Главная | Новости | ПИШ СПбПУ изготовила 45 учебных моделей малогабаритного автономного робота для петербургских школ

ПИШ СПбПУ изготовила 45 учебных моделей малогабаритного автономного робота для петербургских школ

28.12.2024

Современное оборудование сделает уроки робототехники в школе еще более наглядными, увлекательными и эффективными для учеников.

Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого изготовила 45 учебных моделей малогабаритного автономного робота для петербургских школ. Работа велась под руководством проректора по цифровой трансформации СПбПУ, руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексея Боровкова, директора центра дополнительного профессионального образования ПИШ СПбПУ Сергея Салкуцана и заведующего Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) ПИШ СПбПУ Марины Болсуновской в рамках сотрудничества ПИШ СПбПУ и Администрации Санкт-Петербурга по реализации модели «школа – вуз – предприятие». Партнером масштабного проекта выступает Академия цифровых технологий – современная образовательная площадка, где школьники обучаются предпрофессиональным навыкам и умениям в области IT, роботостроения, естественных наук и других.

Сегодня одним из приоритетов эффективной подготовки инженеров новой формации является долгосрочный, последовательный и практико-ориентированный образовательный маршрут. Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков отмечает: «Модель сквозного бесшовного инженерного образования «школа  колледж  вуз  промышленность« предполагает максимальное вовлечение учащихся в инженерные направления, чтобы в будущем они стали не просто инженерами, а разработчиками новой высокотехнологичной продукции для решения задачи технологического лидерства».

С целью реализации модели бесшовного инженерного образования и содействия углублению знаний учащихся в робототехнике, информатике и технических науках через изучение принципов построения беспилотного транспорта ведущие специалисты лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» разработали малогабаритный колесный автономный робот (МКАР) и комплект дополнительных материалов, предназначенные для дополнительных школьных занятий. Руководителем проекта стал научный сотрудник лаборатории ПСПОД ПИШ СПбПУ Георгий Васильянов.

Модель автономной платформы способна двигаться без участия человека, избегая препятствий. Она оснащена системами ориентации в пространстве, которые используются в промышленности при создании систем управления автономным транспортом. На основе физической модели также разработана виртуальная модель-симулятор, которая позволит проводить отладку программного обеспечения без физической модели и существенно ускорит процесс разработки. Также набор укомплектован проектной, конструкторской и технической документацией, методическими материалами и учебным пособием объемом более 400 страниц с иллюстрациями, описаниями и примерами кода.

Презентация модели и обсуждение планов по ее использованию в школах состоялись на форуме «Инженерное образование» в рамках VI Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии», который прошел с 15 по 16 октября 2024 года в СПбПУ. В ходе пленарного заседания мероприятия вице-губернатор Санкт-Петербурга Ирина Потехина подчеркнула, что один их основных вопросов обеспечения технологической независимости нашей страны является обучение в достаточном количестве квалифицированных кадров: это «инженерный спецназ» (3-5%), линейный персонал высшей категории (25-27%) и квалифицированные рабочие и специалисты среднего звена (70%): «Одна из задач, над которой мы работаем  формирование интереса у детей к технической и естественно-научной деятельности, начиная с детского сада и продолжая в школе».

Раскрыть и развить технические способности учащихся через изучение основ беспилотного транспорта и инженерное творчество позволяет образовательная программа для обучения школьников разработке транспортных средств и основам робототехники на базе МКАР. Курс был апробирован на образовательных сменах для старшеклассников в международных и всероссийских детских центрах «Артек», «Орленок», «Океан», «Зеркальный» в течение трех лет – с 2021 по 2024 год. Программа получила отличные отзывы ребят и родителей. Также модель использовалась как учебное пособие в лекциях и практических занятиях, которые проводили преподаватели СПбПУ в рамках сотрудничества вуза с ГБНОУ «Академия талантов».

С 25 ноября по 6 декабря 2024 года на базе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» состоялся двухнедельный курс повышения квалификации «Робототехника на основе МКАР». Сертификаты государственного образца о повышении квалификации в СПбПУ получили 29 преподавателей информатики и робототехники из 15 ведущих школ Санкт-Петербурга. Именно эти школы получат учебные комплекты для проведения занятий по робототехнике, разработанные специалистами ПИШ СПбПУ, в рамках сотрудничества с Академией цифровых технологий.

Основная цель курса – познакомить учителей с устройством робототехнической платформы и ее программным обеспечением, а также научить их, как преподносить этот материал школьникам.

Учебная программа состояла из 3 блоков.

  • Обучение универсальному языку описания роботов — URDF.
  • Обучение работе с основными программными модулями, из которых состоит беспилотная система управления.
  • Работа непосредственно с физической версией МКАР, запуск устройства и основных датчиков.

«Академия цифровых технологий благодарит коллег из Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», в особенности – Георгия Сергеевича Васильянова, за инициативность, добросовестный труд и открытую коммуникацию. Проект МКАР открывает новые возможности для школьников Санкт-Петербурга. Благодаря эффективной подготовке педагогов у школьников появится возможность освоить учебный курс и познакомиться с основами работы беспилотного транспорта», – отмечает старший методист учебно-методического центра Академии цифровых технологий Зинаида Бушуева.

Главной особенностью полностью отечественной разработки МКАР является возможность стать отправной точкой для инженерного творчества школьников. Максимально унифицированы шасси и используемые в них элементы, сокращено число готовых фабричных деталей. Большинство компонентов спроектированы под изготовление способами 3D-печати и лазерной резки. Школьники пройдут все этапы создания робототехнического устройства: освоят необходимые навыки программирования на Python, познакомятся со средой создания робототехнических устройств и универсальным языком описания роботов. Ребята научатся настраивать готовые программные модули для ROS и писать свои собственные модули, отвечающие за движение, навигацию и другие функции беспилотного устройства.

Источник: pish.spbstu.ru