Học Robot giúp trẻ giỏi những kiến thức nào?

Môn học Robot tưởng chừng như là một môn mới lạ, nhưng lại có nhiều điểm chung với các môn học truyền thống. Không những vậy, nó còn giúp trẻ hiểu hơn các môn học đó và nhận ra vẻ đẹp từ chúng.

1. Học Robot để ứng dụng Toán

Toán học là môn học thường gặp nhất trong quá trình học Robot. Thông qua việc chế tạo Robot, học sinh sẽ được luyện tập các phép toán, cụ thể như:

  • Hiểu ý nghĩa của các con số: số dương, số âm, số thập phân. Ví dụ giải thích các con số:
    • Số dương là robot đi tới, số âm là robot đi lùi (làm ngược lại).
    • Quãng đường ở giữa 2cm và 3cm là khoảng 2.5cm;
  • Tính toán nhanh các phép Toán cơ bản: ước lượng nhân, chia.Ví dụ các đặt vấn đề cho học sinh:
    • Tăng/giảm số lần quãng đường robot di chuyển;
    • Muốn tăng tốc độ lên bao nhiêu lần thì tăng kích thước bánh xe lên bấy nhiêu lần;
  • Hiểu về ý nghĩa của biến số, hàm số, đồ thị. Một số ví dụ ứng dụng:
    • Chuyển đổi ánh sáng môi trường thành tốc độ bánh xe (mô phỏng năng lượng mặt trời);
    • Càng gần vật cản thì xe chạy càng chậm (mô phỏng chức năng an toàn cho xe tự vận hành);
  • Trực quan về hình học, như:
    • Lập trình robot di chuyển theo đường tròn; robot rẽ trái 45 độ;
    • Để thanh kết nối chắc chắn thì phải gắn ít nhất 2 chốt cố định (đoạn thẳng); vị trí bánh xe (mặt phẳng);
    • Sự đối xứng trong thiết kế: tâm đối xứng / trục đối xứng;
    • Quỹ đạo của cơ cấu tay quay thanh lắc (trong robot đi hai chân, cơ cấu quay phức tạp, vv.);
Các giáo viên và trợ giảng tại Rensei đang đo đạc và tính toán cho nhiệm vụ lập trình robot hoạt động.

2. Học Robot để thành thạo kỹ năng Công nghệ và Tin học

Thông qua việc lập trình cho Robot hoạt động, học sinh sẽ được thực hành nhiều hơn các thao tác trên máy tính, hiểu cách kết nối máy tính với thiết bị và biết ngôn ngữ máy tính

  • Cách thao tác trên máy tính, dùng cho việc quản lý file lập trình hoặc thiết kế robot. Cụ thể là:
    • Cách nhấp chuột: click, right click, double click, scrolling, drag, select, vv;
    • Các nút trên bàn phím: phím ký tự, phím số, dấu câu, dấu thanh, phím chức năng F, vv;
    • Các tác vụ cơ bản windows, folder và file: open, save, close, rename, upload, download, copy, paste, vv.
  • Cách máy tính truyền dữ liệu cho robot và cách robot xử lý thông tin. Đó là:
    • Kết nối máy tính với bộ điều khiển của robot: truyền bằng dây, bằng sóng bluetooth, bằng sóng wifi, bằng USB hoặc thẻ nhớ;
    • Truyền tín hiệu giữa bộ điều khiển với thiết bị input / output: động cơ, cảm biến;
  • Tư duy lập trình. Một số ví dụ như:
    • Phân tích trình tự robot thực hiện nhiệm vụ;
    • Sơ đồ các bước chuyển đổi tín hiệu đầu vào thành hành động đầu ra;
    • Lưu đồ giải thuật để robot ra quyết định tương ứng với từng trường hợp;
Học viên CLB Sáng tạo Robot đang thao tác lập trình cho robot.

3. Động lực khám phá Khoa học – Tự nhiên và xã hội

Chế tạo Robot là để giải quyết các vấn đề của cuộc sống. Do đó việc học robot luôn cần những kiến thức khoa học cơ bản.

  • Các kiến thức liên quan trực tiếp đến robot, như:
    • Dòng điện trong robot có nguy hiểm cho người không?
    • Điện áp nguồn pin cho robot là bao nhiêu? Tương ứng với mấy viên pin AA?
    • Cảm biến sóng âm hoạt động như thế nào? Con vật nào trong tự nhiên dùng sóng âm để phát hiện vật cản?
    • Ánh sáng được đo như thế nào? Làm thế nào để robot phân biệt màu sắc?
  • Các kiến thức cuộc sống, như:
    • Robot làm giảm thiểu sự biến đổi xấu đi của môi trường sống;
    • Các thiết bị tiết kiệm năng lượng / năng lượng sạch;
    • Chế tạo các phương tiện giao thông công cộng hữu ích;
    • Các thiết bị thông minh nhằm nâng cao sức khỏe / chăm sóc tâm lý / hỗ trợ hành vi con người;
    • Các thiết bị bảo vệ con người khỏi hành vi xâm hại; cảnh báo thiếu an toàn lao động;
    • Robot khám phá không gian – vũ trụ; thiết bị hỗ trợ sự sống và thao tác trong môi trường đặc biệt;
    • Máy móc chăm sóc hệ sinh thái động vật / thực vật; robot thú cưng; hệ thống nông nghiệp công nghệ cao;
Học viên Rensei đang thực hiện nhiệm vụ tại cuộc thi WRO 2018 với chủ đề “Vấn nạn về lương thực”.

4. Học Robot để tìm hiểu các đại lượng Vật lý

Việc giải quyết các vấn đề của robot luôn dựa trên nhiều kiến thức vật lý.

  • Hiểu thực tế các lực đại lượng cơ bản, chẳng hạn như:
    • Yếu tố lực ma sát trong chuyển động ảnh hưởng đến robot;
    • Thiết kế vị trí trọng tâm để robot vững vàng;
    • Sự tương quan giữa vận tốc – quãng đường – thời gian;
    • Mạch điện trong hệ thống điều khiển; các loại linh kiện điện tử;
  • Các kiến thức cơ học – động lực học như:
    • Hệ thống ròng rọc tĩnh, ròng rọc động;
    • Truyền động bằng bánh răng, bánh đai, trục;
    • Các cơ cấu chuyển động không theo quỹ đạo thông thường;
  • Tìm hiểu một số hiện tượng vật lý như:
    • Tốc độ của âm thánh; sóng âm;
    • Nguồn sáng; độ phản xạ ánh sáng bề mặt;
    • Sự giãn nở theo nhiệt độ; độ bền của vật liệu;
Học viên Rensei đang nghiên cứu cách hoạt động của cơ cấu ròng rọc.

5. Học Robot giúp nâng cao trình độ Ngoại ngữ

Thuật ngữ tiếng Anh trong công nghệ thường được sử dụng đồng nhất ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, những thuật ngữ này không dễ để dịch sang tiếng Việt.

  • Làm quen với các thuật ngữ thông dụng trong lĩnh vực kỹ thuật. Ví dụ như: computational thinking, input/output, adapter, cable, plugin, block, port, pulse, real-time, transistor, moment, vv.
  • Biết tên của các thiết bị chuyên ngành. Ví dụ như: ultrasonic sensor, CPU, step motor, gear, firmware, microprocessor, LCD, omni-wheel, vv.
  • Hiểu sâu hơn về gốc của từ vựng. Vì thường các thuật ngữ là từ ghép hoặc biến thể. Một số từ khác thì bắt nguồn từ các hình tượng có liên quan. Ví dụ: ware, sonic, disk, bus, brain, hub, key, slider, load, vv.

Tiếp cận tiếng Anh công nghệ từ sớm sẽ giúp trẻ quen thuộc từ vựng và phát triển ngôn ngữ. Bên cạnh đó, còn tăng khả năng học tập và làm việc trong môi trường quốc tế.

Học viên CLB Sáng tạo Robot đang luyện tập thuyết trình bằng Tiếng Anh cho cuộc thi FIRST LEGO League 2021.

Nguyễn Long

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *