Robotika v praxi, ve škole i ve volnočasových aktivitách

Roboti nalézají své uplatnění zejména v průmyslu, kde zastávají mnohé nebezpečné, člověkem nerealizovatelné či monotónní operace. Usnadňují nám práci, chrání naše zdraví a zvyšují naší produktivitu. Jedním z odvětví, kde se roboti hojně využívají, je i automobilový průmysl. Roboti provádí přesné svařování, upevňují a doplňují díly, lakují či pomáhají lidem (jejich činnost můžete vidět na videu).

V trochu jiné formě je však můžeme najít i u domácích spotřebičů (např. samostatných robotických vysavačů) či automobilů. Jejich moderní asistenti umějí díky senzorům samostatně parkovat, detekovat možné kolize či sledovat dopravní značky. V poslední době se experimentuje i s automatickým řízením automobilů (viz video) nebo

S rozvojem společnosti bude mít robotika čím dál tím větší význam. Bude potřeba lidí, kteří ji umějí nejen využívat, ale též i konstruovat a programovat. Jenže jak se tomu mají naučit? Určitě se shodneme, že začínat se učit na robotické ruce za desítky miliónu korun či vytvářet vlastní autonomní automobil by nebyla ta nejlepší varianta. Naštěstí existuje celá řada stavebnic či mikropočítačů, které nám pro začátky velmi dobře poslouží.

LEGO Mindstorms EV3

Robotická výuka je řešitelná přes různá zařízení, prostředí, systémy či stavebnice. Jedním z nich je i stavebnice LEGO Mindstorms EV3. Nenechte se mýlit názvem. Nejedná se o klasické kostičky určené ke stavbě domečků, ale o stavebnici LEGO Technics doplněnou o mikropočítač a senzory. Díky tomu lze vytvářet programovatelné roboty, kteří reagují na podněty ze svého okolí. Technické díly LEGO Technics zároveň poskytují možnost tvorby podpůrných konstrukcí a převodů. Stavebnice LEGO Mindstorms EV3 (2013) navazuje na úspěšné stavebnice RCX (1998), NXT (2006) a NXT 2.0 (2009). 

Podporu pro stavebnici LEGO Mindstorms naleznete na následujících adresách.

• Kurz programování, moduly a náměty úloh: http://lego.zcu.cz/
• Stránky výrobce: http://www.lego.com/en-us/mindstorms/
• Stránky českého distributora: http://www.eduxe.cz/les/robotika-ev3/

V robotice se koná celá řada soutěží, kterých se mohou zúčastnit žáci základních i středních škol.

• FLL – First Lego League (EN): http://www.firstlegoleague.org/
• FLL – Robotická soutěž FLL (CZ): http://www.ceskaligarobotiky.cz/item/22-first-lego-league
• WRO – World Robot Olympiad: http://www.wroboto.org/
• Robosoutěž ČVUT: http://www.robosoutez.cz/

Alternativy

Pokud stavebnicí nedisponujete, můžete si ji buďto zakoupit v některé ze specializovaných LEGO prodejen, či u výhradního českého distributora pro vzdělávání, firmy Eduxe <http://www.eduxe.cz/>. Můžete též zvolit i zcela jiný systém konkurenčního charakteru. Abyste se v systémech mohli zorientovat, nabízíme stručné informace o několika variantách.

Arduino

Arduino vzniklo pro jednoduché automatizační úlohy. Jedná se o mikropočítač, ke kterému se pomocí sběrnic připojují další senzory. Hodí se jak pro skutečné automatizační úlohy, tak i pro výuku programování a úvod do automatizace či robotiky. Velkou výhodou je univerzálnost a celá řada doplňků. Nevýhodou je pak nutnost dokoupení či vytvoření pojezdů, konstrukcí, uchycení, převodů a jiných mechanických částí, které nejsou, na rozdíl od stavebnic LEGO, součástí.

• Novinky ze světa Arduino v češtině: http://arduino.cz/
• Úvod do Arduina (EN): http://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage

Raspberry Pi 2

Tento mikropočítač je do určité míry konkurencí pro Arduino. Zatímco Arduino je více oblíbenější pro řešení automatizačních úloh, Raspberry Pi sází na vyšší výkon procesoru a chová se více jako klasický počítač či mediální centrum pro televize. Kromě sběrnice pro připojení externího hardware (senzorů, relé, displejů, …) je vybaveno HDMI výstupem, microSD slotem, zvukovým výstupem, USB i ethernetem. Raspberry Pi je dodáváno s grafickým programovacím prostředím, které je více vhodné pro výuku žáků nižšího věku.

• Představení stavebnice na oficiálních stránkách (EN): https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-2-model-b/
• Představení na zive.cz: http://www.zive.cz/clanky/raspberry-pi-2-sestkrat-vyssi-vykon-ve-stejnem-baleni/sc-3-a-177031/default.aspx

AERobot (Affordable Education Robot)

AERobot je malým jednoduchým robotem pro výuku programování u dětí. Jeho hlavní výhodou je cena, kdy celého programovatelného robota získáte za cca 250 Kč. Robot sice není dále rozšiřitelný, ale zvládá pohyb pomocí vibračních motorků do všech stran, umí měřit vzdálenost od objektů a opticky sledovat podložku a po vytvoření programu pak např. jezdit po čáře.

• Představení robota v EN: http://wyss.harvard.edu/viewpage/539
• Představení robota v CZ: http://www.zive.cz/clanky/robot-za-230-korun-ktery-uci-deti-programovat/sc-3-a-176240/default.aspx
• Kurz programování robota: https://sites.google.com/site/aerobotcurriculum/home

Chtěli jste se dozvědět, co je to robot, a stále to nevíte? Zkuste se podívat na Wikipedii http://cs.wikipedia.org/wiki/Robot. Přestože se jedná o terciální zdroj informací, s uvedenou definicí se dokážeme ztotožnit.