В мастерской будущих победителей

Четверг, 17 марта. В инженерно-техническом клубе «ЛегоСАМ» суета. Родители помогают детям доделывать роботов к фестивалю. Светлана Литвина, индивидуальный предприниматель, признаётся, что раньше с техникой была на «вы», а сейчас немного втянулась и вместе с сыном Марком и его командой «БелКом» впопыхах доделывает производственную линию.

«Сын ходит в лего-клуб с ноября, и робототехника его увлекла с головой. Я вообще бешеная мама: мы и в музыкальную школу ходили, и на кружки всякие, но такого не было нигде, чтоб он бежал сломя голову на занятия. А тут он уходит в конструктор полностью», – делится она и объясняет, что для команды это первые соревнования, поэтому пока не всё идеально.

Сыну Светланы всего девять, но это не помешало ему стать капитаном в группе шести человек до 12 лет. Из конструктора Lego Mindstorms ребята создали прототип реальной конвейерной линии белгородского завода «Краски КВИЛ». В феврале для них согласились провести экскурсию на производстве: рассказали и показали, как всё работает. С середины месяца мальчики по памяти восстанавливали части конвейера. В их варианте робот-доставщик приносит на линию банку, в которую наливают краску, затем на неё приклеивают этикетку, закрывают крышкой банку, встряхивают её и отправляют на склад.

– Вам на заводе не дали никаких схем?

– Нет, мы по памяти. Сначала сделали саму линию, а потом по порядку. Что-то додумывали, – рассказал одноклассник Марка Андрей Емец.

В этот момент команда смотрела в монитор, настраивая механизмы робота через специальную программу.

– Как это работает?

– Простите, но вы мешаете нам работать. У нас проект горит, – серьёзным тоном отрезал Марк и выставил в программе новое время поворота руки, которая должна захватить банку с конвейера и поместить её на склад.

Команда «БелКом» представляет работу на конкурсе. Марк Литвин – в центре.
Фото Юлии Тимофеенко

Вторым заданием на конкурсе будет транспортировка банки с завода. Для него ребята должны написать программу для робота, чтобы тот без ошибок: лишних поворотов, остановок – прошёл лабиринт по заданной траектории.

«Видите, на экране есть иконки. Каждая из них отвечает за какую-то свою функцию: поворот, цвет, звук, например. А мы их программируем, то есть пишем туда время и всё, что нам нужно. Иконок очень много, есть даже те, с которыми я ещё не работал», – раскрывает второклассник Костя Емельяновпринцип работы над программой.

– Костик, а кем ты хочешь стать?

– Учёным-физиком, хочу открывать новые миры. Вот недавно учёные открыли гравитационные волны. Это что значит? Значит, мы скоро сможем телепортироваться. А потом самое крутое: мы сможем в будущем за минуты, нет, секунды летать, например, на Марс.

– А я инженером хочу стать, – подключается одноклассник Кости, Илья.

На вопрос о школьниках, которые с головой уходят в смартфоны, у него есть чёткий ответ:

– Есть у нас в классе один игроман... Но когда у меня появится сенсорный телефон (сейчас у меня кнопочный), я не стану таким. На новый телефон я установлю приложение по программированию Lego Mindstorms EV3.

Фото Юлии Тимофеенко

Откуда берутся инженеры

Год назад Московская школа управления «Сколково» и Агентство стратегических инициатив выпустили альманах «Атлас новых профессий», согласно которому в ближайшие 15–20 лет в обществе будут востребованы специальности, напрямую связанные с программированием и робототехникой.

Сейчас в инженерно-технических клубах занимаются менее 5 % школьников. В советское время их было в пять раз больше.

«Я родом из Забайкальска, – делится Семён Якименко, основатель школы образовательной робототехники Robo-LABS. – В мои школьные годы китайская Маньчжурия, пять минут езды от нас, была маленьким посёлком, а сейчас это настоящий современный город. В частности, из-за того, что все главные заводы по радиоэлектронике там стоят. А всё потому, что там начали спонтанно поднимать производство и учить новые кадры. То же самое нужно сделать и в нашей стране. Поймите: есть специалисты – есть возможности, нет специалистов – возможностей тоже нет».

Фестиваль «Белробот» устроили, чтобы не только выбрать представителей региона для того или иного всероссийского конкурса, но и оценить, сколько специализированных кружков в области работают, кого они привлекают.

Семён Якименко помогает ученику починить робота.
Фото Юлии Тимофеенко

Для детсадовцев 5–7 лет и их воспитателей провели региональный этап конкурса «ИКаРёнок», где нужно было представить проект с использованием механизмов, а также выполнить несколько задач на сборку модели по схеме, логику и др. В нём победила команда из двух воспитанниц белгородского детсада № 42 «Берёзка». Девочки представят область на всероссийском форуме в татарском городе Иннополисе в июне.

Участие в VIII Всероссийском робототехническом фестивале «Робофест-2016», который пройдёт в апреле на ВДНХ в Москве, обещают победителям конкурсов «We do ЛЕВ» и «ИКаР» («Инженерные кадры России»). В первом дети от 6 до 9 лет соревновались в сборке и программировании так называемых первороботов (первых проектов за время учёбы в кружке). Лучшими в своих возрастных категориях стали Кирилл Феоктистов и Ярослав Сорокин. А в «ИКаРе» и были этапы с конвейером и транспортировкой товара для команд с участниками 7–17 лет. Победила команда «БелКом», с которой «БелПресса» встречалась накануне.

Наконец для тех, чьи работы не подходят под заданные всероссийскими конкурсами параметры, устроили «Свободную творческую категорию». Чтобы было понятно, насколько отличаются идеи начинающих разработчиков, отметим, что лучшими в номинации стали проекты робошлема, плоттера на базе Lego Mindstorms и интерактивной квест-комнаты.

Кирпичики для реальности

«Я каждый день борюсь, чтобы оставить детей в реальном мире. К 12–14 годам ребёнок проводит в сутки от 10 до 13 часов в виртуальной среде. Это наша главная проблема. Конструирование и робототехника помогают разорвать шаблонность мышления у детей и вырастить будущих гениев, – считает руководитель клуба «ЛегоСАМ» Олег Грязнов. – Все думают, что в нашем клубе только играют, но у нас игровых наборов нет вообще. А линейка образовательных конструкторов предполагает, что дети будут много собирать. Мы используем классические кубики, чтобы ребята научились фантазировать».

Олег Грязнов.
Фото Максима Левковского

В его клубе нет деления на маленьких и больших. Группы формируют по уровню развития детей.

«Если один начинает другого называть малявкой, мы проводим батл по сборке конструктора. Бывает, что маленькие ребята оказываются смекалистей тех, кто постарше», – констатировал Грязнов.

Робототехникой и программированием из 160 участников клуба занимаются всего 26. Чтобы попасть в эту группу, нужно сдать тест на знание элементарных основ механики и умение строить алгоритмы. Большая часть не справляется с заданием и идёт на курс «Первороботы».

«В Челябинске три-четыре раза в год проходят фестивали по легоконструированию. Только в одной школе там занимающихся робототехникой детей больше, чем во всём Белгороде, – рассказывает Грязнов. – Если ребёнок до 8 лет не занимается конструированием, учёные на 80 % уверены, что он никогда не выберет техническую специальность».

Лего: быть или не быть

Уверенность Олега Грязнова в том, что именно лего может воспитывать будущих инженеров, разделяют далеко не все. Учитель информатики из школы № 3 Строителя Никита Шумаков, который вместе со своим учеником разработал робота для теплиц и устройство для слабовидящих, считает, что ребёнок не научится программировать, собирая конструктор: лучше собирать школьные проекты из вторичных компонентов.

С ним согласен руководитель кружка «Микробот» из Губкина Иван Соколов. В его клубе школьники используют самодельные платы, контроллеры и программируют исключительно на языке си:

«Парень может сегодня спокойно программу для роботов написать, а завтра с этими же знаниями может сделать программу для управления любым автоматизированным станком. Ну не пустили нас на «ИКаР» на наших роботах – мы попросили в школах какое-то количество наборов лего, чтобы поучаствовать в соревнованиях. За неделю научились программировать в необычной для ребят визуальной среде и собрали робота для второго задания. На создание производственной линии у нас не хватило времени, так как мы недавно приехали с фестиваля «РобоАрт» в Воронеже, где заняли второе место».

Учитель говорит, что лего ограничивает в решении задач:

«Программа очень нестабильна: в ней тяжело получить конкретный результат. На си можно выжать из контроллера всё, а в этой среде возможности ограничены. Мы не управляем реальным процессом».

Фото Юлии Тимофеенко

Иван Соколов объясняет, что программа для лего – это графическая среда. То есть кто-то другой написал, как будет действовать устройство при той или иной команде, а детям остаётся вбивать нужные параметры в определённые окошки.

«С этого языка дети на си никогда не перейдут, а с си мы к лего перешли за неделю», – резюмирует Иван.

Компромиссный взгляд предлагает Семён Якименко. Он утверждает, что ребёнка в 5–8 лет необходимо чем-то увлечь, потому что с 14 это становится невозможно. А лучший вариант, который есть сейчас, – это как раз конструктор лего. Есть и отечественные разработки, но они не настолько качественные, как хотелось бы.

«Ребятам, которые приходят в мою школу после лего, программирование даётся проще. У других бывает очень тяжёлый старт. Согласитесь, прежде чем писать программу, нужно её решить на алгоритмическом уровне. Мальчики «из лего» легче понимают более сложные программы, потому что у них развита логика. Плюс в лего очень сильная механика. Потом мы изучаем другие программы и языки программирования, работаем в «Компасе», 3D MAX, на ЧПУ-станке.

Лего удобно для школы. Во многих конструкторы даже есть, но никто ими не пользуется – беда в нехватке кадров. Неподготовленному информатику порой бывает сложно изучить электронику, так же как и учителю физики, а, между прочим, с помощью конструктора можно наглядно показывать на уроках колебания, силу трения, качения. Вообще это проблема общероссийского масштаба. Пока мы не выучим новое поколение робототехников, ничего не будет».+

Фестиваль «BelRobot2016» - это не роботы и изобретения, не компьютеры и машины, и точно не выгода. Это дети. Им от 4 до 17. И все уже на «ты» с техникой. Юные изобретатели, талантливые и упорные, доказали гостям фестиваля, что способны выполнять задачи любой сложности, реализовывать самые смелые идеи и задумки, а главное – создавать будущее.

Фото: Екатерина Лобановская

«BELROBOT» - ЭТО ВЕСЕЛО, ИНТЕРЕСНО И ПОЗНАВАТЕЛЬНО 

Фестиваль «BelRobot2016» проводится в Белгороде впервые. Организован он инженерно-техническим клубом «ЛегоСАМ» при поддержке департамента экономического развития Белгородской области. Фестиваль включает в себя четыре конкурса: «ИкаР» - командные соревнования детей от 7 до 17 лет, «ИКаРенок» - конкурс творческих проектов ребят от 4 до 7 лет, «WeDo LEB» - соревнование по скоростной сборке первороботов для самых маленьких и, наконец, «Свободный творческий конкурс» - защита роботехнических проектов.

Победители в номинации «ИКаР» и «WeDo LEB» представят Белгородскую область на всероссийском фестивале «РОБОФЕСТ2016». Дети, выигравшие конкурс «ИКаРенок», станут участниками всероссийского форума в наукограде Иннополисе под Казанью.

Фото: Екатерина Лобановская

Главная цель фестиваля, по словам организатора Олега Грязнова - привлечь детей к инженерно-техническим наукам, повысить престиж профессий этого профиля. Показать ребятам, что можно реализовывать свои мечты, создавать их своими руками.

- Дети, которые занимаются конструированием, программированием, робототехникой, на 2-3 года опережают своих сверстников в развитии. Эти науки – мощный инструмент развития конструктивного мышления, - добавил Олег Грязнов. 

ВЕСЕЛЫЙ ШЛЕМ ДЛЯ МАССАЖА ГОЛОВЫ 

Один из конкурсов фестиваля - «Свободный творческий конкурс». Здесь представили свои изобретения дети в возрасте от 7 до 17 лет. Интерактивная квест-комната, робомобиль, умные дома, робот-болельщик, музыкальный проигрыватель и многое другое привлекли внимания десятков белгородцев. Судьям, порой, было тяжело пробиться сквозь толпу зрителей к конкурсанту и его проекту.

- Мы оцениваем сложность проекта, его презентацию, нужность и полезность, качество исполнения. Радует, что дети интересуются созданием техники, роботов. Они увлечены - это главное, – отметил один из судей Александр Бажанов. 

Фото: Екатерина Лобановская

За столами сидят мальчишки и показывают гостям свои работы:

- Вот это «Веселый шлем». На нем мы разместили 18 светодиодов, внутри есть специальное приспособление для массажа головы! – рассказывает 9-летний Тимофей Степовик. 

Он вместе с другом Артемом сделал этот шлем на занятиях в школе образовательной робототехники.

- Ему нравится, он уже Эйнштейна прочитал, – делится впечатлениями мама Тимофея Татьяна. - Мы ходили раньше на другие кружки: на бисероплетение, музыку, - но мальчику же интереснее что-то ремонтировать, создавать. К сожалению, в школах и домах детского творчества подобного нет.

- Существует проблема: в школах сложно организовать кружки по технике, моделированию, – комментирует судья конкурса, руководитель школы образовательной робототехники Сергей Якименко . - Во-первых, для этого нужен большой штат. Не каждый преподаватель сможет грамотно обучить ребенка азам, допустим, моделирования, да и так у учителей нагрузка большая. Им не до кружков. Во-вторых, это материальная база. У меня на занятиях ребенок спалил один датчик, второй. Я пошел и сразу купил. В школе так не получится, нужно, чтобы выделили средства.

В школе у Сергея Якименко учатся, в основном, дети от 10 до 13 лет. Мужчина считает, что это тот возраст, когда ребенка легко можно увлечь любой полезной деятельностью. Чем старше, тем меньше вероятности, что подросток станет регулярно тратить свободное время на кружки и дополнительные занятия.

ЮНЫЕ УЧЕНЫЕ ПРИШЛИ НА ФЕСТИВАЛЬ С ГРУППОЙ ПОДДЕРЖКИ 

В другой части выставочного зала напряжение растет с каждой минутой – 5 команд борются за поездку на всероссийский робототехнический фестиваль «РОБОФЕСТ 2016». В каждой команде по 6 человек. Задача – показать принцип работы основных предприятий Белгорода.

Фото: Екатерина Лобановская

У каждой команды две попытки. Мальчишки кричат, спорят, поддерживают друг друга, переживают. Они увлечены настолько, что не видят толпы людей, собравшейся вокруг них. Организаторы даже отделили участок, где проходит конкурс, красной лентой, чтобы участникам никто не мешал.

Этот конкурс можно назвать не просто командным, а командно-семейным. Мамы и папы рядом с детьми. Кто-то принимает активное участие, помогает, другие наблюдают, поддерживают словом. Некоторые спорят с судьями, защищая изобретения своих чад.

Фото: Екатерина Лобановская

- Наша команда самая маленькая, - рассказывает мама одного из участников. - Моделировали они, создавали все это две недели. Сыну очень нравится. Он любит физику, наверное, с рождения. А я спокойна, что он занимается тем, что полезно для развития, что в будущем обязательно понадобиться.

Высокий, худой, темноволосый мальчик в очках чинит непонятное устройство. Его не отвлекает шум, галдеж, многочисленные гости выставки. Все его внимание направлено на технику. Выглядит он как настоящий ученый, хотя ему только 12 лет. Зовут «ученого» Миша. Моделированием и проектированием он занимается год.

- Мне нравится, что можно что-то создавать своими руками, придумывать. Это тоже творчество. Конечно же, хочется победить. Но при первой попытке у нас одно устройство не заработало… Просто не успели его закончить, – грустно говорит Миша Лахметнин. 

ТАНЦЫ С РОБОТАМИ И РОБОФУТБОЛ 

В этом же зале за разноцветными столиками сидят мальчишки и девчонки 6-9 лет. Они – участники конкурса «WeDo LEB». Дети должны быстрее всех собрать перворобота.

Фото: Екатерина Лобановская

В соседнем помещении судьи оценивают творческие проекты дошкольников (4-7 лет). Забавно, но многие дети выглядят спокойнее своих родителей.

- Ну как? Что они сказали? – встречает мама своего ребенка из конкурсного зала.

- Мам, все нормально. Похвалили, сказали, что я – молодец, – успокаивает сын.

Для посетителей фестиваля организаторы устроили настоящий парк аттракционов. Взрослые с детьми играли в робо-футбол, танцевали вместе с роботами, участвовали в робо-гонках. Также гости могли отвлечься от всеобщего веселья и робопраздника в отдельной зоне отдыха.

Фото: Екатерина Лобановская

И вот долгожданные результаты. Представлять Белгородскую область на всероссийском уровне будет команда «БелКом», а также Кирилл Феоктистов и Ярослав Сорокин, победившие в конкурсе «WeDo LEB». В наукоград Иннополис поедут Александр Прокопенко и Александра Кобелева из детсада №42. А в свободном творческом конкурсе победили Тимофей Степовик со своим «Робошлемом», Геогрий Хачатарян, собравший плоттер, и Никита Горин, придумавший «Интерактивную квест-комнату».

Семен Якименко, руководитель школы робототехники «Robo-labs»

 

 

Монолог

 · 

Читальня

04.12.2015

 

Родился я в небольшом селе в Читинской области, после окончания школы поступил в Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, так как с детства увлекался электроникой: паял, занимался мелким ремонтом техники. Мне всегда было интересно, что из чего состоит и как работает. В 2002 году закончил Радиоконструкторский факультет ТУСУР (специальность: Инженер, проектирование и разработка радиоэлектронных средств), активно занимался научной работой, учился в аспирантуре, работал в конструкторском бюро и даже был руководителем проекта внедрения технологии SMT (технология поверхностного монтажа радиоэлементов) на одном из ведущих предприятий России по изготовлению контрольно-измерительного оборудования нефтяных скважин (ТНПВО «Сиам»).

Так сложилось в моей жизни, что судьба из Томска, где я прожил 13 лет, привела меня в красивый, чистый, зеленый Белгород с добрыми и гостеприимными жителями, мне так понравился этот город, что я здесь решил «пустить корни».

Непреодолимая тяга к постоянному изучению электроники и программированию привела меня к идее открытия своей школы робототехники в Белгороде, что является на сегодняшний момент перспективным направлением и с каждым годом стремительно набирает свои обороты. Та заинтересованность, которую проявляют ребята на занятиях, только подпитывает мое стремление к развитию этого направления в Белгороде.

На сегодняшний момент уже закуплено необходимое оборудование для обучения детей на первый год. Конечно, я понимаю, что надо еще многое приобрести, например, осциллографы для изучения электроники, 3D-принтер для изготовления механических деталей роботов, источники питания, паяльные станции, более мощные процессоры – все это позволит создавать проекты гораздо сложнее.

Детей набираю от 8 до 16 лет, ребята занимаются по парам, так как робототехника – это командная работа. Дети 8-9 лет изучают программирование роботов посредством визуального программирования, как это реализовано в роботизированном конструкторе Lego, 10-летние и старше, могут сразу приступить к изучению процедурного программирования.

Все обучение построено по принципу выполнения лабораторных работ, связанных с изучением всех датчиков и узлов, используемых в роботостроении.

Теоретическая часть дается параллельно в рамках самой лабораторной работы. Обучение непосредственно программированию основано на решении практических задач по принципу «чем больше практики, тем больше знаний», от простого к сложному.

Для организации учебного процесса и достижения поставленных задач все методические материалы приходится подготавливать самостоятельно.

Хочу подчеркнуть, что обучение робототехнике в школе «Robo-labs» не ограничивается умением собирать электронный конструктор с определенным функционалом, как это реализовано в электронном конструкторе Lego, в своей школе я даю начальные знания в области электроники и немалый упор делаю на изучение процедурных языков программирования, которые применяются и в программировании микроконтроллеров промышленного уровня, таким образом ребятам не придется переучиваться или изучать программирование с нуля, они смогут продолжить свой опыт программирования при получении высшего образования.

Из бесед с родителями я понял, что практически никто из них не имеет полного представления о робототехнике, поэтому до конца не понимают, что конкретно будут изучать их дети, чем они будут заниматься на занятиях и какие перспективы открываются для ребенка в будущем при изучении робототехники. Давайте постараемся дать определение. Робототехник – это универсальный специалист: инженер, программист, кибернетик в одном лице. Ему необходимо знание механики, программирования, теории автоматического управления, теории проектирования систем, навыков конструирования.

На сегодняшний момент инженер, который разбирается в электронике и понимает, как ее программировать с учетом работы механики, является бесценным специалистом в сфере инновационных технологий, генерирующим новые идеи и, как правило, является руководителем инновационных проектов.

Ребята из нынешних групп занимаются чуть больше месяца, и уже в ноябре они смогут участвовать в своих первых соревнованиях, создав и самостоятельно запрограммировав своих первых автономных роботов, которые будут ориентироваться в пространстве, объезжать препятствия и выполнять несложные операции.

В планах нашей школы развитие нескольких направлений. Это и создание шагающих роботов для участия ребят в соревнованиях по робофутболу и робоборьбе. Это и более практичные вещи, такие как изучение и создание автоматизированных систем «Умный дом», изготовление и программирование 3D-принтеров, несложных прототипов станков с ЧПУ, а также проекты создания Seagway, робота-пылесоса
и прочих проектов, которые придумают и реализуют ребята.

В завершение хотел бы отметить, на мой взгляд, одну очень важную вещь. Я помню, как на выпускном вечере в университете один из наших профессоров сказал: «Освоив в нашем университете электронику, программирование и другие науки, очень важно постоянно поддерживать высокий уровень профессионализма в той сфере, в которой вы будете работать». В процессе обучения ребят в моей школе я следую этому принципу.

Занятия в школе робототехники «Robo-labs» проводятся по адресу: ул. Королева 2 А, 2 этаж, офис 221 д., тел. 8915-561-15-70, www.robo-labs.ru

Текст: Евгений Михайлюков