CC BY
17
Перспективы Науки и Образования. 2018. 1 (31)
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive18/18-01/ Дата публикации: 1.03.2018 № 1 (31). С. 127-129. УДК 37.373
Б. Ф. Лаврентьев
Детские информационные робототехнические конструкции как инструмент дополнительного дошкольного образования
В статье описывается новый класс детских информационных робототехнических конструкций. Такие конструкции, в отличие от существующих, характеризуются высокой информативностью, небольшой стоимостью, способствуют разностороннему развитию и воспитанию детей, прививают им навыки правильного поведения и общения со сверстниками и оказывают положительное воздействие на развитие эмоциональной сферы детей.
В предлагаемых конструкциях отсутствуют элементы искусственного интеллекта, сложные программируемые микропроцессорные системы, и, в основном, используются элементы телефонной связи и типовые механизмы управления, выпускаемые серийно. Благодаря низкой себестоимости, отсутствию сложных устройств и простоте эксплуатации предлагаемые робототехнические конструкции, выполненные в виде сказочных, национальных и былинных героев могут найти широкое практическое применение в детских дошкольных учреждениях, кукольных театрах, музеях Детства, культурных и развлекательных центрах.
Ключевые слова: информационные конструкции, сказочные роботы, режимы работы, детские дошкольные учреждения, воспитание детей, эмоциональная сфера ребенка
Perspectives of Science & Education. 2018. 1 (31)
International Scientific Electronic Journal ISSN 2307-2334 (Online)
Available: psejournal.wordpress.com/archive18/18-01/ Accepted: 28 January 2018 Published: 1 March 2018 No. 1 (31). pp. 127-129.
B. F. Lavrentyev
Children's information robotic construction as a tool for additional preschool education
The article describes a new class of children's information robotic structures. Such constructions, unlike existing ones, are distinguished by high informativeness, low cost, contribute to the development and upbringing of children, instill in them the skills of correct behavior and communication with peers and have a positive impact on the development of the emotional sphere of children.
In the proposed designs there are no elements of artificial intelligence, complex programmable microprocessor systems, and, in general, telephone communication elements and standard control mechanisms, produced serially. Due to the low cost, the absence of complex devices, the simplicity of operation, the proposed robotic designs made in the form of fairy, national and epic heroes can find practical application in children's preschool institutions, puppet theaters, Childhood museums, cultural and entertainment centers.
Keywords: information structures, fairytale robots, work modes, children's preschool institutions, raising children, the emotional sphere of the child
Перспективы Науки и Образования. 2018. 1 (31)
IЩМ абота посвящена созданию нового класса /V детских информационных робототехни-/ ческих конструкций для детских дошкольных, культурных и развлекательных центров. Известно, что роботы в настоящее время становятся реальностью в которой живет человек. Роботы оказывают огромное влияние на психико-эмоци-ональное состояние детей. Это происходит в том случае, когда они принимают совсем отличный от промышленных изделий внешний вид, становятся близкими к окружающей реальности и занимают место рядом с человеком, в его мире и пространстве.
Робототехнические конструкции воспринимаются детьми как куклы, с которыми можно общаться, получать информацию и просто играть и веселиться.
Следует отметить, что куклы в жизни человека с самого рождения играют особую роль. С одной стороны, они представляют собой инструмент для развлечения и веселой игры, а с другой стороны, обладают замечательным обучающим и воспитательным эффектом. Именно с помощью кукол можно помочь ребенку в социализации, понять, что такое добро и зло, и, конечно, направить свои усилия на развитие творческих индивидуальных способностей ребенка.
В сознании ребёнка кукла, представленная в робототехнической конструкции, воспринимается как друг и потому может оказывать на него психотерапевтическое воздействие [1, 2].
В Поволжском государственном технологическом университете создан новый класс информационных робототехнических конструкций, стоимость которых значительно меньше существующих, имеющий большую информационную память, где хранится разнообразная информация. Они отличаются высокой надежностью, простотой эксплуатации и поэтому могут эффективно использоваться в детских дошкольных учреждениях, в музеях Детства, в развлекательных и лечебных центрах в качестве источника полезной информации [3, 4].
Информационная робототехническая конструкция имеет внутреннее, внешнее или комбинированное управление.
- При внутреннем управлении функционирование робота происходит под управлением внутреннего программного устройства, в котором информация по поведению робототехнической конструкции записывается в постоянную программируемую память, в состав которой входят внешние датчики, позволяющие автоматически менять программы, изменяющие поведение роботов;
- При внешнем управлении управляющие сигналы и звуковое сопровождение поступает по радиоканалу с внешнего передающего пункта, расположенного в отдельном закрытом помещении на расстоянии 20-30 метров от робота. Управление роботом происходит с участием
оператора (артиста), который видит обстановку в близи робота с помощью камеры наблюдения, слышит звуки и формирует команды на исполнительные механизмы робота, например, поворот головы направо, налево, остановка головы в центре, поворот туловища и так далее. Кроме того, оператор через микрофон передает звуковую информацию на аппаратуру робототехнической конструкции, которая приводит в движение рот робота и через динамики преобразуется в звуковое сопровождение. Информация на вход робота может передаваться по радиоканалу с выхода компьютера, что значительно расширяет функциональные возможности робототехнической конструкции.
- При комбинированном управлении используется как внутреннее, так и внешнее управление. Переход из одного режима в другой происходит оперативно по одной из внешних команд.
В предлагаемой конструкции отсутствуют элементы искусственного интеллекта, сложные программируемые микропроцессорные системы; использованы элементы телефонной связи и типовые механизмы управления, выпускаемые серийно. Благодаря низкой стоимости, отсутствию сложных устройств и простоте эксплуатации предлагаемые робототехнические конструкции, выполненные в виде сказочных и былинных героев или гидов, могут найти практическое применение в качестве экскурсоводов, гидов в музеях, в выставочных и культурных центрах страны [4-7].
На сегодняшний день в рамках госбюджетных НИР университета разработаны эскизные проекты для изделий «Попугай», «Кот в сапогах», «Крокодил Гена и Чебурашка», «Схемошарик»; разработаны и отмакетированы электрические схемы на устройство управление объектами, определены принципы создания радиоканала и канала видео наблюдения; выбраны технологические принципы изготовления корпусов роботов с минимальной стоимостью изготовления, разработаны программы функционирования объектов и многое другое. Значительное внимание было уделено вопросам безопасности детей.
Конструктивно робототехническая конструкция представляет собой постамент, на котором крепится фигура робота. Внутри постамента устанавливается блок управления и аккумулятор с блоком питания. Блок управления через разъём подсоединяется с механизмами, расположенными внутри фигуры. В качестве двигателей использованы двигатели постоянного тока. Типовая видеосистема позволяет оператору, который находится в соседнем кабинете на расстоянии более 20 метров, следить за обстановкой вблизи робота и активно участвовать в «спектакле». Для управления движениями робота при внешнем управлении спроектирован пульт управления на базе обычного радиотелефона и ноутбука, с помощью
Perspectives of Science & Education. 2018. 1 (31)
которого можно создавать компьютерные программы функционирования робототехниче-ской конструкции при проведении различных мероприятий. Разработан эскизный проект
«Сказочного» Республиканского кукольного театра в городе Йошкар-Оле, который, без сомнения, будет любимым местом для детей и визитной карточкой города.
ЛИТЕРАТУРА
1. Александров О. Психология роботов как наука. URL: http://psyr.ru/ статьи-по-психологии/710-психология-роботов-как-наука (Дата обращения: 01.11.2015 г.)
2. Киселева Г.З. Нравственно-эстетическое воспитание детей средствами детской игрушки : дис. канд. пед. наук : 13.00.01 «Общая педагогика»: Уфа, 2001. 174 c.
3. Лаврентьев Б.Ф. Детские информационные робототехнические конструкции // Кибернетика и программирование. 2015. № 4. С. 78-88.
4. Лаврентьев Б.Ф., Васильева Я.М. Детские информационные робототехнические конструкции для лечебных и культурных центров // Вестник современной науки. 2015. № 1. Февраль. С. 111- 113.
5. Лаврентьев Б.Ф, Бусыгин Г.В, Бастраков Ю.А., Кудрявцев И.А, Христофоров А.А. «Робототехническая конструкция». Патент на полезную модель RU №133009 U1. Опубликовано 10.10.2013 г.
6. Лаврентьев Б.Ф., Щипкова Е.В., Орлова Н.А., Иванов Д.И. «Робототехническая конструкция» Патент на полезную модель RU №139409 U1. Опубликовано 20.04.2014 г.
7. Лаврентьев Б.Ф., Васильева Я.М. «Робототехническая конструкция с внутренним и внешним управлением». Патент RU №142839 U1. Опубликовано 10.07.2014 г.
REFERENCES
1. Alexandrov O. Psychology of robots as a science. URL: http://psyr.ru/articles-on-psychology/710-psychology-robots-as-science (accessed 01.11.2015)
2. Kiseleva G.Z. Moral and aesthetic education of children with the means of a child's toy: Diss. Ped. Sciences: 13.00.01 "General Pedagogy": Ufa, 2001. 174 p.
3. Lavrentyev B.F. Children's information robotic constructions. Cybernetics and programming. 2015. № 4. P. 78-88.
4. Lavrentyev B.F., Vasilyeva Ya.M. Children's information robotic structures for medical and cultural centers. Bulletin of modern science. 2015. № 1. February. P. 111- 113.
5. Lavrentyev B.F., Busygin G.V., Bastrakov Yu.A., Kudryavtsev IA, Khristoforov A.A. "Robotic design". Patent for utility model RU № 133009 U1. Posted on 10/10/2013.
6. Lavrentyev B.F., Shchipkova E.V., Orlova N.A., Ivanov D.I. "Robotic design" Patent for utility model RU No. 139409 U1. Posted on 04/20/2014
7. Lavrentyev B.F., Vasilyeva Ya.M. "Robotic design with internal and external control". Patent RU No. 142839 U1. Published on 07/10/2014
Информация об авторе Лаврентьев Борис Федорович
(Россия, г. Йошкар-Ола) Доцент, кандидат технических наук Профессор. Поволжский государственный технологический университет E-mail: [email protected]
Information about the author
Lavrentiev Boris Fedorovich
(Russia, Yoshkar-Ola) Associate Professor, PhD in Technical Sciences Professor
Povolzhsky State Technological University E-mail: [email protected]
