Робот, обод и винты

Вадим МЕЛЕШКО

Подготовка будущих инженеров – дело тонкое и ответственное. Мало отыскать у подростка или юноши предрасположенность к этому виду деятельности, нужно  обеспечить его самого и его преподавателей соответствующей “инфраструктурой” – комплектами познавательных игр, обучающих тренажёров, методических разработок, дидактических материалов и пр. О том, как Polymedia участвует в решении этих стратегических задач, рассказывает Ольга ПЛОССКАЯ, главный инженер проектов департамента системной интеграции компании Polymedia.

- Ольга Аркадьевна, чем вызван интерес Polymedia к инженерному образованию? Ведь это же, явно, не мода, не стремление выполнить политический заказ, сформированный нашим правительством сравнительно недавно, а нечто другое.

- Наша компания всегда уделяла этому вопросу весьма пристальное внимание. Polymedia является инженерной компанией (штат технических специалистов – инженеров и программистов – составляет более 50% всего коллектива), и мы непосредственно заинтересованы в том, чтобы система образования в нашей стране могла успешно готовить квалифицированные кадры, в том числе, и для нас.

- Расскажите, пожалуйста, поподробнее о проектах, которыми вы руководите.

- Мы осуществляем поставку комплексных решений, в основе которых лежат аудиовизуальные, интерактивные, дистанционные технологии и, теперь, лабораторное оборудование. Их универсальность позволяет готовить специалистов по приоритетным направлениям развития РФ. При этом мы предлагаем заказчику комплексное решение той или иной задачи, начиная от установки оборудования до методических рекомендаций по его использованию и интерактивных средств для обучения лиц, на нём работающих. То есть лабораторные аудитории мы готовим, что называется, “под ключ”. Главное – понять, какие цели ставит перед собой заказчик, а далее наши специалисты определяют, каким образом, с использованием каких средств их можно достигнуть.

- Я так понимаю, если дело касается подготовки будущих инженеров, то заказчиками является, в первую очередь, технические вузы?

- Не только вузы, но и ссузы, а главное – образовательные ресурсные центры, аккумуляторы передовых технологий. Впрочем, новое оборудование сегодня охотно закупают и некоторые “продвинутые” школы, руководство которых понимает всю важность подготовки грамотных абитуриентов для технических колледжей и университетов.

Одно из наиболее востребованных  интенсивно развивающихся направлений – робототехника. Интерес к нему вызван тем, что оно, помимо чисто инженерных, затрагивает целый ряд смежных дисциплин – медицину, биологию, химию и т.д. Кроме того, оно позволяет проводить социальные и бытовые исследования.

- Классический стереотип, который возникает у рядового педагога при словах “робототехника”, сводится, как правило, к антропоморфным моделям, которых учат ходить, выполнять простейшие манипуляции и пр. Насколько это далеко от действительности?

- На самом деле, понятие гораздо более широкое. В частности, в последнее время набирает оборот мобильная робототехника, к которой относятся все беспилотные средства – дроны, роботы-пылесосы, автоматические транспортёры и пр. Поставляемое нами универсальное оборудование для робототехники позволяет понять основные принципы построения робототехнических систем. Любое устройство, которое попадает под определение “робот”, состоит их каких-то базовых элементов – центрального контроллера, датчиков обратной связи, манипуляторов, узлов, а также программы, которая задаёт алгоритм поведения всей схемы. У нас есть оборудование, которое представляет собой некую единую платформу, грубо говоря, робота, разобранного на части. Мы можем запрограммировать с помощью языков программирования С++, создать алгоритм действий, в зависимости от которого учебная система с обратной связью будет функционировать, выполняя те или иные операции. Если отойти от стереотипа антропоморфного робота, можно сконструировать устройство абсолютно произвольного типа и назначения – робот-лифт, робот-проходчик, робот-батискаф, робот-экскаватор, станок с ЧПУ и пр.

- А, кстати, что (или – кого?) вообще можно считать роботом, а что нет?

- Точного определения, на самом деле, до сих пор не существует, каждый вкладывает в это слово то, что считает нужным. Однако главный “признак” робота – наличие алгоритма действия с обратной связью, которая позволяет ему адекватно реагировать на изменения внешних воздействий и функционально заменить работу человека. Скажем, если это касается станков с ЧПУ, то в них обязательно должны быть датчики, благодаря которым агрегат может изменить скорость или остановиться, если вдруг деталь заклинило, в узел попала стружка, в рабочем поле возник биологический объект и т.п. Если это робот военного назначения, например, беспилотник, то он должен не просто летать и производить видеосъёмку, но также реагировать на изменение скорости ветра, а также избегать столкновения с неподвижными объектами, уходить от опасности и т.д. Если это робот бытового обслуживания, то он должен уметь распознавать людей, воспринимать команды, производить те или иные действия, в зависимости от того, кто перед ним находится – мужчина, женщина, ребёнок, старик.

- На какой возраст рассчитан этот конструктор?

- Если брать школу, то это, как минимум, старшие классы какого-нибудь учреждения с углублённым изучением физико-математических предметов, классов инженерно-технического профиля, где на высоком уровне преподают информатику и вычислительную технику. Конечно же, конструктор может применяться в ссузах, вузах, а также учреждениях дополнительного образования.

- Ещё одно направление деятельности Polymedia – электроника и микропроцессорная техника. Что сюда входит?

- Мы поставляем заказчикам универсальную инженерную образовательную платформу ARES, которая может быть применена для обучения в курсе изучения радиотехник, основ электроники, электротехники, схемотехники, аналоговая и цифровая логика. В комплект входит набор микропроцессоров и микроконтроллеров, а также различные сенсорные датчики. Основанная концепция этого оборудования заключается в следующем: есть некая физическая лабораторная установка, к которой подключаются различные платы. На этих платах распаяны те или иные схемы – усилитель мощности, операционный усилитель, счётчик и т.д. К каждой из них подготовлен методический лабораторный курс.

- То есть ARES – это некое устройство, которое вы поставляете в колледжи и вузы?

- Фактически, ARES представляет собой устройство с интерактивным дисплеем и слотом, куда вставляются различные модули (всего их на сегодняшний день более 50). Базовый комплект полностью функционален, то есть в него входит макетная плата. На её базе преподаватель из диодов, резисторов, транзисторов, может собирать самые разнообразные схемы. При желании, можно дополнительно приобрести модули с готовыми схемами, чтобы расширить функционал. В комплект также входит готовый курс лабораторных работ по электронике и электротехнике.

- Но ведь любую схему преподаватель вполне может собрать просто так, на голом столе, из тех же самых комплектующих – резисторов, диодов, транзисторов. Зачем же тогда ему нужна эта платформа?

- Как я уже говорила, ARES – это обучающая платформа, то есть она максимально адаптирована для решения образовательных задач. Поэтому преподавателю не нужно искать где-то методический и дидактический материал для создания курса, всё это уже заложено в комплект. Мы общались с преподавателями ссузов и вузов, и все они говорили, что вынуждены готовить методический материал к каждому занятию самостоятельно, и это отнимает очень много времени и сил. А Polymedia предлагает уже готовые схемы, на базе которых преподаватели могут проводить лабораторные работы, показать принцип работы какого-либо элемента, снимать параметры и т.д. Благодаря встроенному в платформу интерактивному методическому обеспечению, ARES позволяет реализовать индивидуальные траектории с использованием систем дистанционного обучения. В этом случае учащиеся могут вообще проводить лабораторные работы самостоятельно, без помощи педагога, что позволяет не просто снять нагрузку с преподавателя, но и увеличить количество одновременно обучаемых студентов. Учащиеся выполняют работу, заполняют отчёт, который также входит в комплект, и сохраняют всё это в системе под своими ФИО.  - Сколько человек могут одновременно работать с одной платформой?

- Как правило – двое. Но, ещё раз повторюсь, что при использовании ARES преподаватель значительно экономит силы и время, кроме того, ему не нужно закупать отдельные обучающие стенды для каждой темы, всё это заложено в комплект. А самое главное – в нём же есть и вся методика по каждой лабораторной работе.

- Если не секрет, кто является производителем платформы ARES?

- Южная Корея. Существуют похожие решения от американских производителей, однако функционально они заметно отличаются, так как в их комплект входит меньше, и нет универсального программного обеспечения. К тому же, на территории РФ у них нет такой технической и методической поддержки. Мы же предлагаем полное сервисное обслуживание, гарантируем полную замену оборудования, в случае возникновения проблем.

- А кто производитель комплектов для робототехники?

- Мы работаем с конструкторами Lego Education. Кроме того, мы поставляем решения на базе оборудования южнокорейских производителей, учебные платформы для мобильной робототехники. С его помощью можно не только построить робота, но также, благодаря программному обеспечению, смоделировать среду, в которой ему предстоит работать. Например, можно выбрать, где этот робот будет выполнять задание – в помещении, в лесу, в поле и пр. Благодаря этому симулятору можно предусмотреть заранее, с какими трудностями столкнётся робот в той или ной ситуации.

- Какой квалификацией должен обладать педагог, чтобы работать с вашим оборудованием, теми образовательными платформами и комплектами, о которых вы рассказали?

- Я считаю, что вполне достаточно базовых навыков, которыми обладает любой преподаватель с техническим образованием. Несомненно, человек должен быть уверенным пользователем компьютера. Кроме того, Polymedia проводит учебные курсы по использованию нашего оборудования, где любой желающий может научиться работать с максимальной отдачей.

https://www.facebook.com/notes/вадим-мелешко/ares-и-его-роботы/919348448104635