Робототехника — одно из перспективнейших направлений в сфере интернет-технологий, а то, что за ИТ-сферой будущее, в наше время и объяснять не надо. Роботостроение — увлекательнейшая штука: сконструировать робота значит почти что создать новое существо, пусть и электронное.

С 60-х годов прошлого века автоматизированные и самоуправляющиеся устройства, делающие какую-либо работу за человека, стали использоваться для исследований и в производстве, затем в сфере услуг и с тех с каждым годом прочнее занимают свое место в жизни людей. Конечно, нельзя сказать, что в России все сплошь выполняется самостоятельными механизмами, однако определенный вектор в эту сторону точно намечается. Вот уже и Сбербанк планирует заменить три тысячи юристов умными машинами.

Вместе с экспертами попытаемся разобраться, зачем нужна роботехника и как к ней подступиться.

Чем отличается робототехника для детей от профессиональной?

Если коротко, то робототехника для детей направлена на изучение предмета, тогда как профессиональная - на решение конкретных задач. Если специалисты создают промышленные манипуляторы, выполняющие разные технологические задачи, или специализированные колесные платформы, то любители и дети, конечно же, занимаются вещами попроще.

Татьяна Волкова, сотрудник Центра интеллектуальной робототехники: «Как правило, с чего все начинают: разбираются с моторами и заставляют робота элементарно ехать вперед, потом - делать повороты. Когда робот выполняет команды движения, можно уже подключить датчик и сделать так, чтобы робот ехал на свет или, наоборот, «убегал» от него. А дальше идет любимая задача всех новичков: робот, который ездит по линии. Устраиваются даже различные гонки роботов».

Как понять, есть ли у ребенка склонность к робототехнике?

Для начала нужно купить конструктор и посмотреть, нравится ли ребенку собирать его. А дальше и в кружок можно отдать. Занятия помогут ему развить мелкую моторику, фантазию, пространственное восприятие, логику, концентрацию и терпеливость.

Чем быстрее получится определиться с направлением роботехники — конструирование, электроника, программирование — тем лучше. Все три области обширны и требуют отдельного изучения.

Александр Колотов, ведущий специалист STEM-программ в Университете Иннополис: «Если ребенку нравится собирать конструктор, то ему подойдёт конструирование. Если ему интересно изучать, как устроена вещь, то ему понравится заниматься электроникой. Если у ребенка тяга к математике, то его заинтересует программирование».

Когда начинать обучение робототехнике?

Начинать изучение и записываться в кружки лучше всего с детства, впрочем, не слишком рано — в 8-12 лет , говорят специалисты. Раньше ребенку сложнее уловить понятные абстракция, а позднее, в подростковом возрасте, у него могут появиться другие интересы, и он станет отвлекаться. Также ребенка необходимо мотивировать на изучение математики, чтобы ему было интересно и легко в будущем проектировать механизмы и схемы, составлять алгоритмы.

С 8-9 лет ребята уже могут понимать и запоминать, что такое резистор, светодиод, конденсатор, а позже и понятия из школьной физики осваивать с опережением школьной программы. Не важно, станут они специалистами в этой области или нет, полученные знания и навыки точно даром не пропадут.

В 14-15 лет нужно продолжать заниматься математикой, отодвинуть занятия в кружке по робототехнике на второй план и начать изучение программирования более серьезно - разбираться не только в сложных алгоритмах, но и в структурах хранения данных. Далее идут математический базис и знания в алгоритмизации, погружение в теорию механизмов и машин, проектирование электромеханической оснастки робототехнического устройства, реализацию алгоритмов автоматической навигации, алгоритмы компьютерного зрения и машинное обучение.

Александр Колотов: «Если в этот момент познакомить будущего специалиста с основами линейной алгебры, комплексным счислением, теорией вероятности и статистики, то к поступлению в вуз он уже будет хорошо представлять, зачем ему стоит обращать дополнительное внимание на эти предметы при получении высшего образования».

Какие конструкторы выбрать?

Для каждого возраста существуют свои образовательные программы, конструкторы и платформы, различающиеся степенью сложности. Можно найти как зарубежные, так и отечественные продукты. Есть дорогие наборы для робототехники (в районе 30 тыс. руб. и выше), есть и подешевле, совсем простые (в пределах 1-3 тыс. руб.).

Если ребенку 8-11 лет , можно купить конструкторы Lego или Fischertechnik (хотя, конечно, производители имеют предложения как для более младшего, так и для старшего возрастов). Конструктор Lego для робототехники обладает интересными деталями, яркими фигурками, он легок в сборке и снабжен подробной инструкцией. Серия конструкторов Fischertechnik для робототехники приближает к настоящему процессу разработки, здесь вам и провода, и штекеры, и визуальная среда программирования.

В 13-14 лет можно начать работать с ТРИК или модулями Arduino, которые, по словам Татьяны Волковой, является практически стандартом в области образовательной робототехники, а также Raspberry. ТРИК сложнее Lego, но легче Arduino и Raspberry Ri. Последние две уже требуют базовых навыков программирования.

Что еще потребуется изучить?

Программирование . Избежать его возможно только на первоначальном этапе, потом же без него никуда. Начать можно с Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Базовую механику. Начинать можно с поделок из бумаги, картона, бутылок, что важно и для мелкой моторики, и для общего развития. Самого простого робота можно сделать вообще из отдельных деталей (моторчики, провода, фотодатчик и одна несложная микросхема). Познакомиться с базовой механикой поможет «Мастерилка с папашей Шперхом».

Основы электроники. Для начала научиться собирать простые схемы. Для детей до восьми лет эксперты советуют конструктор «Знаток», дальше можно перейти к набору «Основы электроники. Начало».

Где заниматься робототехникой детям?

Если видите у ребенка интерес, можно отдать его в кружки и на курсы, хотя можно заниматься и самостоятельно. На курсах ребенок будет под руководством специалистов, сможет найти единомышленников, займется робототехникой на регулярной основе.

Также желательно сразу понять, чего хочется от занятий: участвовать в соревнованиях и бороться за призовые места, участвовать в проектной деятельности или просто заниматься для себя.

Алексей Колотов: «Для серьезных занятий, проектов, участия в соревнованиях нужно выбирать кружки, с небольшими группами по 6—8 человек и тренером, который приводит учеников к призовым местам на соревнованиях, который постоянно сам развивается и дает интересные задачи. Для занятий в виде хобби можно пойти в группы до 20 человек».

Как выбирать курсы для занятий робототехникой?

При записи на курсы обратите внимание на педагога , рекомендует коммерческий директор компании Promobot Олег Кивокурцев. «Бывают прецеденты, когда педагог просто отдает ребятам оборудование, а дальше занимайтесь кто чем хочет», — согласна с Олегом Татьяна Волкова. От таких занятий толку будет мало.

При выборе курсов также стоит обратить внимание и на имеющуюся материально-техническую базу . Есть ли там конструкторские наборы (не только Lego), имеется ли возможность писать программы, изучать механику и электронику, самому делать проекты. На каждую пару учащихся должен быть свой робототехнический комплект. Желательно с дополнительными деталями (колесами, шестернями, элементами каркаса), если хочется участвовать в соревнованиях. Если с одним набором работает сразу несколько команд то, скорее всего, никаких серьезных соревнования не предполагается.

Поинтересуйтесь, в каких соревнованиях участвует клуб робототехники . Помогают ли эти конкурсы закрепить полученные навыки и дают ли возможность для дальнейшего развития.

Соревнование Robocup 2014

Как изучать робототехнику самостоятельно?

Курсы требуют денег и времени. Если первого не хватает и регулярно ходить куда-либо не получится, можно заняться с ребенком самостоятельным изучением. Важно, чтобы родители обладали необходимой компетенцией в этой сфере: без помощи родителя, ребенку освоить робототехнику будет достаточно сложно, предостерегает Олег Кивокурцев.

Найдите материал для изучения. Их можно брать в Интернете, из заказываемых книг, на посещаемых конференциях, из журнала «Занимательная робототехника». Для самостоятельного изучения есть бесплатные онлайн-курсы, например, «Строим роботов и другие устройства на Arduino: от светофора до 3D-принтера».

Нужно ли изучать роботехнику взрослым?

Если Вы уже вышли из детского возраста, это не значит, что двери робототехники для Вас закрыты. Можно так же записаться на курсы или изучать ее самостоятельно.

Если человек решил заниматься этим как хобби, то путь его будет таким же, как у ребенка. Однако понятно, что дальше любительского уровня без профессионального образования (инженера-конструктора, программиста и электронщика) продвигаться вряд ли получится, хотя, конечно, устраиваться на стажировки в компании и упорно грызть гранит нового для вас направления никто не запрещает.

Олег Кивокурцев: «Взрослому будет проще освоить робототехнику, но важным фактором является время».

Для тех, у кого близкая специальность, но хочется переучиться, также есть разные курсы в помошь. Например, для специалистов по машинному обучению одойдет бесплатный онлайн-курс по вероятностной робототехнике «Искусственный интеллект в робототехнике». Также существуют образовательная программа Intel, просветительский проект «Лекториум», дистанционные курсы ИТМО. Не забудьте и про книги, например, есть много литературы для начинающих («Основы робототехники», «Введение в робототехнику», «Настольная книга робототехника»). Подберите то, что больше всего понятно и подходит вам.

Следует помнить, что серьезная работа отличается от любительского увлечения как минимум стоимостью затрат на оборудование и перечнем поставленных перед работником задач. Одно дело - своими руками собирать самого простого робота, совсем другое - заниматься, например, машинным зрением. Поэтому изучать основы конструирования, программирования и аппаратной инженерии все-таки лучше с ранних лет и впоследствии, если понравилось, поступать в профильный университет.

В какие вузы идти учиться?

Направления, связанные с робототехникой, можно найти в следующих вузах:

— Московский технологический университет (МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ);

— Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;

— Московский государственный технологический университет «Станкин»;

— Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва);

— Сколковский институт науки и технологий (Москва);

— Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II;

— Московский государственный университет пищевых производств;

— Московский государственный университет леса;

— Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (СГУАП);

— Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО);

— Магнитогорский государственный технический университет;

— Омский Государственный технический университет;

— Саратовский государственный технический университет;

— Университет Иннополис (Республика Татарстан);

— Южно-Российский федеральный университет (Новочеркасский ГТУ).

Самое главное

Знать азы робототехники в скором времени может оказаться полезно и обывателям, а возможность стать специалистом в этой сфере выглядит очень перспективно, так что хотя бы попробовать себя в «роботостроительстве» определенно стоит.

Долгое время мы не виделись с ней на страницах КАРТОНКИНО, но на то были очень веские причины. Прошлым летом в её семье произошло чудесное событие — у Кати родилась доченька!

Данный мастер-класс будет полезен тем, кто готовится ко Дню влюблённых, к 14 февраля. Екатерина расскажет, как сделать своими руками оригинальную открытку, декорированную окрылённым сердцем в технике квиллинг.

Материалы и инструменты:

бумага для квиллинга шириной 2 мм белого цвета;

бумага для квиллинга шириной 4 мм красного цвета;

инструмент для квиллинга;

картон дизайнерский;

линейка и карандаш;

инструмент для биговки;

клей ПВА.

Для начала подготовим основу нашей открытки. Она будет нестандартная. Возьмём лист дизайнерского картона и отмерим от короткой стороны 5 см, затем — ещё 10 см и снова 5 см.

С помощью инструмента для биговки проводим линии сгиба, складываем заготовку. Должна получиться вот такая основа двустворчатой открытки:

Кроме того, из картона сделаем подложки для половинок нашего крылатого сердца. Я рисовала от руки: сперва нарисовала половинку сердца и одно крыло, вырезала, обвела дважды зеркально, и в итоге получилось сердце с крылышками из двух частей.

Вырезаем заготовки.

А теперь начинаем очень кропотливую работу по изготовлению большого количества элементов «капля » с немного загнутым концом -это будут пёрышки крыльев.

Тем, кто привык крутить роллы руками (без инструмента), для данной задачи очень советую крутить элементы всё-таки с инструментом. Поскольку здесь используется бумага шириной всего 2 мм, у меня руки устали уже после 5-го «пёрышка»:)

Необходимо сделать 6 очень больших элементов «капля», много элементов среднего размера и 10-12 маленьких элементов.

Из пяти красных полос, склеенных в длину, делаем большой ролл, который затем преобразуем в элемент «капля».

Очень важный момент: чтобы ролл, скрученный из нескольких полос, распустился равномерно, нужно давать ему раскручиваться очень медленно, тогда он получится красивым, и не будет много пустот внутри.

Необходимо сделать 2 таких элемента — это будут половинки сердца

Сборка декоративного элемента

Примеряем половинки сердца к состыкованным картонным подложкам и приклеиваем.

Переходим к крыльям. Три больших пера приклеиваем внахлёст к самой верхушки крыла.

Затем так же внахлёст приклеиваем три средних пера ниже.

Следуя по тому же краю крыла, приклеиваем два средних пера и шесть маленьких, уже без нахлёста.

Приступаем ко второму ряду. Снова начиная с верхушки крыла, приклеиваем внахлёст на первый ряд перья среднего размера.

Так же делаем третий и четвёртый ряды.

Затем клеим по верхнему краю крыла без нахлеста, до самого сердца три пёрышка маленького размера.

И заполняем пустоту средними элементами.

Крыло готово. Таким же образом делаем второе крыло (соответственно перья должны смотреть в противоположную сторону).

Крылья готовы.

Приклеиваем половинки крылатого сердца к створкам открытки таким образом, чтобы середина сердца чётко совпадала с линией стыка створок.

Мне захотелось ещё сделать красную окантовку из полосы для квиллинга красного цвета. Внутри открытки можно сделать надпись «Любовь окрыляет», хотя и так, без надписи, она выглядит завершенной!:)

Данную работу я хотела бы посвятить своему мужу, этим летом он мне подарил ещё одни крылья — нашу доченьку!

* * *

О том, как ещё можно признаться в любви своей половинке или другому близкому человеку посредством квиллинга, вы можете узнать из предыдущих мастер-классов Екатерины:

Творите и дарите радость друг другу! Любви и счастья вам!

Сегодня популярной техникой рукоделия является квиллинг. Он подразумевает создание изображений из разноцветных полосок бумаги. Квиллинг требует аккуратности, усидчивости, трудолюбия и, конечно, креативности. Произведение порой создается по мере работы с материалами из бумаги. Также существуют схемы, которые позволяют создать картины по готовым мотивам. Квиллинг открытки – популярный способ поздравить друзей и близких с радостными событиями. Каждый праздник можно украсить открыткой из квиллинга с подходящим изображением.

Для тех, кто отмечает праздник 23 февраля, будут приятны поздравления от близких и друзей. Конечно, праздничная индустрия сегодня предлагает множество вариантов подарков для любимых мужчин: папе, дедушке, мужу, сыну. Однако важно и приятно, когда в подарки вложена вся любовь и душа. Неважно, предназначена открытка для взрослого мужчины или мальчика. Открытку также можно преподнести учителю.

Открытки, украшенные в технике квиллинг позволят выразить любовь и благодарность мужчинам, которые защищали и готовы защищать свою родину и своих близких.

Квиллинг не требует больших затрат. Приготовить полосы для создания открытки можно самостоятельно, используя цветную бумагу. Искусство бумагокручения подвластно даже детям. Поэтому открытку смогут выполнить начинающие мастера.

Материалы для открытки:

• Полоски красного и зеленого цвета;
• Клей ПВА с кисточкой;
• Картон размера А3;
• Зубочистка.

Неизменными материалами и инструментами для квиллинга является линейка и ножницы. Чтобы приступить к созданию открытки. Важно определиться с ее формой и тематикой будущего изображения. Открытка из бумажных полос будет объемной – это нужно учесть.

Мастер-класс по изготовлению открытки ручной работы:

• Цифру «три» следует расположить на нижнем листе бумаги, цифру «два» – на верхнем.
• Открытку следует аккуратно вырезать из картонного листа.
• Можно приступать к скручиванию бумажных полос.
• Конец полоски следует вставить в прорезь в зубочистке. Затем полоску скручивают в спираль и немного расправляют.
• Свободный конец бумажки смазывают небольшим количеством клея.
• Данную технику используют для скручивания всех полосок.
• Готовые спиральки приклеивают к цифре, начиная сверху.

Располагать декоративные элементы нужно гармонично и аккуратно. Важно следить за тем, чтобы клей не попадал на участки вокруг цифры, иначе композиция будет смотреться неаккуратно. Между цифрами можно расположить скрученную красную звезду – изготовить ее будет немного сложнее.

Изготовление открытки на 9 мая: квиллинг

Огромную популярность приобрела техника под названием квиллинг. Благодаря ей можно создавать неординарные, оригинальные, объемные открытки, которые будут радовать виновников торжества. Изготовление открытки предполагает минимальные затраты денег, но не времени.

Чтобы подготовить открытку к 9 мая, необходимо приобрести набор для квиллинга или нарезать полосы из цветной бумаги самостоятельно.

Также важно продумать сюжет изображения и подобрать технику для его воплощения. Красивая открытка будет не только эффектной, но и сделанной с душой. Важно подобрать гармоничные цвета.

Мастер-класс:

• Из 10 красных полосок скрутить катушки. Это можно сделать при помощи зубочисток. После скручивания катушку прижимают, придавая ей полукруглую форму.
• Из 5 розовых полосок скрутить катушки. Прижать их с каждой стороны, чтобы они стали похожими на глаз.
• Из 5 полосок оранжевого цвета сделать катушки. Катушки нужно в обязательном порядке закреплять клеем.
• Для изготовления стеблей используют длинные полоски. Их загибают внутрь и склеивают ПВА. Для стеблей сделать 5 листов.

На картон наклеивают фон не слишком темного цвета. Затем собирают цветы и делают из них композицию. Их кружочков оранжевого цвета можно выложить надпись «9 мая».

Нежная и простая открытка на День матери: квиллинг

Последнее воскресенье ноября принадлежит нашим матерям. Именно в этот день признание и благодарность матери можно выразить в полной мере. День матери – светлый праздник для всех детей, которым подарили эту жизнь.

Квиллинг – техника, которая позволяет создавать шедевры даже тем, кто не считает себя склонным к рукоделию.

Этот вид рукоделия очень увлекательный. Он помогает сосредоточиться, забыть о своих проблемах и полностью погрузиться в работу. Именно это состояние поможет подготовить поздравительную открытку ко дню мамы и передать ей всю свою любовь, выразить чувства, которые порой сложно сказать словами.

Процесс изготовления пошагово:

• Разделить бумагу на четыре варианта. Каждый вариант должен иметь по два листа. Одни лист должен быть яркого цвета. Другой – на тон светлее. А вот один лист должен полностью отличаться от подобранных цветов.
• Собрать листы все вместе, отметить на них полоски и разрезать. Полоски одинакового цвета собрать вместе и нарезать на них бахрому.
• Из отложенного листа бумаги изготовляют серединки для цветков. Количество полос должно соответствовать количеству цветов.
• Полосы оранжевого цвета скручивают. Затем к ним крепят розовые полоски с бахромой.
• Розовые полоски оборачивают вокруг оранжевых серединок, приклеивая конец клеем.
• Поверх розовых полос накручивают красные.
• Из зеленых полос методом накручивания изготовляют листочки.

Перед тем как приклеить цветы к картону, необходимо подготовить подложку. Ее можно вырезать из картона другого цвета, а на ней красиво написать или напечатать надпись «С Днем матери». Вокруг надписи с помощью клея ПВА в произвольном порядке следует наклеить цветы.

«Влюбленный» квиллинг на 14 февраля

Такой праздник как 14 февраля пришел к нам недавно, но он успел завоевать сердца многих, так как каждый любит признаваться в любви, если она настоящая и взаимная. Этот праздник не предполагает дорогих подарков, хоть и не воспрещает. В этот день открытки дарят не только вторым половинкам, но и всем, кому хотят сказать о своей любви.

Техника квиллинг позволит изготовить открытку с легким, почти воздушным сюжетом. Именно он позволит выразить высокие чувства.

Для того чтобы начать работать над открыткой, нужно создать основу для нее. Для этого лист дизайнерского картона разделяют на 5, 10 и снова 5 см. Использование биговки поможет сделать линии сгиба более четкими. Подложку можно выполнить из этого же листа, нарисовав сердце с крыльями.

Пошаговые действия:

• Изготовить элементы «капля». Средних капель понадобится большое количество. Маленьких – 10, больших – 6.
• Изготовить две больших красных «капли».
• Сложить две половинки сердца в середине подложки.
• Большие белые капли наклеить на край крыльев.
• Средние капли наклеивают ниже.
• Маленькие капли еще ниже.

Каплями заклеивают все крылья. Важно, чтобы крылья, наклеенные на разные части открытки при ее закрытии и открытии совпадали. Открытку можно окантовать красной декоративной лентой. Такая открытка подойдет для поздравлений с днем свадьбы. Ведь свадебная открытка не обязательно должна быть украшена цветами.

Интересные открытки в технике квиллинг: основы

Для того чтобы сделать аккуратный квиллинг, необходимо знать основные техники накручивания полосок. Их можно крутить вручную, но так руки будут быстро уставать. Для изготовления элементов лучше использовать специальные инструменты.

Простые спиральки можно крутить при помощи зубочисток или специальных инструментов.

Чтобы полоски приобретали интересные и нужные формы, необходимо научится делать зажимы. Их делают при помощи нажима пальцами, которые формируют фигуры, в зависимости от нажатия в центр или на края. В большинстве случаев начинающие используют именно эту технику для создания изображений.

Советы по изготовлению для начинающих:

• Не следует начинать работу с изготовления сложных фигур.
• Накручивать полосы лучше при помощи инструмента, так как от ручного накручивания быстро устают руки.
• Чтобы не тратить время на нарезание полос, лучше приобретать готовые наборы для квиллинга.
• Для создания открытки можно использовать клей ПВА. При работе с ним важно следить за тем, чтобы он не попадал на обложку.

По мере приобретения опыта, мастер сможет создавать оригинальные картины большого размера. Язык квиллинга прост, но требует внимательности. Начинающим важно освоить основные виды техник и зажимов. Для пробы можно приготовить открытку с новогодними элементами. Зимняя поздравительная открытка поздравит с новым годом родителей или друзей. На ней может быть изображен дед мороз, снигирь и елочка. Идеи и картинки для новогоднего квиллинга можно найти в интернете или на персональном сайте «Нелли квилинг арт».

Открытка квиллинг (видео)

Дарить подарки, сделанные своими руками, очень приятно. Подарок в данном стиле позволяет выразить искренние чувства без слов. Квиллинг помогает создать настоящие шедевры, которые помогают окунуться в праздничное настроение, увидеть радостный и счастливый мир. Создание открыток из картона, полос цветной бумаги и подручных инструментов позволяет воплотить самые необычные фантазии. Основной техникой квиллинга является накручивание полосы и ее сжимание в разные стороны. Техника зажима зависит от требуемого результата.