Informacinės technologijos

Robotika -  kas tai?

Robotika – tai mokslas apie robotus arba automatizuotas mašinas, galinčias pamėgdžioti įvairius gyvų organizmų veiksmus. Žodžio „robotas” kilmė – dirbtinė, šį žodį pasiūlė čekų rašytojas fantastas ir jis reiškia „priverstinis triūsas”. Paprastai robotai tai ir daro: valandų valandas kartoja vis tuos pačius užprogramuotus veiksmus ir nesiskundžia. Tiesa, mokslininkai kuria eksperimentinius robotus, bandančius kuo geriau perimti žmogaus gebėjimus ir juos kuo tiksliau atkartoti be klaidų. Klysti gali tiktai žmonės, o robotai – ne. Robotų judesiai nustatomi padedant inžinieriui ir valdomi sudarytomis programomis. Visi judesiai gali būti keičiami ir pritaikomi prie naujos darbo vietos. Dažniausiai robotai atlieka tuos veiksmus, kurie žmogui nuobodūs, varginantys arba pavojingi, pvz.: pakavimo, dažymo, perkėlimo darbus ir kt. Be to, šiuolaikinė robotika neapseina be naujausių dirbtinio intelekto sistemų, vaizdų apdorojimo ir signalų analizės algoritmų kūrimo ir taikymo.

3 Robotikos taisyklės

1. Robotas negali daryti žalos žmogui.

2. Robotas turi paklusti žmogaus nurodymams, jei tai neprieštarauja pirmai taisyklei.

3. Robotas turi ginti savo egziztavimą, jei tai neprieštarauja pirmoms dviems taisyklėms.

Isaac Asimov

Kokia robotikos nauda IT pamokose?

• programavimo pagrindų mokymasis yra žaismingas, interaktyvus, vaizdus.

• lengvai įsisavinamos pagrindinės valdymo struktūros, kintamojo sąvoka, ciklų panaudojimas ir kt.

• tai būdas mokiniams kurti patiems.

LEGO EV3 robotas konstruktorius

Lego konstruktorius – tai universalesnė medžiaga, nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Iš Lego detalių galima surinkti ne tik mašinėles ir namelius, bet ir labai sudėtingas konstrukcijas, pavyzdžiui robotus, kuriuos galima valdyti tiesiog mobiliuoju telefonu. Būtent tokį savo kūrinį – naujos kartos konstruktorių Mindstorms EV3 ir pristatė kompanija Lego parodoje CES, kuri šiais metais vyko Las Vegase. Pirmos kartos Mindstorm konstruktorių kūrėjai išleido 1998 metais, o antrasis pasirodė 2006 metais ir buvo pademonstruotas toje pačioje parodoje Consumer Electronics Show.

Naujos kartos Mindstorms EV3 susideda iš šešių pagrindinių ir keturių papildomų modelių. Kiekvieną iš jų galima surinkti per 10-30 min. „Per 10 min. gali surinkti vaikas, per 30 min. – suaugęs“, – juokauja konstruktoriaus kūrėjai. Kuo daugiau detalių vartotojas panaudos rinkdamas robotą, tuo daugiau sudėtingesnių triukų jis galės atlikti.

Programos pavyzdžiai

Kas yra Arduino ir jo analogai (Infiduino, Freaduino)?

Arduino – tai paprastai prijungiama prie kompiuterio platforma, naudojanti Atmel firmos mikrokontrolerius (Infiduino naudoja Atmega mikrokontrolerius), kurie pasižymi savo itin didelėmis galimybėmis. Tai atviro kodo platforma, todėl ji ir tapo populiari visame pasaulyje. Ši platforma tai instrumentas suteikiantis kompiuteriui didesnes galimybes „jausti“ ir kontroliuoti fizinį pasaulį. Geriausia dalis apie Arduino platformą yra tai, kad ji gali būti tuo kuo jūs panorėsite. Arduino gali prižiūrėti automatinę augalų laistymo sistemą. Tai gali būti ir web serveris. Taipogi gali būti sraigtasparnio autopilotu. Apginklavę Arduino sensoriais, šviesomis, garsiakalbiais, moduliais ar kitomis integruotomis elektros grandinėmis, jūs galite paversti Arduino programuojamomis „smegenimis“, kurios valdys  pageidaujamą sistemą.

Kadangi Arduino yra atviro kodo platforma, visi failai, schemos ir pirminiai kodai yra visiems laisvai prieinami. Jūs galite laisvai naudoti Arduino bet kokioje sistemoje, gaminti ir pardavinėti Arduino klonus, naudoti Arduino programinės įrangos bibliotekas bet kokiuose projektuose.

Arduino ir jo analogai naudoja C ir C++ programavimo kalbos „mišinį“.

Dar vienas geras Arduino ir analogų privalumas – tai, kad jam yra sukurti papildomi skydeliai, kurie suteikia galimybę prijungti prie interneto, WiFi tinklo, Bluetooth ryšio, variklių. Taip pat gali suteikti galimybę naudoti SD atminties korteles ir dar daug visokių kitų galimybių.

Su Arduino žaisti galima kaip su LEGO – dėlioji detales ir iš karto matai rezultatą. Infiduino ir Freaduino ypatingi tuom, kad jie nėra tokie brangūs kaip Arduino ar tuo labiau Arduino MEGA šeimos platformos.

Programos pavyzdžiai

Programa Fritzing, Eagle ir kitos

Atliekant įvairius darbus galima kompiuteryje sumodeliuoti grandinę. Pasidaryti jos schematinį vaizdą ar netgi perjungus į PCB režimą atsispausdinti grandinę, kurią vėliau perkeltume ant PCB plokštės.