РуЛиб - онлайн библиотека > Воронин Игорь > Детская образовательная литература > Программирование для детей. От основ к созданию роботов
Читаем онлайн «Программирование для детей. От основ к созданию роботов»
- 12
ББК 32.973.2-018
УДК 004.3
В75
Воронин И., Воронина В.
В75
Программирование для детей. От основ к созданию роботов. — СПб.: Питер,
2018. — 192 с.: ил.
ISBN 978-5-4461-0555-7
Нашу жизнь невозможно представить без разнообразных цифровых устройств.
Ноутбуки, планшеты, мобильники и другие гаджеты доступны детям буквально
с рождения. «Разум» внедряется в привычные вещи — пылесосы, стиральные машины, холодильники, автомобили. Как не потеряться в этом мире? Как управлять
умными вещами? Вероника и Игорь Воронины просто и увлекательно рассказывают
о программировании, роботах, передаче зашифрованных посланий и многом другом. Хочешь научиться основам программирования и создать собственного робота,
который будет выполнять твои команды? Теперь всё в твоих руках. Изобретателем
может стать каждый! Книга выпущена при поддержке фонда «Сколково» и Международной гимназии инновационного центра «Сколково».
6+ (Для детей старше 6 лет. В соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2010 г. № 436-ФЗ.)
ББК 32.973.2-018
УДК 004.3
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без
письменного разрешения владельцев авторских прав.
Издательство не несет ответственности за доступность материалов, ссылки на которые вы можете найти в этой
книге. На момент подготовки книги к изданию все ссылки на интернет-ресурсы были действующими.
ISBN 978-5-4461-0555-7
© ООО Издательство «Питер», 2018
© Серия «Вы и ваш ребенок», 2018
International
gymnasium
International
gymnasium
Эпизод первый.
Как роботы стали роботами
Э
то мы с вами будем обсуждать в первом эпизоде. Вы узнаете про принцип хранимой
программы и обратную связь, вместе мы рассмотрим разнообразие контроллеров для
роботов и еще многое-многое другое…
Раньше в детских журналах часто устраивали конкурсы рисунков о том, как дети
представляют себе будущее.
Они рисовали города, где по крышам высоких домов протекают реки, всюду снуют летательные аппараты и, самое главное, всю
тяжелую и нудную работу за людей выполняют роботы.
И вот будущее наступило...
Почти два десятка лет прошло с начала
2000 года, а роботы вокруг нас стали обыденным явлением. Никого не удивляет то, что
по квартире ползает робот-пылесос, что автомобилем управляет система круиз-контроля,
а самолетом — автопилот, что пищу готовят
робот-хлебопечка и робот-мультиварка.
Но что вообще такое робот? Какие роботы бывают? Как ими управляют и как со-
здать робота самому? Давайте подумаем
об этом вместе...
¤¤ Так что же такое робот?
¤¤ В какой момент наши добрые помощники: пылесос, автомобиль, кофевар4
ка — так поумнели, что превратились из обычных механических устройств
в наших интеллектуальных друзей?
¤¤ Чем отличается робот от неробота?
1.1. Робот или нет?
Вы, конечно, хотя бы раз играли игрушками с дистанционным управлением.
Возьмем, к примеру, обычную радио
управляемую машинку — это точно не робот:
она ездит вперед-назад и поворачивает, только если повернуть в нужную сторону рычажок
на пульте.
Хотя команды и поступают машинке по
радиоканалу, но никаких логических операций она с ними не проводит. А вот, к примеру, квадрокоптер уже может считаться
полноценным роботом, хотя и управляется
с пульта или планшета по радиоканалу, как
и машинка.
Как вы думаете, почему?
Наверное, потому что на борту квадрокоптера стоит чип-микропроцессор, и в нем,
по заранее разработанной и загруженной
в запоминающее устройство программе,
идет анализ полученных команд и ведутся расчеты. Робот сам решает, как изменить
скорость вращения моторов, сам задает параметры движения с учетом порывов ветра
или препятствий.
А пылесос? Когда он становится роботом?
Обычный пылесос будет просто шуметь, стоя
на одном месте, если его никто не потянет
за шланг.
Но робот-пылесос не нуждается в понукании — он сам переползает от одной стены
до другой, причем так хитро, что умудряется пройти по каждому кусочку пола не более
чем два-три раза. Как это он делает? Откуда робот-пылесос берет координаты, чтобы
запомнить свой путь? Ведь он не оснащен
GPS-навигатором, он просто отсчитывает шаги и запоминает направление.
5
Дело в том, что и в коптере, и в роботе-пылесосе есть датчики обратной связи — их называют энкодеры. В пылесосе они
установлены на колесах.
При вращении колеса центральный процессор получает данные об угле поворота
и выстраивает траекторию движения, учитывая препятствия в помещении. А дальше
робот ползет по рассчитанным координатам, словно мысленно закрашивая свой путь.
Дойдя до препятствия и развернувшись, он
прокладывает маршрут по еще «не закрашенному» пути. И так будет повторяться до
тех пор, пока робот не «закрасит» своим следом все свободное пространство либо пока
не кончится заряд аккумуляторов.
Чтобы он не завис, жалобно попискивая в середине комнаты, не в силах доехать
до
УДК 004.3
В75
Воронин И., Воронина В.
В75
Программирование для детей. От основ к созданию роботов. — СПб.: Питер,
2018. — 192 с.: ил.
ISBN 978-5-4461-0555-7
Нашу жизнь невозможно представить без разнообразных цифровых устройств.
Ноутбуки, планшеты, мобильники и другие гаджеты доступны детям буквально
с рождения. «Разум» внедряется в привычные вещи — пылесосы, стиральные машины, холодильники, автомобили. Как не потеряться в этом мире? Как управлять
умными вещами? Вероника и Игорь Воронины просто и увлекательно рассказывают
о программировании, роботах, передаче зашифрованных посланий и многом другом. Хочешь научиться основам программирования и создать собственного робота,
который будет выполнять твои команды? Теперь всё в твоих руках. Изобретателем
может стать каждый! Книга выпущена при поддержке фонда «Сколково» и Международной гимназии инновационного центра «Сколково».
6+ (Для детей старше 6 лет. В соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2010 г. № 436-ФЗ.)
ББК 32.973.2-018
УДК 004.3
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без
письменного разрешения владельцев авторских прав.
Издательство не несет ответственности за доступность материалов, ссылки на которые вы можете найти в этой
книге. На момент подготовки книги к изданию все ссылки на интернет-ресурсы были действующими.
ISBN 978-5-4461-0555-7
© ООО Издательство «Питер», 2018
© Серия «Вы и ваш ребенок», 2018
International
gymnasium
International
gymnasium
Эпизод первый.
Как роботы стали роботами
Э
то мы с вами будем обсуждать в первом эпизоде. Вы узнаете про принцип хранимой
программы и обратную связь, вместе мы рассмотрим разнообразие контроллеров для
роботов и еще многое-многое другое…
Раньше в детских журналах часто устраивали конкурсы рисунков о том, как дети
представляют себе будущее.
Они рисовали города, где по крышам высоких домов протекают реки, всюду снуют летательные аппараты и, самое главное, всю
тяжелую и нудную работу за людей выполняют роботы.
И вот будущее наступило...
Почти два десятка лет прошло с начала
2000 года, а роботы вокруг нас стали обыденным явлением. Никого не удивляет то, что
по квартире ползает робот-пылесос, что автомобилем управляет система круиз-контроля,
а самолетом — автопилот, что пищу готовят
робот-хлебопечка и робот-мультиварка.
Но что вообще такое робот? Какие роботы бывают? Как ими управляют и как со-
здать робота самому? Давайте подумаем
об этом вместе...
¤¤ Так что же такое робот?
¤¤ В какой момент наши добрые помощники: пылесос, автомобиль, кофевар4
ка — так поумнели, что превратились из обычных механических устройств
в наших интеллектуальных друзей?
¤¤ Чем отличается робот от неробота?
1.1. Робот или нет?
Вы, конечно, хотя бы раз играли игрушками с дистанционным управлением.
Возьмем, к примеру, обычную радио
управляемую машинку — это точно не робот:
она ездит вперед-назад и поворачивает, только если повернуть в нужную сторону рычажок
на пульте.
Хотя команды и поступают машинке по
радиоканалу, но никаких логических операций она с ними не проводит. А вот, к примеру, квадрокоптер уже может считаться
полноценным роботом, хотя и управляется
с пульта или планшета по радиоканалу, как
и машинка.
Как вы думаете, почему?
Наверное, потому что на борту квадрокоптера стоит чип-микропроцессор, и в нем,
по заранее разработанной и загруженной
в запоминающее устройство программе,
идет анализ полученных команд и ведутся расчеты. Робот сам решает, как изменить
скорость вращения моторов, сам задает параметры движения с учетом порывов ветра
или препятствий.
А пылесос? Когда он становится роботом?
Обычный пылесос будет просто шуметь, стоя
на одном месте, если его никто не потянет
за шланг.
Но робот-пылесос не нуждается в понукании — он сам переползает от одной стены
до другой, причем так хитро, что умудряется пройти по каждому кусочку пола не более
чем два-три раза. Как это он делает? Откуда робот-пылесос берет координаты, чтобы
запомнить свой путь? Ведь он не оснащен
GPS-навигатором, он просто отсчитывает шаги и запоминает направление.
5
Дело в том, что и в коптере, и в роботе-пылесосе есть датчики обратной связи — их называют энкодеры. В пылесосе они
установлены на колесах.
При вращении колеса центральный процессор получает данные об угле поворота
и выстраивает траекторию движения, учитывая препятствия в помещении. А дальше
робот ползет по рассчитанным координатам, словно мысленно закрашивая свой путь.
Дойдя до препятствия и развернувшись, он
прокладывает маршрут по еще «не закрашенному» пути. И так будет повторяться до
тех пор, пока робот не «закрасит» своим следом все свободное пространство либо пока
не кончится заряд аккумуляторов.
Чтобы он не завис, жалобно попискивая в середине комнаты, не в силах доехать
до
- 12