От детских фантазий к реальному производству
В «РобоФесте-2015» приняли участие 265 человек — школьники и студенты, которые представляли 155 команд города и области. Фестиваль — это не только спортивные робототехнические соревнования, но еще и уникальная образовательная площадка, на которой школьники делают первые шаги к выбору будущей профессии в инженерно-технической области. Это хорошая возможность поучиться друг у друга, а также поделиться опытом.
На фестивале несколько направлений. Одно из них — Hello, Robot! Соревнования проводятся в младшей и старшей группах. Дети до 11 лет соревнуются в номинациях «Шагающие роботы», «Биатлон», «Траектория». Изобретатели от 12 до 15 лет — только в «Биатлоне» и «Траектории». Представленные роботы должны быть автономными, то есть не допускается дистанционное управление ими. Они должны быть построены с использованием деталей только конструктора лего.
Команда лицея № 165 — это Таисия Маркеева и Артем Трубников. Им по 11 лет. Они занимаются робототехникой уже четыре года. Для ребят это важная сфера деятельности, где можно создавать что-то новое и интересное. Дети уверены, что со временем это увлечение станет их профессией.
— В нашей команде я программист, а Артем конструктор, поэтому у нас все получилось, — рассказывает Таисия. — Над своим роботом мы работали около месяца, потому что нужно было провести много вычислений. Мы учимся в пятом классе, и для нас это было сложно. Во время работы мы узнали много нового — например, как создавать такие программы, чтобы робот мог без проблем поехать и повернуть в нужную сторону. В этом соревновании наш робот движется по прямой и по датчикам ультразвука определяет, где находятся нужные ему банки. Одни банки он сбивает, а другие забирает и везет к финишу.
В соседнем зале зрелище не менее интересное. Здесь роботы могут въезжать по наклонной плоскости и съезжать с пандуса, собирать мячики и кидать их в колбу. У участников и зрителей эти умные устройства вызывают большой интерес.
Андрей Савлев представляет команду кружка ДК ГАЗа.
— Достаточно сложно сделать робота, который не должен превышать определенных размеров — 45 на 45 сантиметров, при этом он должен закидывать мяч на 1,5 метра, — говорит изобретатель. — Все эти действия нужно проделать за две с половиной минуты. Такой робот — это прототип погрузчика, который может применяться в производстве.
В следующем зале ребята представляют свои инженерные проекты. У кого-то это робот-паук, у кого-то мельница и даже модель судна на воздушной подушке.
Александр Фадеев приехал из Дзержинска. Он учится в физико-математической школе № 2, ему 14 лет. О своем проекте юный изобретатель рассказывает с гордостью.
— Это беспилотник, он существенно легче по весу своих аналогов. В будущем я поставлю четыре двигателя, что даст ему возможность взлетать, а пока он ходит по любой гладкой поверхности. Я из города, где экологическая обстановка не очень хорошая. Это судно можно запускать на водоемы и контролировать состав воды и атмосферы, а можно применять и в военных целях для разведки. Делал этот корабль сам и в дальнейшем хочу связать свою жизнь с технической сферой.
— В ДК ГАЗа собралось много заинтересованных ребят, возраст участников от 8 до 22 лет, — объясняет директор Поволжского центра аэрокосмического образования Ирина Тузикова. — Генеральный партнер фестиваля — «Группа ГАЗ». Соорганизаторами и партнерами фестиваля являются ведущие вузы нашего города — это и НГТУ имени Р. Е. Алексеева, и ННГУ имени Н. И. Лобачевского, педагогический университет имени Козьмы Минина, а также Центр дополнительного образования детей.
Андрею Герасимову восемь лет, он занимается в кружке робототехники недавно. В этом же кружке занимается и его старший брат Михаил, который уже в сборной страны. Андрей не хочет отставать от брата, он стремится быть похожим на него и достичь таких же успехов. Проект Андрея — это мусоросборщик. Вместе с папой они собирали его около месяца. Пока робот реагирует на цвета деталей конструктора лего.
— Папа мне сказал, что я могу поехать на «РобоФест», — говорит Андрей. — Вместе с ним мы собрали тележку, а уже затем начали приделывать к ней другие детали. Так у нас получился этот замечательный робот. Мусора всегда бывает много, поэтому кому-то нужно позаботиться, чтобы его правильно рассортировать и утилизировать.
— Роботы войдут в нашу жизнь в том или ином виде так же, как это произошло с компьютерами и сотовыми телефонами, — делится мнением отец братьев-изобретателей Алексей Герасимов. — Это дойдет до нас как на бытовом уровне, так и на индустриальном.
— Сегодня происходит настоящее чудо, — говорит народный учитель РФ Лев Васильевич Пигалицын. — Оно в том, что большое число мальчишек и девчонок представили свои интересные оригинальные конструкции в самых разных номинациях. Ребята работали командой. Руководитель почти не вмешивался. Плюс соревнований в том, что ребята могут здесь показать то, что они придумали. Пока робототехника у нас находится на начальном уровне, и где-то в производстве применять изобретения школьников невозможно. Хотя представителям ГАЗа я неоднократно предлагал сводить интересующихся ребят на конвейер и дать им задание — на основе робота-конструктора модернизировать процесс. Тогда будет реальный вклад детей в производство автомобиля.
На пути к творчеству
— В наш кружок приходит очень много ребят. Мы присоединились к программе «Робототехника» в 2011 году. Около 70 школьников занимаются у нас направлениями лего и в основном направлением Hello, Robot! С этого года старшие ребята занимаются конструированием и программированием роботов на основе микроконтроллера «Ардуино», — рассказала руководитель кружка «Робототехника» школы информационных технологий при Дворце детского творчества имени В. П. Чкалова Татьяна Волкова. — Возраст, в котором оптимально можно начать заниматься робототехникой, — 3–4-й класс. Сейчас очень развито лего, и родители приводят своих детей со словами, что их ребенок с пяти лет собирает конструктор и может все. А сборка роботов — это творчество. Способность к этому не у каждого есть. Многие в этой области быстро достигают результатов, но чтобы ему пойти дальше и быть успешным, нужно умение работать в команде. Если ребенок один, то ему сложно сочетать умение хорошо программировать, конструировать, находить и быстро принимать решение.
Кстати, по мнению Татьяны Волковой, занятие робототехникой не только положительно сказывается на развитии интеллектуальных способностей детей, но и может даже изменить их характер.
— К нам в кружок приходят дети, которые находятся на индивидуальном обучении, у которых есть отклонения в поведении и развитии, но после занятий в кружке они оканчивают школу в общем классе, и весьма успешно, — рассказала она. — Был у меня ребенок с повышенной гиперактивностью. На первых соревнованиях мне пришлось привязывать его к себе проводом от мыши, настолько он был непоседлив и перевозбужден. Но в ходе занятий он стал успокаиваться и начал показывать результаты. Он всегда выступал в команде в роли конструктора. Программировать совершенно не умел, но как организатор-конструктор он выступал хорошо — придумает идею, а потом ее воплощают ребята в команде. Четыре года занятий робототехникой для него не прошли напрасно, хотя профессией этот род занятий для него не стал. После девятого класса он успешно поступил в техникум отраслевых технологий. Он хочет стать высококлассным поваром. Робототехника ставит цели, помогает организовать человека. Не важно, будет ли он заниматься робототехникой в дальнейшем, но он станет успешным, найдет свое место в нашем обществе. Еще одному нашему ученику были категорически противопоказаны стрессовые ситуации. Для своего развития и самовыражения он стал ходить к нам заниматься робототехникой, а потом поступил в автомеханический техникум. Мотивацией было то, что там есть кружок робототехники. Именно робототехника помогла ему определиться в жизни и найти свое место в коллективе.
Увлечение роботами, конечно же, влияет на дальнейшую жизнь детей, на их интеллект, характер. Но не менее важна, по мнению Татьяны Волковой, программа по робототехнике и для нашего города, да и для всей России. Сейчас идет возрождение промышленности. Чтобы наша страна была сильной и конкурентоспособной, нужны наши отечественные разработки в области передовых технологий и кадры, которые способны изобретать и создавать технику будущего. А программа по робототехнике позволяет подготовить такие кадры.
Нужное образование поможет сделать карьеру
На пресс-конференции по итогам фестиваля было рассказано о программе «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России».
— Мы даем нашим детям образование, которое не только их развивает, но и делает успешными. Кстати, 28 лауреатов Нобелевской премии пришли в науку со школьной скамьи, — отметил заместитель министра образования Нижегородской области Илья Коршунов. — Для того чтобы дети были успешными, очень важно, чтобы они как можно раньше попробовали себя в разных областях и определили свою будущую профессию. Чем раньше мы начнем строить профессиональную карьеру наших детей, тем она будет удачнее и успешнее. Именно с этой целью мы начали профориентационную работу в школах. У нас в области действуют 24 лаборатории при вузах и институтах академии наук, где ребята занимаются конкретными исследовательскими проектами. И в этом контексте большую роль играет программа «Робототехника». Современная промышленность и производство — это всегда механика и компьютер. Робототехника оказалась той путеводной нитью, которая дает много возможностей детям попробовать себя применительно к промышленным производственным процессам.
Программа «Робототехника» начала работать в России с 2008 года, она была основана фондом Олега Дерипаски «Вольное дело» в партнерстве с Федеральным агентством по делам молодежи при поддержке Министерства образования и науки РФ и Агентства стратегических инициатив. Генеральные партнеры проекта — крупные технологические компании. Они быстрее всех поняли: для того чтобы обеспечить себя кадрами для выпуска востребованной продукции, нужно работать с талантливыми, как можно раньше профессионально сориентированными работниками.
— Меморандум о взаимодействии между министерством образования, «Группой ГАЗ» и фондом «Вольное дело» был подписан в 2014 году, — сказал Илья Коршунов. — Мы рассматриваем робототехнику как возможность показать детям их будущую профессию. Большинство тех испытаний, которые предлагались нашим детям на фестивале «РобоФест», имеют реальный отклик и реальные прототипы в производственных процессах автомобильной компании ГАЗ. Если робот проезжает по намеченным точкам и собирает определенные компоненты, то это логистика. Есть еще много процессов, которые сегодня имеют место на конвейере, сборочных производствах, организации и взаимодействии исполнительных элементов и механизмов с компьютерной техникой. Нижегородская область промышленно ориентирована, поэтому для того, чтобы наши дети были успешными, мы обязаны показать им, какими навыками и компетенциями они должны владеть, чтобы строить успешную карьеру.
По словам Ильи Коршунова, на сегодняшний момент имеются три ресурсных центра, которые решают задачу ранней профессиональной ориентации школьников в инженерно-технические специальности, в естественно-научное образование, в те профили, которые связаны с реальными производствами и промышленными процессами в Нижегородской области: во Дворце детского творчества имени В. П. Чкалова, в Нижегородском институте информационных технологий (это институт при корпорации MERA), в Поволжском центре аэрокосмического образования (ПоЦАКО). Кстати, лаборатория робототехники в ПоЦАКО была создана совместно с «Группой ГАЗ».
Кроме этого, у программы есть еще несколько официальных партнеров. Это ННГУ имени Н. И. Лобачевского, Нижегородский автомеханический техникум, Перевозский строительный колледж, Заволжский автомоторный техникум, лицей № 165, лицей № 82, кружок ДК ГАЗа.
Политех поддерживает будущих инженеров
— В нашем вузе робототехникой мы занимаемся давно, и с каждым годом идет усложнение программ, — рассказал проректор НГТУ имени Р. Е. Алексеева Евгений Ивашкин. — Робототехника стала теперь популярнее, чем бывшее еще недавно очень распространенным компьютерное моделирование. Виртуальные модели, безусловно, интересны для понимания самой сути, но для воспитания и подготовки инженера этого недостаточно. Инженер должен сам, своими руками собрать конструкцию, увидеть, как она функционирует, внести в нее необходимые доработки и запустить ее. Ребята, которые сейчас показывают результаты своей конструкторской деятельности, — это уже практически готовые инженеры. Они ставят себе задачу, воплощают ее и при этом видят недостатки, которые нужно исправить. С такими ребятами мы с удовольствием занимаемся, причем бесплатно, для того чтобы потом, когда они поступят в наш вуз, они получили бы теоретические знания, а работать руками они уже умеют. Все эти «игрушки» имеют реальные прототипы или реальные последствия на производствах. В робототехнике заложены и логистика, и сортировка, и изготовление деталей. Наш вуз активно поддерживает это направление, активно участвует в нем и предлагает свою площадку для проведения ежегодного городского конкурса. Мы уверены, что наша задача — помочь школьникам найти себя в этой сфере.
Евгений Ивашкин рассказал, что в кружках, которые преподаватели НГТУ имени Р. Е. Алексеева ведут в разных школах и на базе политеха, занимаются школьники с шестого по десятый класс.
— Мы всегда готовы помогать и тем, кто к нам приходит за советом из более младших классов, — сказал он. — В последнее время мы реализуем интересный проект, когда собираются объединенные команды, состоящие из школьников и студентов. Школьники в такой команде чувствуют, что они практически уже студенты университета, а студенты, являясь в этом случае руководителями, воспитывают в себе навыки организаторов, руководителей проекта, которые потом им понадобятся на производстве. Получить образование — это очень важно, но надо успешно применить это образование на практике. И когда ребята, с которыми проводится профориентационная работа, видят высокотехнологичные предприятия, которые есть у нас в городе, и видят, что, получив образование в НГТУ, ННГУ, они потом смогут быть успешными на этих самых предприятиях — у них будет карьерный рост и хорошая зарплата, они пойдут в наши вузы и останутся здесь, в Нижегородской области.
Образовательная робототехника в ННГУ
Декан факультета ВМК ННГУ имени Н. И. Лобачевского Виктор Гергель рассказал о лаборатории робототехники, которая существует в университете, и где занимаются школьники с пятого класса.
— Надо понимать, что робототехника — это целая вселенная, — подчеркнул он.— Есть бытовая робототехника, например роботы-пылесосы, которые успешно справляются со своими задачами в квартирах. Есть индустриальная робототехника. У нас же разговор прежде всего идет об образовательной робототехнике. Образовательная робототехника — это и профориентационная работа, так как мы заинтересованы в том, чтобы талантливые ребята шли в наши университеты и продолжали свое образование. Но это и мотивация для обучения. К сожалению, наше образование страдает некоторой абстрактностью, когда все объясняется теоретически. Но ведь известно: «Суха теория, мой друг…» А вот если можно увидеть практические результаты своей учебы, самому сделать роботы, это очень сильно мотивирует. А главное в обучении — это мотивация. А еще робототехника — это увлекательная область деятельности и одно из перспективных направлений подготовки кадров для инновационной России.
Лаборатория робототехники была создана в ННГУ пять лет назад. Здесь проводится обучение студентов, здесь же начиная с пятого класса и до 11-го занимаются и школьники. Наиболее увлеченные из них затем поступают в университет.
— Наше направление — это интеллектуальная начинка роботов. Безусловно, важна аппаратная составляющая, но то, что умеет делать робот, определяет прежде всего программное обеспечение, математические модели, алгоритм. Именно в этом направлении работают студенты, и к этому мы стараемся привлекать и школьников, — отметил Виктор Гергель.
Виктор Павлович рассказал, как, участвуя в международной конференции в Германии, он побывал на экскурсии в цехах завода «Фольксваген». Там в огромном по площади цехе все операции выполняют роботы, а люди только подвозят материалы для сборки. Люди стали подмастерьями у роботов.
— Нужно четко понимать, что это реалии нашего дня и перспектива, и если мы хотим работать на опережение, то, конечно же, должны заниматься робототехникой. Робототехника — это и роботы нового поколения, роботы с элементами искусственного интеллекта, которые действуют не просто по ранее заданной программе, а пытаются сориентироваться в обстановке, разобраться в ситуации и принять собственное решение в рамках тех правил, которые им заданы.
Анна Родина
Фото Алексея Манянина
