Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky získala priaznivcov robotov všetkých vekových kategórií

Človek je tvor na jednej strane usilovný a pracovitý, na strane druhej lenivý, ale vynaliezavý. Aj to ho ženie dopredu pri vymýšľaní, konštruovaní a využívaní rôznych jednoduchších či zložitejších zariadení pre uľahčenie rutinných, fyzicky či duševne náročných a vyčerpávajúcich, monotónnych či nebezpečných ľudských činností.

Foto: Elena Pivarčiová
Foto: Elena Pivarčiová
(4)
dsc_0156
dsc_0156
dsc08783
dsc08783
img_20170127_111018
img_20170127_111018

Vyvoláva to rozvoj progresívnych technológií, nadväzne ich široké využívanie a prienik množstva výrazov do bežnej reči, ako napr. smartfón, tablet, internet, počítač... Čoraz častejšie používame aj niektoré výrazy ktoré v nás vzbudzujú aj určitý rešpekt, napr. robot, robotika, umelá inteligencia, atď. Málokedy si ale uvedomíme, že aby tieto veci fungovali tak, ako fungovať majú, príslušné zariadenia je potrebné naplniť technickým a funkčným obsahom, teda  materiálnym (hardvérovým) a myšlienkovým (softvérovým) vybavením.

Pomyslime si na poskladanie a pospájanie súčiastok pri výrobe rôznych zariadení, sledovanie a riadenie množstva, koncentrácie či teploty komponentov pri chemickej výrobe alebo v atómovej elektrárni, vyhľadávanie a likvidáciu výbušnín v zamínovanom teréne, alebo na bežné vysávanie v domácnosti. V súčasnosti nielen v týchto, ale aj v iných pracovných oblastiach, ako aj v bežnom živote sa objavujú zariadenia schopné vykonávať požadované činnosti nielen podľa vopred presne definovaného postupu, ale aj autonómne, podľa meniaceho sa prostredia a okolností prebiehajúceho procesu. Sú to špeciálne technické zariadenia: roboty, či robotické systémy, vyznačujúce sa prvkami umelej inteligencie, ktoré sú schopné nahradiť človeka a vykonávať požadovanú činnosť presne, neúnavne a bez nároku na odmenu. Vedný odbor, ktorý sa zaoberá ich vývojom a rozvojom je robotika.

 

Roboty – dnešok a budúcnosť

Robotické systémy v súčasnosti predstavujú jednu z najvýznamnejších oblastí inovácie výrobných liniek a výrobných systémov. Najlepším príkladom je automobilový priemysel, ktorý dnes využíva pravú podstatu slova robot. Ale to nie je jediné odvetvie, kde sa tento druh modernizácie objavuje. Musíme si uvedomiť, že žijeme v dobe, kedy čoraz väčší rozsah ľudskej práce preberajú roboty. Vývoj napreduje takým tempom, že behom krátkej doby väčšinu súčasných pracovných pozícií budú zastávať roboty a dostanú sa takmer do všetkých oblastí nášho života. Budú vykonávať napr. prieskum neprístupných, alebo zdraviu škodlivých priestorov, výskum vesmíru, operačné, rehabilitačné či iné činnosti v medicíne, alebo budú slúžiť ako pomôcky pre vykonávanie rutinných prác v bežnom živote. Tak, ako sa osobné počítače a smartfóny stali súčasťou nášho života, postupne sa aj roboty stanú univerzálnymi, všade prítomnými pomocníkmi nás všetkých. Už aj v súčasnosti používame domáce roboty, ako napr. robotické vysávače, kosačky či roboty na umývanie podláh. V budúcnosti možno očakávať, spolu s ďalším zdokonaľovaním robotov, ich bežné nasadenie v každodennom živote – všade tam, kde to bude pre človeka, ako ich tvorcu, výhodné.

Keďže čoraz viac po­vo­la­ní sú­vi­sí s modernými tech­no­ló­gia­mi, na trhu práce nielen na Slovensku, ale  po celom svete, sú absolventi technických škôl stále žiadanejší. A práve preto by mala byť dnešná generácia detí viac vedená technickým smerom, ktorý sa bude zameriavať na automatizáciu rôznych procesov a objavovanie nových technických vymožeností, ktoré nám uľahčia život v budúcnosti. Je potrebné kráčať s dobou, pretože robotika a automatizácia sú jednou z možností, ktorá smeruje tam kde by ľudstvo o pár desaťročí chcelo byť. Znalosti z danej oblasti môžu pre budúcu generáciu znamenať viac, ako si dnes vieme predstaviť. Preto je potrebné vzbudiť záujem detí o robotiku, ukázať im, že robotika nie je len teória, ale je to zaujímavá a kreatívna disciplína, kde si nadšenci môžu navrhnúť, skonštruovať a naprogramovať čokoľvek.

Nezastupiteľná úloha školstva

Nadšencov, budúcich tvorcov robotických systémov, je potrebné odborne pripraviť. Preto sa Katedra riadenia strojov a automatizačnej techniky s podporou vedenia Fakulty environmentálnej a výrobnej techniky Technickej univerzity vo Zvolene zamerala na popularizáciu vedy a techniky medzi mladými ľuďmi v snahe zvýšiť záujem mladej generácie o štúdium technických odborov. V rámci riešenia projektu KEGA 003TU Z-4/2016: Výskumné a výučbové laboratórium robotiky aj s finančnou podporou Nadácie Volkswagen Slovakia: Rozvíjať technik(o)u, pracovníci katedry rozbehli sériu popularizačných akcií (prezentačné akcie, workshopy, súťaže) pre základné a stredné školy, ale aj pre širokú verejnosť. Katedra chce „robohraním“ pritiahnuť mladú generáciu k automatizácii a robotike a presvedčiť ich, že hľadať, navrhovať a realizovať vlastné riešenia je zaujímavou a pútavou cestou k úspechu.

 

Cieľom prezentačných akcií bolo zoznámiť nielen študentov základných a stredných škôl, ale aj širšiu verejnosť (najstarší účastník mal 90 rokov)  s konkrétnymi ukážkami robotov na báze LEGO Mindstorms Education a Arduino ako aj ďalších hotových projektov, ako napríklad 3D holografické obrázky a 4D obrázky, 3D okuliare, virtuálna realita, inerciálny navigačný systém – akcelerometer, gyroskop, programovanie priemyselných počítačov, kde účastníci majú možnosť osobne si vyskúšať jednotlivé exponáty a diskutovať jednak s odborníkmi, ktorí sú im k dispozícii, aby zodpovedali otázky a predviedli možnosti jednotlivých robotov a projektov a tiež diskutovať so  študentami univerzity, nadšencami pre techniku. Na týchto akciách študenti stredných škôl získajú aj bližšiu predstavu o odbore „Výrobná technika a manažment výrobných procesov“, ktorý môžu študovať na našej fakulte. Od februára 2016 do marca 2017 sme na katedre realizovali 7 prezentačných akcií, na ktorých sa zúčastnilo viac ako 300 záujemcov a zúčastnili sme sa 14 prezentačných akcií pre verejnosť vo viacerých mestách na Slovensku.

 

V súčasnom období všetky typy škôl, od základných cez stredné až po univerzity si čoraz viac vyžadujú praktickú výučbu a tá potrebuje okrem materiálnej základne aj inovatívny prístup učiteľa. Je potrebné zavádzať projekty, ktoré dokážu u mladých ľudí prebudiť zvedavosť, záujem spoznávať a objavovať, a rozmýšľať nad tým, ako by veci mohli fungovať lepšie. Je potrebné rozvíjať projekty, ktoré mládež motivujú realizovať vlastné nápady, rozvíjajú kreativitu, trpezlivosť, tímovú spoluprácu, nútia ich doplniť si vedomosti, vyvolajú záujem a ochotu pátrať po ďalších informáciách.

 

Keďže nie všetky školy majú k dispozícii potrebnú techniku, okrem prezentačných akcií sme mladým ľuďom ponúkli aj možnosť aktívne sa zúčastniť motivačných LEGO a Arduino workshopov na našom pracovisku, kde si účastníci pod odborným vedením lektora vyskúšali prácu so senzormi, motormi, mikroprocesormi pri konštrukcii a riadení vlastného robota. Na workshopoch sme účastníkov motivovali didakticky a metodicky vhodne zvolenými praktickými úlohami, zapojili sme ich nielen do návrhu a konštrukcie vlastného robota, ale sme im aj ukázali, že po zadaní správnych príkazov robot autonómne dokáže zadanú úlohu aj splniť. Na konci workshopu v robotickej súťaži predviedli kvalitu a schopnosti svojich robotov. Žiaci I. stupňa základných škôl ovládali skonštruovaného robota mobilom, žiaci II. stupňa základných škôl a študenti stredných škôl robota aj programovali. Každý z účastníkov mal možnosť overiť si, že programovanie robotov nie je teoretická vedecká práca, ale je to praktické a názorné hľadanie postupov pre dosiahnutie správneho riešenia. Pri riešení úloh sme využili učenie hrou a projektové vyučovanie, ktorými sme prekonali nedostatky tradičného vyučovania (izolovanosť vedomostí a ich odtrhnutie od praxe, učenie naspamäť, nízka motivácia). Práca v laboratóriu s programovateľnými robotickými stavebnicami poskytla účastníkom praktické zručnosti. Účastníci aktívne riešili projekty, pričom získali skúsenosti praktickou činnosťou a experimentovaním s nutnosťou využívať tímovú spoluprácu, tvorivý prístup k riešeniu zadanej úlohy, aj medzipredmetové vzťahy.

O workshopy prejavili veľký záujem základné aj stredné školy. V období od februára 2016 do marca 2017 sme realizovali 13 stretnutí s cca 300 účastníkmi.

 

S veľkým záujmom u mládeže ale aj u učiteľov sa stretli súťaže vlastných robotov, ktoré sme v januári 2017 organizovali pre stredoškolákov a vysokoškolákov TUZVO a pre žiakov základných škôl, pričom súťažiacich prišlo podporiť aj početné obecenstvo. Na týchto dvoch súťažiach sa zúčastnilo 32 súťažiacich v dvoj- a trojčlenných tímoch. Organizátori súťaže ocenili prácu učiteľov na základných a stredných školách, ktorí mladých ľudí podporujú v záujme o techniku a technickú tvorbu a víťazné školy si odniesli okrem cien pre jednotlivcov aj cenu pre školu.

Ďakujeme sponzorom

Chvíle "Robohrania" nám pomohli spríjemniť svojimi výrobkami a cenami do súťaže sponzori, ktorým veľmi pekne ďakujeme: Nadácia Volkswagen Slovakia, Ministerstvo školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky, Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky, Technická univerzita vo Zvolene, Big On, Datalan IT Works, DRU, U Mirky, Pekáreň Vidlička, Pekáreň GM plus, SAT Electronik, Smart Computer, Promo Design, KM komplexné reklamné služby, ABB, Eduxe distribútor učebných pomôcok, Leštáchovo kníhkupectvo.

 

Našim cieľom bolo prilákať čo najširší okruh aktívnych záujemcov, ale aj divákov-zvedavcov. Realizovanými akciami a súťažami sme rozšírili spoluprácu fakulty so základnými a strednými školami, umožnili sme mládeži aktívny a tvorivý prístup k robotickým systémom, vzbudili sme záujem o technickú tvorbu, poukázali sme na význam algoritmického myslenia. Našou snahou bolo motivovať mladých ľudí, aby sa naučili hľadať, navrhovať a realizovať vlastné originálne riešenia problémov.

 

Dôkazom, že sme sa vybrali správnou cestou, je aj najvyššie ocenenie – 1. miesto v súťaži Briliantt 2017, ktorú vyhlasuje Medzinárodný inštitút pre interdisciplinárny výskum pri Fakulte masmediálnej komunikácie Univerzity sv. Cyrila a Metoda v Trnave. Ocenenie sme získali za projekt „Robohranie – proFEVT“, so zameraním na inováciu vzdelávania v oblasti algoritmizácie a programovania a popularizáciu robotiky na Fakulte environmentálnej a výrobne techniky Technickej Univerzity vo Zvolene.

 

Snažíme sa rozvíjať nápady, projekty a iniciatívy, ktoré by štúdium techniky urobili zaujímavejším a zmysluplnejším. Dúfame, že naše akcie budú motivovať študentov aj do budúcna, vzbudia záujem o robotiku, algoritmizáciu a programovanie, umožnia rozvíjať schopnosti potrebné pre konštrukčnú, vývojovú a výskumnú prácu a aktívnu tímovú spoluprácu. Dúfame, že sa nám podarí zvýšiť záujem mladej generácie o štúdium techniky.

(Bližšie informácie: http://www.robohranie-profevt.wz.sk)

 

Text a foto: Elena Pivarčiová

Diskusia