Введение

В настоящее время требования, выдвигаемые к навыкам учащихся в области робототехники, стали крайне обширны. От учащихся требуются умения разработки и конструкции робота, и его алгоритмов управления, а также реализации данных алгоритмов в программном коде. Таким образом, учащимся приходится осваивать различные навыки, что, в свою очередь, приводит к распылению усилий и снижению качества получаемых знаний в каждом конкретном направлении. Если обратиться к классификации современных робототехнических трендов, представленной Международной Федерацией Робототехники (IFR), то можно увидеть, что развитие современной робототехники происходит в рамках трех основных трендов: мобильная робототехника, манипуляционная робототехника и техническое зрение. Полагаясь на такую конкретизацию основных направлений изучения робототехники, можно выделить набор необходимых навыков для работы в каждом из направлений. И предложить учащимся сосредоточиться на освоении этих навыков.

В современных образовательных реалиях в качестве объекта изучения и управления зачастую применяются платформы, ориентированные только на одно конкретное направление. Наиболее распространенным решением являются мобильные платформы. Более редким – манипуляционные комплексы. А промежуточные решения, объединяющие в себе свойства и тех, и других решений встречаются крайне редко. Ввиду такого разделения, учащимся приходится выбирать одно из направлений изучения робототехники и оттачивать свои навыки только в его рамках. Поэтому для получения качественных разносторонних знаний перед учащимися встает задача в рамках своего проекта как-то объединить функционал разных направлений изучения робототехники. Решением такой задачи может выступать мобильная платформа, обладающая захватным устройством и позволяющая решать задачи мобильного манипулирования. Именно такая платформа и является основным объектом изучения и управления в рамках образовательного курса, построенного на робототехническом комплекте «Конструктор программируемых моделей инженерных систем (Стартовый)» (далее – «КПМИС (Стартовый)»). При этом, доступная и популярная элементная база компонентов, входящих в данный набор, позволяет модернизировать базовую платформу, расширяя ее функционал, например, путем применения аддитивных технологий в рамках концепции DIY («Do It Yourself»).