Қазақстан республикасы білім және ғылым министірлігі

 

 

3 

 

 

Кіріспе 

 

Қазақстанның  қазіргі  уақыттағы  келелі  мәселелерінің  бірі  –  инженерлік 

кадрлардың жетіспеушілігі мен инженерлік білімнің тӛмен статусқа ие болуы. 

Роботтарды  күнделікті  ӛмірде,  ӛндірісте  пайдалану  үшін,  қолданушылар 

роботты  басқару  біліміне,  дағдыларына  ие  болу  керек.  Сол  үшін  робот 

техникасына  қызығушылық,  базалық  білім  және  дағды  қалыптастыру 

қажеттілігі туындап отыр. 

Робот  техникасы  негіздерін  оқу  процесінде  қолдануға  арналған 

әдістемелік  нұсқаулық  жобаларды  тәжірибе  жүзінде   орындау    принципі 

бойынша 

құрылған, 

инженерлік 

жүйелерді 

жобалау 

мен 

робот 

техникасы   саласындағы  базалық  білімдер  мен  дағдыларды  береді.   Робот 

техникасы  негіздерін  оқу  процесінде  қолдануға  арналған  әдістемелік 

нұсқаулықты қолдану барысында  тыңдаушылар  әртүрлі тапсырмаларды шешу 

үшін сызба конструкциясын жасайды, модельдейді және программалауды іске 

асырады. 

STEM (science, technology, engineering and mathematics) - бұл академиялық 

ғылыми-техникалық 

тұжырымдамаларды 

нақты 

ӛмірде 

зерттелетін 

интеграцияланған  оқыту  әдісі.  Осы  кӛзқарастың  мақсаты  -  жаһандық 

экономикадағы  STEM  сауаттылығын  және  бәсекеге  қабілеттілігін  дамытуға 

жәрдемдесетін  мектеп,  қоғам,  жұмыс  және  бүкіл  әлем  арасындағы  тұрақты 

байланыстарды құру болып табылады. 

Елбасының  «Қазақстанды  үшінші  жаңғырту:  жаһандық  бәсекеге 

қабілеттілік»  атты  жолдауындағы  тапсырмаларын  орындау  үшін  мектептің 

түлектерін дайындайтын жаңа буын мұғалімдері «Робот техникасы негіздерін» 

жетік  меңгерген  болулары  қажет.  Робот  техникасының  шығармашылықтың 

техникалық  түрлеріне  қызығушылық  тудырады,  оны  зерттеу  математика, 

физика,  информатика  және  т.б.  пәндердегі  теориялық  білімдерді  тәжірибе 

жүзінде  пайдалануға  мүмкіндік  береді.  Бұл  жаңа  ӛнеркәсіптік  ұрпақ  үшін 

технология  сабағы.  Мұғалім  жаңа  дәуірге  сәйкес  болуы  керек.  Бұрын 

технология  сабақтарында  қыздар  алжапқышты  тігіп,  жігіттер  ағаш  немесе 

металлмен  жұмыс істесе, қазір бұл  жеткіліксіз.  Бүкіл әлемдегі  қазіргі  заманғы 

оқушыларды: робот техникасы, құрылыс, бағдарламалау, модельдеу, 3D-дизайн 

қызықтырады.  Осы  мүдделерді  іске  асыру  үшін  күрделі  дағдылар  мен 

құзыреттер  қажет.  Тек  білу  мен  қолдану  ғана  емес,  сондай-ақ,  зерттеу  және 

қайта  құру  маңызды.  Бір  сӛзбен  –  STEM  деп  біріктіріліп  жүрген  ғылым, 

математика,  технология  және  инжиниринг  сияқты  негізгі  академиялық 

бағыттар бойынша бір мезгілде даму қажеттілігі туындап отырған жаңа бағыт. 

Қазіргі  заманда  адам  қызметінінің  әртүрлі  ортасында  робот  техникасы 

ӛнімдерін  қолдану  саласы  ӛте  кең  және  дамып  келеді.  Қиын  және  қауіпті 

жұмыстарда  роботтарды  қолдану  –  адамның  қатысуын  тӛмендетеді, 

сәйкесінше,  адам  ӛмірінің  қауіптілігі  азаяды.  Мысалы,  қорғаныс,  химиялық, 

атомдық  салаларда,  оператордың  кӛмегінсіз  отты  сӛндіру  жұмыстарында, 

 

 

4 

 

қорғау  жұмыстарында  немесе  белгісіз  аймақтармен  қозғалу  кезінде.  Біртіндеп 

роботтар  күнделікті  адам  ӛміріне  де  еніп  келе  жатыр.  Мобильді  роботтарды 

қолдану – күнделікті қажеттіліктерді қанағаттандыруға мүмкіндік береді: ауру 

адамды  күтуші  робот,  бала  күтуші  робот,  үй  шаруасындағы  қызметші  робот 

және  т.б.  Осының  нәтижесінде,  қазіргі  заман  қоғамы  осы  саладағы  сауатты 

мамандарға  мұқтаж  болып  табылады.  Осыған  байланысты,  балаларды  робот 

техникасына оқыту ӛзекті және маңызды болып табылады.  

Робот  техникасын  оқыту  оқушыларға  коммуникативтік  дағдыларды 

дамытуға  мүмкіндік  береді,  себебі  роботтарды  құрастыру  үрдісінің  негізі 

топтарда    жасалады,  сондықтан  ӛзіндік  және  қалыпсыз  шешімдерді  шығарып 

үйрену  және  шығармашылық  ойлауды  дамыту  да  осындай  топтарда  жүзеге 

асады.  

Сонымен қатар, робот техникасы тек жеке пән ғана болып қоймай, басқа 

да пәндермен тығыз байланысты. Робот техникалық конструкторларды физика, 

математика,  биология  пәндерінде  оқу  эксперименттерін  кӛрсету  мақсатында 

пайдалануға болады, ал ол шынайы ӛмірдің суретін кӛрсетуге мүмкіндік береді. 

Роботтарды қолдану оқу үдерісін қызықты да түсінікті етіп ӛткізуге мүмкіндік 

береді. Оқушы ӛзі кӛрген және жасаған нәрсесін жақсы ұғады және түсінеді.  

Назарларыңызға  ұсынылып  отырған  «Робот  техникасы  негіздерін  оқу 

процесінде 

қолдануға 

арналған 

әдістемелік 

нұсқаулық» 

Arduino 

платформасындағы  робот  техникасы  негіздерінің  4-6  деңгейлері  8-10 

сыныптарда  оқылатын  материалдардың  тиімді  пайдалану  жолдарын 

қарастырады.  Arduino  платформасы  алдыңғы  қатарлы   оқыту  платформасы 

болып  табылады   және   оқушылардың,   шығармашылық  идеяларын  ашуға, 

конструкторлық,  инженерлік  әлеуетін  жүзеге  асыруға,   тәжірибе  жинауға 

мүмкіндік береді.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 

 

 

Робот техникасы туралы түсінік 

 

«Робот»  деп  біз  белгілі  бір  әрекеттің  бағдарламасына  және  функцияның 

соңғы жиынтығына ие құрылғыны айтамыз.  

«Робот»  (чех  тілінен  аударғанда  «robota»  –  еріксіз  еңбек,  «rob»  –  құл)  – 

тірі  организм  ретінде  құрылған  автоматты  құрылғы.  Ол  байланысатын  және 

әрекет ете алатын, ойлай білетін, қабылдай алатын машина. 

Робот  алдын  ала  салынған  бағдарлама  бойынша  және  сыртқы  әлем 

туралы  тетіктерден  ақпарат  ала  отырып  әрекет  етеді  (тірі  ағзалардың 

органдарына  ұқсас).  Робот  әдетте  адамдар  орындайтын  (немесе  жануарлар) 

ӛндірістік және басқа да операцияларды жүзеге асырады. 

Сонымен  қатар,  робот  оператормен  байланыс  жасай  алады  (одан 

бұйрықтар ала алады) және дербес әрекет те ете алады. 

Роботтар не үшін қажет?: 

- Жолы қиын, қауіпті, лас және қараңғы жерлерде жұмыс жасау үшін.  

- Қайталанатын әрекеттерді орындау үшін.  

- Үлкен дәлдікті талап ететін тапсырмаларды орындау үшін.  

- Заводтар мен фабрикалардың ӛнімділігін арттыру үшін. 

- Роботты басқаратын жүйелер: 

Бағдарламалық  басқару  –  басқару  жүйесінің  ең  қарапайым  түрі, 

манипуляторларды  басқару  үшін  ӛнеркәсіп  нысандарында  қолданылады. 

Мұндай роботтардың тетіктік бӛлігі болмайды, барлық әрекеттері тұрақты және 

үнемі қайталанады. 

Бейімделме басқару – бейімделме жүйесі бар роботтар  тетіктік бӛлікпен 

жабдықталған.  Тетіктер  арқылы  берілген  дабылдар  талданады  және  оның 

нәтижесіне  сәйкес,  робот  осы  шақта  және  болашақта  қандай  әрекет 

орындайтыны туралы шешім қабылдайды. 

Зияткерлік басқару – жасанды интеллект әдістеріне негізделген (Artificial 

Intelligence). 

Адамның  қатысуымен  басқару  –  қашықтықтан  басқарылатын  саперлік 

робот осындай жүйенің нақты үлгісі болып табылады. 

«Робот  техникасы»  –  бұл  роботтарды  дизайндеуге,  құруға,  қолдануға 

және  олармен  жұмыс  істеуге  бағытталған  механикалық,  электрлік  және 

компьютерлік инженерия элементтері бар пәнаралық сала. 

Робот  техникасын  зерттеудің  арқасында  келесі  салаларда  дағдыларды 

жақсартуға болады: 

1.  Физика.  Тәжірибе  жүзінде  ғылыми  болжамды  растау,  тәжірибелер 

жүргізу,  болжанған  деректерді  зерттеуді  қосқандағы  алынған  деректерге  жан-

жақты  сараптама  жасау,  механика,  оптика,  термодинамика,  магниттік 

құбылыстар, радиобайланыс қағидаларының тұжырымдарын зерделеу. 

2.  Математика.  Уақытты,  жылдамдықты  ӛлшеу,  үдету  және  алшақтату, 

құбылмалы, 

кездейсоқ 

және 

бастапқы 

шаманы, 

геометриялық, 

тригонометриялық тұжырымдамаларды оқу. 

 

 

6 

 

3.  Информатика  және  бағдарламалау.  Бағдарламалаудың  маңызды 

қағидаларын  зерттеу,  алгоритмдік  ойлауды  дамыту,  моделдерді  басқару 

бойынша күрделі бағдарламаны құру және ретке келтіру. 

 

 

«Arduino платформасындағы робот техникасы негіздері» 

Arduino микроконтроллері 

 

Бүгінгі  күні  Arduino  бастапқы  деңгей  жобаларының  әртүрлі  түрлерін 

жасайтын,  түпнұсқаларын  тез  жасайтын  және  оқытуға  арналған  ең  танымал 

аппараттық платформа болып табылады. Кӛптеген басқа микроконтроллерлерге 

қарағанда Arduinoда бағдарламалау жоғары деңгейдегі қарапайым тілде жүзеге 

асырылады.  Негізінде,  дәл  осы  Arduino  микроконтроллерлік  басқару 

идеясының кӛпшілікке тарап кетуіне себепші болған. 

Arduino – желілік байланысты және ӛңдеуді жүзеге асыратын, қарапайым 

i/o  (input/output)  платасы  және  ӛңдеу  ортасы  негізіндегі  ашық  бастапқы  коды 

бар физикалық есептеуіш платформа.   

Arduino – бұл, виртуалдылық аясынан шыға алмайтын, стандартты дербес 

компьютерлерге  қарағанда,  физикалық  қоршаған  ортамен  неғұрлым  тығыз 

қатынасатын  электронды  құрылғыларды  (электронды  құрылымдаушы) 

жобалауға арналған құрал. 

 

жүктеу/скачать 1,57 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: