40 с.

В издании представлены рекомендации по работе с образовательным конструктором Fischertechnik, позволяющие раскрыть преимущества этих конструкторов, приведены основные приемы работы в программной среде ROBO Pro, также включены методические рекомендации по организации и проведению спортивных соревнований робототехнических конструкций.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/46-d4

http://raor. ru/training/umcor/books/books_12.html

12. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW / Л. Г. Белиовская, А. Е. Белиовский. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 280 с.

Учебник по программированию микрокомпьютеров NXT на LabVIEW написан специально для школьников. Постижение основ программирования на LabVIEW происходит с использованием микрокомпьютера NXT (входящего в состав LEGO) с датчиками и активными устройствами, из которых собирается робот. Содержание книги поясняется многочисленными рисунками, примерами и упражнениями. Эта книга может быть рекомендована для изучения темы «Алгоритмизация и объектно-ориентированное программирование» учащимися третьей ступени общего образования в старшей школе в рамках федерального базисного учебного плана. Структура книги во многом схожа с тематическим планированием изучения языка программирования в курсе школьного предмета «Информатика». На прилагаемом к книге DVD содержатся среда NI LabVIEW Education Edition и примеры виртуальных приборов.

http:///catalog/electronics/labview/978-5-94074-594-5/

13. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5–6 класcов / . - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 286 с.: ил., с. цв. вкл.

Практикум является частью учебно-методического комплекта для средней школы, в который также входит рабочая тетрадь для 5-6 классов. Цель практикума - дать школьникам современное представление о прикладной науке, занимающейся разработкой автоматизированных технических систем, - робототехнике. Его можно использовать как для занятий в классе, так и для самостоятельной подготовки.

Учебные занятие с использованием данного практикума способствуют развитию конструкторских, инженерных и общенаучных навыков, помогают по-другому посмотреть на вопросы, связанные с изучением естественных наук, информационных технологий и математики, обеспечивают вовлечение учащихся в научно-техническое творчество.

Практикум содержит описание актуальных социальных, научных и технических задач и проблем, решение которых еще предстоит найти будущим поколениям, и позволяет учащимся почувствовать себя исследователями, конструкторами и изобретателями технических устройств.

http://lbz. ru/books/376/5848/

14. Первый шаг в робототехнику: рабочая тетрадь для 5–6 классов / . - 2-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. - 88 с.: ил.

Рабочая тетрадь является неотъемлемой частью учебно-методического комплекта, в который также входит практикум «Первый шаг в робототехнику», предназначенный для начинающих изучать основы робототехники. Учебные занятия по робототехнике способствуют развитию конструкторских, инженерных и общенаучных навыков, помогают по-другому посмотреть на вопросы, связанные с изучением естественных наук, информационных технологий и математики, обеспечивают вовлечение учащихся в научно-техническое творчество.

Работа с тетрадью позволяет более продуктивно использовать отведенное на информатику и ИКТ время, а также дает ребенку возможность для контроля и осмысления своей деятельности и ее результатов. Тетрадь помогает в выполнении практических, творческих и исследовательских работ.

http://lbz. ru/books/376/5849/

15. Основы лего-конструирования: методические рекомендации / В. А. Калугина, В. А. Тавберидзе, В. А. Воробьева - Курган: ИРОСТ, 2012.

http://irostizdat-45.nnovo. ru/katalog/50-Osnovi_legoikonstruirovaniyai_metodicheskie_rekomendatsii. html

16. Внеурочная деятельность как условие развития технического творчества младших школьников: методические рекомендации / И. В. Фалалеева, В. А. Воробьева - Курган: ИРОСТ, 2012.

17. Робототехника для детей и родителей. / - СПб.: Наука, 2013. 319 с.

Уже много лет мы читаем в книгах и газетах, слышим по радио и из телевизора, что скоро нас будут окружать умные, добрые и интересные роботы. Однако в реальной жизни роботов все нет и нет. Лишь несколько лет назад знаменитая датская компания Lego сделала роскошный подарок любителям мехатроники, роботов и других кибернетических игр и игрушек: выпустила робототехнический конструктор Lego Mindstorms NXT, который с успехом используется как дома, так и в учебе.

Эта книга одна из первых на русском языке поможет не только самому строить и программировать разнообразных роботов из Lego, но и научить этому других школьников, студентов. В ней рассматриваются основы конструирования, программирования на языках NXT-G, Robolab и RobotC, а также элементы теории автоматического управления.

В третьем издании добавлены описания усовершенствованых конструкций роботов, а также рассмотрены новые задачи: прохождение лабиринта, роботы-манипуляторы, инверсная линия и др. По-прежнему большое внимание уделено алгоритмам управления: от П - и ПД-регулятора для движения по линии до ПИД-регулятора для балансирующего робота-сигвея.

Предназначена для преподавателей кружков робототехники школ и вузов, для широкого круга читателей.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/166-d15

18. Робототехника в образовании / В. Н. Халамов. - Всерос. уч.-метод. центр образоват. робототехники. - 2013. - 24 с.

В данном пособии раскрывается роль робототехники как учебного предмета в формировании современной системы подготовки инженерно-технических кадров, интегрированной в образовательный процесс. Подробно и доступно описывается преемственность развития технологических знаний, навыков и личностных качеств учащихся в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта. Для удобства восприятия эта связь показывается на примере одной и той же модели робота, которая модифицируется и технически усложняется в зависимости от ступени образования – от дошкольного до профессионального.

Адресовано учителям школ и НПО, воспитателям дошкольных учреждений, педагогам дополнительного образования, а также управленческому персоналу в сфере образования.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/165-d1

http://raor. ru/training/umcor/books/books_15.html

19. Конструирование в дошкольном образовании в условиях введения ФГОС: пособие для педагогов / ; Всерос. уч.-метод. центр образоват. робототехники. - М.: Изд.-полиграф. центр «Маска», 2013. - 100 с.

Данное пособие показывает возможности организации образовательной деятельности в детском саду с использованием конструкторов Lego, начиная с раннего возраста. Приводятся конспекты отдельных занятий с использованием игровой конструкторской деятельности и общие методические рекомендации по ее организации с учетом возрастных особенностей воспитанников, а также перспективное тематическое планирование для каждой возрастной группы.

Пособие включает в себя схемы сборки описываемых моделей из конструкторов Legо, пояснения к ним, иллюстрации тематических комплектов по отдельным темам. Предназначено педагогам и методистам дошкольных образовательных учреждений, учреждений дополнительного образования, а также заинтересованным родителям.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/42-d3

http://raor. ru/training/umcor/books/books_20.html

20. Организация детского лагеря по робототехнике: методические рекомендации / А. В. Литвин. - Всерос. уч.-метод. центр образоват. робототехники. - М.: Изд.-полиграф. центр «Маска», 2013. - 72 с.

Данное пособие содержит методические рекомендации по организации летнего профильного лагеря для детей по направлению «образовательная робототехника». Программа работы лагеря разработана таким образом, что позволяет проводить занятия с детьми разного возраста и уровня подготовки на базе программируемых конструкторов WeDo, RCX, NXT. Пособие подробно описывает содержание всех модулей программы: оздоровительного, развивающего и обучающего. Приводится распорядок работы лагеря, тематическое планирование занятий по робототехнике, конспекты занятий и методические рекомендации к ним. Также пособие окажет существенную помощь в работе организаторов летнего робототехнического лагеря, методистов и педагогов дополнительного образования.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/45-d7

http://raor. ru/training/umcor/books/books_21.html

21. Учебное пособие «Основы робототехники» 5–6 класс / Д. А. Каширин, Н. Д. Федорова, К.; под ред. Н. А. Криволаповой. - Курган: ИРОСТ, 2013. - 260 с.

22. Рабочая тетрадь «Основы робототехники» 5–6 класс / Д. А. Каширин, Н. Д. Федорова, К.; под ред. Н. А. Криволаповой. - Курган: ИРОСТ, 2013. - 108 с.

23. Курс «Робототехника»: методические рекомендации для учителя / Д. А. Каширин, Н. Д. Федорова, М. В. Ключникова; под ред. Н. А. Криволаповой. - Курган: ИРОСТ, 2013. - 80 с. + CD-диск.

24. Курс «Робототехника». Внеурочная деятельность в условиях внедрения федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования / Д. А. Каширин. - Курган: ИРОСТ, 2013.

25. Основы образовательной робототехники: уч.-метод. пособие для слушателей курса / , - М.: Издательство «Перо», 2014. - 80 с.: илл.

Данное пособие входит в комплект учебно-методических материалов в помощь слушателям курсов по программе «Основы образовательной робототехники». Материал пособия поможет получить основные знания по организации занятий с применением базовых наборов Lego Mindstorms NXT.

Руководство содержит описание принципов конструирования моделей роботов, примеров их программирования в наиболее распространенных графических средах Robolab, NXT-G, а также заданий для самостоятельной и групповой проверки знаний.

Кроме того, пособие будет полезно педагогам общего и дополнительного образования для самостоятельного освоения работы с конструкторами Lego Mindstorms NXT и дальнейшего применения образовательной робототехники в педагогической деятельности.

http://фгос-игра. рф/2012-07-07-02-11-23/kcatalog/72-d2

26. Образовательная робототехника на уроках информатики и ИКТ. 5 класс : уч.-метод. пособие для слушателей курса / - М.: Издательство «Перо», 2014. - 48 с.: илл.

Пособие предназначено в помощь учителям информатики младших классов среднего звена (5-6 класс) общеобразовательных школ. Наглядно показывает возможность интегрирования образовательной робототехники в учебную программу . Календарно-тематическое планирование предполагает знакомство на уроках информатики с лего-роботами, программным обеспечением NXT-G и Mindstorms. Также приводятся фрагменты конспектов уроков с применением конструктора Lego NXT 9797 и технологические карты уроков.

http://raor. ru/training/umcor/books/books_17.html

27. Образовательная робототехника на уроках информатики и ИКТ. 6 класс / С. Г. Шевалдина.

Данное методическое пособие представляет собой рабочую программу по курсу информатики и ИКТ (6 класс) с элементами образовательной робототехники. Программа реализовывается на базе учебника «Информатика» для 6 класса. Приводится содержание курса с подробным описанием блока «Элементы алгоритмизации». В ходе занятий предполагается создание собственной модели робота из конструктора ПервоРобот NXT, знакомство с программированием в среде Robolab 2.9. Приводятся конспекты уроков с иллюстрациями, примерами заданий и контрольными тестами.

Адресована учителям информатики, желающим внедрить в свою работу новые образовательные технологии.

http://raor. ru/training/umcor/books/books_18.html

28. Овсяницкая, программирования робота Lego Mindstorms EV 3 в среде EV 3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства / Д. Н. Овсяницкий, . - Челябинск: ИП Мякотин И. В., 2014. - 204 с.

Книга посвящена программированию робота Lego Mindstorms EV3, который был представлен компанией LEGO в 2013 году. Работа является результатом многолетнего опыта авторов как непосредственного участия в региональных, всероссийских и международных состязаниях по робототехнике, так и педагогической деятельности, направленной на подготовку учителей, преподавателей и тренеров по данной тематике.

Книга будет полезна педагогам начального, среднего, высшего и дополнительного образования, учащимся, студентам и всем, интересующимся вопросами робототехники.

Прежде чем начать создавать качественных функциональных роботов, важно освоить теоретическую часть роботостроения. А где ещё можно найти полезную информацию, как не в книгах, написанных ведущими специалистами данной области. Ниже представлено 15 источников знаний о конструировании .

1. Дуглас Вильямс, «Программируемый робот, управляемый с КПК»

Книга будет интересна не только специалистам в области робототехники, но и программистам. Автор раскрывает тонкости работы с , посвящает отдельную главу изготовлению аппаратной части, а также сопровождает теорию создания ПО исходным кодом.

2. Майк Предко, «Устройства управления роботами: схемотехника и программирование»

В книге подробно расписывается, как программировать робототехнику на основе микроконтроллеров PIC компании Microchip. Автор понятно объясняет основы программирования на языке C и постепенно переходит от простых вещей к сложным, в конце рассказывая про дистанционное управление с помощью различных команд.

3. Оуэн Бишоп, «Настольная книга разработчика роботов»

Эта книга является практическим руководством для людей, которые хотят самостоятельно научиться проектировать роботов и прочие автоматизированные системы. Пошаговые инструкции идеально подойдут для новичков, тем более что книга дополняется CD-диском с исходными кодами.

4. Евгений Юревич, «Основы робототехники»

5. Егоров О.Д., Подураев Ю.В., Буйнов М.А, «Робототехнические мехатронные системы»

В книге изложена теория конструирования и автоматизированных систем, которые используются в различных непромышленных сферах.

6. Булгаков А.Г., Воробьев В.А., «Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление»

Книга-монография посвящена строительного процесса. Авторы описывают различные манипуляционные системы и рассказывают об особенностях управления механическими строителями.

7. В.Ф. Филаретов, А.В. Лебедев, Д.А. Юхимец, «Устройства и системы управления подводных роботов»

В этой книге описываются тонкости разработки роботов, которые вынуждены действовать в условиях неопределённости и воздействия вязкой окружающей среды.

8. Брага Ньютон, «Создание роботов в домашних условиях»

Книга учит новичков и любителей . Автор простым языком на практике описывает физику всех процессов, избегая сложных формул и непонятных научных трактовок. Благодаря подробной информации можно самостоятельно сконструировать несколько функциональных роботов, купив необходимые детали в магазине радиоэлектроники. Список деталей автор также прилагает.

9. Анатолий Корендясев, «Теоретические основы робототехники»

В монографии из двух томов подробно изложены теория и практика создания роботов. Кроме того, автор приводит множество примеров наиболее интересных реализованных проектов, которые поспособствовали развитию всей сферы роботостроения. Книга понравится инженерам, исследователям, а также преподавателям профильных специальностей.

10. Александр Лукинов, «Проектирование мехатронных и робототехнических устройств»

Кандидат технических наук и доцент кафедры «Робототехника и мехатроника» создал учебное пособие для подготовки квалифицированных специалистов в области робототехники. Книга не только подробно рассказывает о разработке автоматизированных систем, но и содержит CD-диск с полезными примерами практических инструментов проектирования.

11. Анатолий Иванов, «Основы робототехники»

Учебное пособие для студентов профильных специальностей содержит все базовые понятия устройства робототехники. Материалы ориентированы на проектировку промышленных роботов, поэтому здесь приводится большое количество промышленных автоматизированных систем в различных ситуациях.

12. Владимир Гололобов, «С чего начинаются роботы?»

13. Вадим Мацкевич, «Занимательная анатомия роботов»

Известный советский инженер-изобретатель в доступной форме объясняет, как разрабатывать современных роботов, а также раскрывает секреты создания . Книга предназначена в основном для учеников старших классов, но будет также интересна всем любителям радиоэлектроники.

14. Денис Копосов, «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов»

Учебник для школьников позволяет развить в детях конструкторские и инженерные навыки, а также подготовить их к более серьёзному материалу по роботостроению. Практикум может использоваться для занятий в школе и для самостоятельного изучения.

15. Дмитрий Мамичев, «Роботы своими руками. Игрушечная электроника»

На видео когда робот движется по пересеченной местности, то представлять его в качестве бойца просто не позволяет здравый смысл (в этом образе, со встроенным оружием, его просто "жалко"). Если роботов в основном (а как же иначе, так и должно быть) собираются использовать в мирных целях, то... дело за развитием индустрии.
Кто-то возразит, что еще лет двадцать и роботы по пересеченной местности начнут бегать (да с оружием!), технологии же совершенствуются!
Ну так вот... суть в том, что человек (этого многострадального мира) все тщится "перехитрить" природу, возвышаясь с линейкой над физическими законами. И делает робота, наградив груду "шестеренок" с гидравлическим или иным приводом "алгоритмом управления", что так же создан по линейке: ученый-техник учит робота (в программе управления) "ходить по линейке" (этой самой). И... суть в том,.. что чем далее наука "углубляется в линейку", тем дальше она отходит от естественных принципов конструирования технических объектов.
А принципы эти основываются прежде всего не на программировании "груды шестеренок", а... спонтанно-инреверсивном подходе при [обучении] робота. То есть смысл в том, что робот должен запрограммировать себя сам, аналогично тому, как ребенок учится ходить и говорить. Это сложно? Неимоверно! Нужно создать модуль, который будет пока "полуроботом": он будет взаимодействовать с оператором-специалистом, который передаст в модуль до-робота и движение руки (начиная с пальца? - ох, з а д а ч а это наисложнейшая, определить с чего следует начинать "учить робота двигаться")... и способность целенаправленно мыслить в соответствии с имеющейся обстановкой; когда модуль-инреверс перейдет в стадию самостоятельного действия, он, фактически и станет мозгом этого робота. С модуля будет получена техническая план-карта и с остальными образцами уже пойдет проще.
Такие роботы действительно смогут не только бегать, а переплюнут фантазию любого писателя-фантаста. Они смогут по-серьезному заменить человека на сложных участках его жизнедеятельности в качестве продуктивных и эффективных помощников (например, шахта).
Только минус как бы в том, что такой робот очень трепетен к разрушению, чтобы приказать ему разрушить стену, к примеру, нужно будет пояснить (на техническом спец. языке роботов) для чего это нужно. Иначе у него в мозгу "посыпятся алгоритмы". Почему. Потому что все связи в его мозгу идеально укомплектованы естественной планировкой роботехнического [мышления].
Поэтому не так просто будет ему установить орудийное (военное) оборудование.

Те же роботы, которые программируются "линейкой" имеют предел устойчивости развития (роботехнической платформы).
Они вроде бы ходят и цепляют манипуляторами ящички... но серьезное дело такому роботу никто никогда не доверит. Вернее... начав использовать это на производстве, предпрениматель очень быстро откажется от такого "технического подарка", вернув на рабочее место уволенных людей.
Еще раз: почему это так?
Представим плоскость; на плоскости треугольник: это программная карта для движения робота. У треугольника есть центр. Смещение от центра означает равновесие. Движение граней треугольника - характер движения. Это программа (так показано для наглядности). И мы понимаем, что она никогда не усложнится настолько, чтобы соответствовать... природным или реальным условиям, в которых роботу предстоит действовать. Шевеление листьев на ветру. Как среагирует "треугольник программы"? Значит, возникнет еще один треугольник, он наложится сверху базового. Он сместится соответственно воспринятому детекторами-сенсорами движению. Но вот пролетела птица.
Еще - треугольник? Создатели не могут не учитывать, что роботу необходимо определяться самостоятельно, иначе он бесполезен. Так что он сделает, если на него сядет птица? В рамках имеющихся программ (программы: то, что видели на видео) - ничего, он не запрограммирован реагировать на что-то кроме неровностей поверхности по которой движется и коробки (ящика) который надо взять и переставить. Пока так, да,.. пока, скажет кто-то. Но в будущем...

Не будет ничего в будущем, в том-то и дело. Если продолжать следовать принципу программирования по линейке - роботов не будет у цивилизации.
Выпустят несколько партий. Их закупят, попытаются использовать на производстве; потом потребуют вернуть деньги.
И на этом эра роботов на планете Земля завершится.
А роботы миру нужны (не для военных целей, естественно; хотя, как уже говорилось, создать идеально полноценного военного робота крайне затруднительно; или же это будет не совсем робот, а автомат, управляемый оператором; но в функции движения он должен быть настоящим роботом, с естественной, а не искусственной, линеечной загрузкой алгоритмов управления - чтобы его не шатало при ходьбе). Все это выразить словами очень не просто.

Что же... бесполезны ли все эти исследования? Далеко нет. Они и являются необходимой платформой для перехода к более продуктивным исследованиям, так ведь было всегда. Только если процесс застрянет на уровне искусственного программирования, то роботов мы не дождемся. Вернее... не мы, а дети наши и внуки. Полноценных, функционально адаптированных к самым различным задачам, роботов.

______________________
Потому что все связи в его мозгу идеально укомплектованы естественной планировкой роботехнического [мышления].
______________________
Логические связи имеются в виду; потому что когда что-то рушится, это не логично. А для робота мозг которого ювелирно тонок и прихотлив к схемам-образам (программной среды), которые определяют для него модели поведения,.. рухнувший при сносе дом должен явиться "технологическим потрясением" - до глубины его импульс-алгоритмической души.
Поэтому, в будущем на стройплощадках не будет роботов, которые специально не адаптированы к такому зрелищу.
Адаптированы, а не запрограммированы - это существенно; это именно то, что робота отличает от автомата (автоматического механизма): адаптация (техногенная), а не программа.

И неверное самое последнее.
На показанном видео у робота, что поднимает для перемещения на другое место (как заложено в программе или следуя команде) коробки, исследователь-испытатель выбивает у него коробку из манипуляторов клюшкой (палкой). Коробка падает, ИИ толкает этой клюшкой робота в корпус - машина отступает, удерживает равновесие и движется вперед, по направлению к коробке (ведь команда-задача была взять коробку и, возможно - мы не знаем условия программы-команды - перенести куда-то); подходит, то есть возвращается на то же место и ИИ... отодвигает от аппарата коробку клюшкой. Робот движется в направлении коробки, робот нагибается (за ней). Хватает, поднимает. Опять коробка выбивается человеком из захватов робота... он опять (выполняя команду-программу) движется к коробке и т.д.
А теперь вопрос.
Если человек (операционист на производстве, роль которого выполняет на видео исследователь) забирает у робота груз (рабочий слот, назовем пока так), то, даже если у робота программа (команда) перенести слот (в данном случае коробку) в определенное место,.. не должен ли он подчиниться действиям человека?.. которые обязательно должны возобладать над программой, перестроив ее исполнительный алгоритм (не базовый) на подчинение новым условиям, что диктуются человеком.
И если кто-то при этом скажет, что робот (пока еще) не распознает человека...

То это будет совсем в духе роботофобии, которой уже напичкали мир фантасты (собственно, не о фантастах, разумеется речь).
Почему. Потому что все эти нюансы на начальной стадии разработок так или иначе отразятся на будущих достижениях. Говоря иначе, для примера, те текстовые редакторы, которые возникли в самом начале эры компьютеров, совершенно точно определили вид и характер нынешних усовершенствованных для среды Windows редакторов. Вы видите панель инструментов вверху? Почему не внизу? Она могла быть внизу, понимаете? Волей... м... случая, скажем так, дабы не усложнять.

Первое российское образовательное робототехническое пособие «Лунная Одиссея». Пособие предназначено для учителей и учеников 5-9 классов. Такой проект — скорее исключение из правил. Отечественные учебные пособия о робототехнике пока — редкость.

По каким учебникам учатся сегодняшние школьники-робототехники? Какие материалы в соревновательной робототехнике используют лучшие тренеры? Какими книгами пользуются учителя на уроках информатики? Мы поговорили о настоящем и будущем российских учебников с практиками робототехники.

Какой учебной, методической, научной литературой по робототехнике вы пользуетесь или пользовались?

Сергей Косаченко , тренер команд ОГБОУ «Томский физико-технический лицей» :

В нашем Томском физико-техническом лицее первоначально на учебных занятиях мы использовали знаменитую книгу «Робототехника для детей и родителей» Сергея Александровича Филиппова. В этой книге хорошо описаны базовые алгоритмы, которые изучали на элективных занятиях по робототехнике.

Однако, структура данной книги не совсем подходит под школьные уроки, поэтому когда настал момент выбора УМК (учебно-методический комплекс — прим.ред. ) для введения обязательных учебных занятий по робототехники в рамках предмета «Технология» в 5 и 6 классах, мы остановили свой выбор на учебном пособии «Первый шаг в робототехнику. 5–6 классы: практикум» Дениса Геннадьевича Копосова.

Эта книга подходила нашему лицею и по рассматриваемому в ней робототехническому конструктору (LEGO Mindstorms NXT), которым были укомплектованы наши робоклассы.

Со временем мы ввели учебные занятия и по микроэлектронике на основе контроллера Arduino, поэтому при дефиците учебной литературы, структурированной под школьные учебные занятия, мы, используя и перерабатывая информационный материал из сети интернет, например, wiki компании Амперка, написали сначала поурочные разработки (карты уроков), которые позже оформились в книги, соавтором которых я также являюсь: «Основы программирования микроконтроллеров (часть 1)» и «Основы робототехники (часть 2)» . Это стало возможным благодаря сотрудничеству с компаниями Амперка и Экзамен-ТехноЛаб. В обеих книгах рассматривается Arduino-совместимый контроллер, имеются подробные примеры его программирования. Мне также известны замечательные книги по робототехнике Олега Горнова и семьи Овсяницких (Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий), которые мы не используем в лицее из-за их ориентации на не используемые у нас робототехнические наборы.

Сергей Мустафин , эксперт РАОР, тренер всероссийской сборной по робототехнике, тренер команд-чемпионов всероссийских и всемирных состязаний роботов :

На мой взгляд, к сожалению, литературы, позволяющей ребятам заниматься, готовиться к соревнованиям, практически нет. Либо ВУЗовские учебники, либо относительно простые методички. Преимущественно используются интернет-ресурсы.

Виктор Тарапата , учитель информатики ГБОУ Школа №283, ведущий методист по образовательной робототехнике издательства Лаборатория знаний (Пилот) :

Насколько сильно дифференцированы учебники по возрастам на ваш взгляд?

Сергей Косаченко : Учебные пособия Д.Г.Копосова хорошо дифференцированы по возрастам, что отражается в их названиях. Книга С.А.Филиппова, выдержавшая уже третье издание, является, на мой взгляд, универсальной.

Сергей Мустафин : Либо простые методички либо очень сложные учебники высшей школы. Безусловно, есть несколько исключений (Филиппов, Овсяницкий…).

Виктор Тарапата : Для строгости, мы не можем говорить об учебниках, так как учебник бывает только по предмету, который есть в учебной программе. Поэтому сегодня приходится говорить, в общем, только об учебных пособиях. Их дифференцированность по возрастам имеет явный крен на пользователей робототехнических комплексов компании LEGO, а это 5-6 класс (в большинстве). В иноязычном сегменте также есть достаточно много литературы и ресурсов по платформе Arduino, и всё это потихоньку локализуется или создаётся своё в русскоязычном сегменте. Arduino — это платформа, которой дети могут начинаться заниматься с 8 классе — это оптимально, так как будет создана корреляция со школьной программой по физике, информатике, математике.

Лидия Белиовская : Я знакома с учебниками для средней школы. А вот учебников для старшеклассников, на мой взгляд, нет. Можно посоветовать книгу “Программируем микрокомпьютер NXT в Lab VIEW” + DVD.

Как по вашему мнению, в образовательной робототехнике в России достаточно учебных материалов для учащихся?

Сергей Косаченко : Я не ощущаю избытка в русскоязычных учебных материалах по робототехнике для учащихся, скорее наблюдается дефицит. Иными словами, есть темы, которые многократно повторяются в разных книгах, и есть темы, которые либо слабо освещены, либо вообще никак не адаптированы для российских школьников.

Переводы и издания интересных зарубежных книг появляются на нашем рынке на три-четыре года позже.

Сергей Мустафин : Безусловно недостаточно.

Виктор Тарапата : Несмотря на то, что издательство Лаборатория знаний сегодня является лидером по количеству выпускаемых учебных материалов по робототехнике и другие издания и интернет-ресурсы стремятся предложить всё больше материалов, всё-таки ощущается очень сильная нехватка, неинформированность об этих материалах педагогов, которые в школах ведут робототехнику.

Если в среднем образовании ситуация уже меняется, то на высшем уровне, в педагогических вузах, нет ни одного широкоформатного учебного пособия по методике обучения робототехнике, что можно было бы сделать для студентов математических, физических и информационно-технических направленностей. Отсюда явная нехватка квалифицированных кадров.

С другой стороны, систематизировать преподавание робототехники или средствами робототехники довольно проблематично из-за сменяемости платформ, разрозненности развития этого направления на уровне регионов. Но радует то, что эти проблемы уже осознаны и поступательно решаются сообществом.

Лидия Белиовская : Образовательных материалов для учащихся достаточно. Для педагогов желательно разработать дополнительно методические пособия.

Сейчас в робототехнике довольно сложная ситуация с кадрами. Педагоги-профи сложно входят в робототехнику, а грамотная технически молодежь может работать со школьниками и родителями с большими трудностями.

Нужен ли единый учебник по робототехнике? Нужна ли единая учебная программа?

Сергей Косаченко : На мой взгляд, единый учебник по робототехнике, будет скорее очень вреден для перспективного развития образовательной робототехники в России. Основная причина кроется в невозможности написания единого учебника таким образом, чтобы в нем описывались практические задания под разнообразные робототехнические наборы. Это вынудит авторов такого учебника пойти на компромисс и выбрать в качестве базового какой-то один робототехнический набор. К сожалению, сегодня идеального робототехнического набора для учебных занятий в школе по робототехнике на рынке не существует.

Напротив, единая учебная программа по робототехнике в статусе рекомендованной с подробным учебно-тематическим планированием, без упоминаний в названиях тем конкретных брендов и робототехнических наборов в настоящий момент очень необходима для школьных педагогов, и, по моему, она оказала бы значимую помощь при введении учебных занятий робототехники в российских школах.

Сергей Мустафин : На мой взгляд это невозможно. Робототехника — собирательная наука с множеством разделов и направлений. Изучение сильно завязано на оборудовании, которое невозможно и не нужно стандартизировать.

Виктор Тарапата : Как я уже говорил ранее, единый учебник возможен при появлении такого предмета как Робототехника. Поэтому вопрос, скорее, а нужен ли такой предмет, прежде всего, в школе? Ответ здесь не может быть однозначным. Так как сетка часов в школе и так довольно загружена, а значит, придется пожертвовать урочными часами каких-то предметов. Сделать это непросто, начиная с центральной линии государства и минобрнауки, заканчивая нагрузкой педагогов-предметников. Добавлять такой предмет без потерь, а с увлечением учебной нагрузки — снова проблема, родители будут против, да и квалифицированных педагогов, опять же, нет.

Когда-то, в 80-ых, подобная полемика была и с Информатикой. Теперь, как видно, это полноценный развитый предмет, имеющий большую популярность среди выпускников.

Лидия Белиовская : Единый учебник не нужен, нужны вариативные курсы. Числом поболее, содержанием поразнообразнее. Вместо программы — перечень компетенций (решений задач по робототехнике).

Нужна бальная шкала оценки успехов ребят и возможность учитывать высокие результаты школьника при поступлении в ВУЗ.

Что прочесть/изучить какой материал должен каждый, кто хочет добиться успеха в робототехнике?

Сергей Косаченко : Если определить успех, как некоторую сумму знаний, необходимых для понимания основ робототехники (механика, электроника, программирование), то можно изучить книги, упомянутые выше, и изучить дополнительные источники информации, например, специализированные форумы, wiki робототехнических сообществ и т.д. Если же для человека успех - это интерес для профессионального становления, как практическое создание и эксплуатация роботов, то в этом случае советую читать учебники, ориентированные на студентов ВУЗов, читать материалы, желательно на английском языке, современных научных конференций и форумов, посвященных робототехнике.

Сергей Мустафин : Успех в робототехнике очень субъективное понятие. Если говорить о создании проектов, то читать скорее необходимо физику, изучать программирование и математику. В спортивной робототехнике тоже есть свои особенности: приходится детальнее погружаться в особенности работы сенсоров, контролеров, протоколов, разбираться в механике и мехатронике.

Виктор Тарапата : Успех возможен только если пройти три уровня: делай, как я; делай с моей помощью, делай сам.

На первом уровне — серия РОБОФИШКИ, она полностью отвечает потребностям данного уровня, а также уже сейчас есть издания, дающие выход и на второй уровень.

Для второго уровня нашим издательством готовится принципиально новая серия, которая расширит границы робототехники и покажет, что это не просто создание работающих механизмов, а целые ответвления в различные области деятельности и наук, которые необходимо изучить и ими овладеть. Плюс для этого уровня сеть Интернет — в ней можно найти различные сообщества и видеоматериалы, которые позволят робототехнику «прокачать скиллы» в робототехнике.

Для третьего уровня — уже сам человек, который достаточно знает на прикладном уровне и готов претворять в жизнь свои самые смелые фантазии как на ступени индивидуального интереса, так и на ступени профессиональной жизни.

Лидия Белиовская : Чтобы добиться успехов, нужен классный педагог и команда единомышленников. Одному в робототехнике трудно добиваться успехов. Советую изучать различные проекты в интернете, работать на форумах — и вам помогут.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Настоящая книга является вторым переработанным изданием учебника «Основы робототехники». Ленинград. Машиностроение. Ленинградское отделение. 1985 год. Как и ее первое издание книга написана по материалам лекций, которые автор все эти годы читает в Санкт-Петербургском государственном техническом университете. Книга предназначена для студентов технических вузов как учебное пособие по общему курсу робототехники. Для студентов, специализирующихся в этой области, книга должна служить основным литературным источником для первой специальной дисциплины, за которой последует цикл спец.курсов, соответствующих основным ее главам.

ВВЕДЕНИЕ.

Предмет робототехники - это создание и применение роботов и других средств робототехники различного назначения. Возникнув на основе кибернетики и механики, робототехника в свою очередь породила новые направления развития и самих этих наук. Для кибернетики это связано прежде всего с интеллектуальным управлением, которое требуется для роботов, а для механики с - многозвенными механизмами типа манипуляторов. Робот можно определить как универсальный автомат для осуществления механических действий, подобных тем, которые производит человек, выполняющий физическую работу. При создании первых роботов и вплоть до сегодняшнего дня образцом для них служат физические возможности человека. Именно стремление заменить человека на тяжелых работах и породило сначала идею робота, затем первые попытки ее реализации (в средние века) и, наконец, обусловило возникновение и развитие современной робототехники и роботостроения.

На рис.В.1 показана функциональная схема робота. Она включает исполнительные системы - манипуляционную (один или несколько манипуляторов) и передвижения, если робот подвижный, сенсорную систему, снабжающую робот информацией о внешней среде, и устройство управления. Исполнительные системы в свою очередь состоят из механической системы и системы приводов. Механическая система манипулятора - это обычно кинематическая цепь, состоящая из подвижных звеньев с угловым или поступательным перемещением, которая заканчивается рабочим органом в виде захватного устройства или какого-нибудь инструмента.

Введение
Глава 1. История развития робототехники
Глава 2. Управление движением человека
Глава 3. Устройство роботов
Глава 4. Приводы роботов

Глава 5. Системы управления роботами
Глава 6. Динамика роботов
Глава 7. Проектирование средств робототехники
Глава 8. Применение средств робототехники в промышленности
Глава 9. Применение промышленных роботов на основных технологических операциях
ГЛАВА 10. Применение промышленных роботов на вспомогательных операциях
ГЛАВА 11. Особенности применения средств робототехники в немашиностроительных и в непромышленных отраслях
Глава 12. Экстремальная робототехника
Глава 13. Социально-экономические аспекты робототехники
Глава 14. Робототехника завтра Приложение
Список литературы

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы робототехники, Юревич Е.И. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать файл № 1 - pdf
Скачать файл № 2 - djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.