СТВОРЕННЯ ВІДДАЛЕНОЇ ЛАБОРАТОРІЇ ДЛЯ ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНИХ РОБІТ З РОБОТОТЕХНІКИ, АВТОМАТИЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА ТА IOT

Анотація

Методика проведення лекційних занять і письмових практичних робіт під час дистан­ційного навчання вже достатньо розроблена і перевірена науковцями в ході прове­дення занять у віртуальному просторі відеоконференцій. Також, налагоджено вивчення теоре­тичного матеріалу з курсів «Робототехніка», «Автоматизації виробництва» та «Інтернет речей» на платформі дистанційного навчання через електронні курси. Проте, з організацією формування умінь програмувати автоматизовані системи, на основі мікроконтролера, існують складнощі. У онлайн середовищі віртуальних лабораторій Wokwi, TinkerCad і Proteus можна збирати схеми проєктів роботів, автоматизованих ліній, а також, писати код програми для їх керування. Однак, у даних віртуальних середовищах наявний не увесь перелік радіодеталей та модулів Arduino, щоб навчатись передавати дані за допомогою радіозв’язку та підключатися до мережі Інтернет. Це створює потребу до перегляду традиційних методів проведення практичних робіт і їх трансформації до нових умов цифрового освіт­нього простору. У статті описано і обґрунтовано перелік обладнання та програмного забез­печення для створення віддаленої лабораторії робототехніки, автома­тизації виробництва та Інтернет речей. Розкрито процес налагоджування обладнання для підключення студен­тів до віддаленого лабораторного стенду, а також особливості виконання практичних робіт та методичні рекомендації щодо їх проведення під час дистанційного навчання.

Мета статті – розкрити особливості створення та використання віддаленої лабо­раторії робототехніки, автоматизації виробництва та Інтернет речей, для забезпечення дистанційної та інклюзивної освіти.

Завдання статті: 1) уточнити зміст практичних робіт, які доцільно виконати в умовах віддаленої лабораторії робототехніки, автоматизації виробництва та Інтернет речей; 2) визначити перелік обладнання і програмного забезпечення для функціонування віддаленого лабораторного стенду і програмування мікроконтролерів; 3) визначити умови роботи і процес налаштування віддаленого лабораторного стенду; 4) описати методику використання віддаленої лабораторії для виконання практичних робіт з робототехніки, автоматизації виробництва та Інтернет речей.

Використані методи дослідження. Для розв’язання визначених завдань у роботі застосовувалися такі методи дослідження: пошук, теоретичний аналіз та систематизація наукових праць та педагогічного досвіду з проблеми дослідження; інтерпретація та узагальнення результатів досліджень науковців; розроблення методичних рекомендацій.

Наукова новизна. Уточнено зміст віддаленої лабораторії з робототехніки, авто­матизації виробництва та Інтернет речей. Запропоновано новий підхід до віддаленого виконання практичних робіт, який спрямований на налаштування драйверів двигунів різного типу, передачі даних через Bluetooth, радіо зв’язок, розгортання серверу на платі Arduino та налагодження мережі Інтернет речей.

Висновки. В умовах дистанційної підготовки фахівців сфери ІТ, забезпечення курсів підвищення кваліфікації або інклюзивної освіти, ефективне формування умінь створювати автоматизовані системи на основі мікроконтролерів, здійснюється через використання віддаленої лабораторії робототехніки, автоматизації виробництва та Інтернет речей. Віддалене виконання учасниками освітнього процесу практичних робіт з програмування реальних фізичних плат Arduino забезпечує спостереження за результатами роботи сенсорів, актуаторів, передачею даних через радіо зв’язок та мережу Інтернет, що немож­ливо реалізувати у симуляторах.