LEGO و ورزش: سازنده به عنوان ابزار مهندسی، آموزش و رقابت در نگاه اول، LEGO بیشتر به عنوان یک اسباب‌بازی کودکان شناخته می‌شود و ورزش به عنوان حوزه‌ای با بار فیزیکی بالا و مهارت حرفه‌ای. اما تحلیل مطالعات علمی و عملی نشان می‌دهد که همگرایی این دو جهان عمیق‌تر از آن است که ممکن است به نظر برسد. LEGO نه تنها به عنوان یک نمونه جمع‌آوری خودروهای ورزشی عمل می‌کند، بلکه به عنوان یک ابزار قدرتمند برای آموزش مهندسی، مدل‌سازی مکانیزم‌های ورزشی و حتی توسعه وسایل پروتز نیز به کار می‌رود. آموزش مهندسی ورزشی: ربات‌ها و رقابت‌ها یکی از شاخص‌ترین نمونه‌های ترکیب LEGO و ورزش، رقابت‌های مهندسی با استفاده از سازنده‌های رباتیک است. به عنوان مثال، در دانشگاه تورنتو، مسابقه مهندسی بیومدیکال (BMEC) سالانه برگزار می‌شود که در آن به دانشجویان پیشنهاد شد تا نمونه‌ای از پروتز مچ دستی بسازند که بتواند در بازی فوتسال (کوک) بازی کند. ساختار باید تنها از قطعات LEGO Mindstorms — مجموعه‌های رباتیک برنامه‌پذیر — ساخته شود. جالب است که تیمی که مکانیک طراحی شده توسط داوران به عنوان «خیلی ساده» در نظر گرفته شده بود، برنده مسابقه شد، اما این طراحی در شرایط واقعی بازی بسیار کارآمدتر بود. این مورد به وضوح نشان می‌دهد که بهترین پروژه بر روی کاغذ همیشه به بهترین عملکرد تبدیل نمی‌شود. به همین ترتیب، مطالعات در زمینه آموزش مهندسی نیز فوتبال رباتیک را به عنوان یک وظیفه آموزشی مؤثر معرفی می‌کند. معیارهای ارزیابی این پروژه‌ها شامل پیچیدگی برنامه‌نویسی، پیچیدگی ساختاری ربات، تنوع سنسورها و مکانیزم‌های اجرایی و همچنین تنوع عملیات‌های بازی هستند. در ژاپن، جلسات تخصصی رباتیک با استفاده از LEGO MindStorms برگزار می‌شود که در پایان آنها یک مسابقه دوستانه رباتیک فوتبال برگزار می‌شود، جایی که شرکت‌کنندگان می‌توانند ربات‌ها را با روش‌های آزمون و خطا جمع‌آوری کنند بدون اینکه دانش عمیقی در مکانیک داشته باشند. همچنین، برنامه‌نویسی ورزشی و فیزیک نیز در مدارس جایگاه خود را دارند. به عنوان مثال، دانش‌آموزان دوره ابتدایی در نورت-بلمر (ایالات متحده) از LEGO SPIKE برای ایجاد و برنامه‌نویسی ربات‌ها برای بازی‌های کارناوال ورزشی — بولی‌بول، هاکی و گلف کوچک — استفاده می‌کنند. با استفاده از موتورها، سنسورهای رنگ و سنسورهای گیرسکوپ، کودکان حرکات را در محیط Blockly برنامه‌ریزی می‌کنند. برنامه مشابهی در ایلینویس، آموزش‌های فوتبال در زمین را با ساخت ربات‌های LEGO از LEGO ترکیب می‌کند که ضربه‌های پایی به توپ را شبیه‌سازی می‌کنند. دانش‌آموزان با استفاده از سنسورهای داده‌ها با انواع زوایا و سرعت‌ها آزمایش می‌کنند و نتایج را اندازه‌گیری می‌کنند، که به آنها کمک می‌کند تا در عمل بفهمند که چگونه سرعت، دقت و احساس مکانیایی با اصول فیزیکی مرتبط هستند. کمال فنی: LEGO به عنوان بازتاب روح مهندسی فرمولا 1 بخش "ورزشی‌ترین" از محصولات LEGO قطعاً سری Technic است که به فرمولا 1 تخصیص داده شده است. این مجموعه‌ها به هیچ وجه نمی‌توانند به عنوان اسباب‌بازی‌های سنتی شناخته شوند: تولیدکننده آنها با استفاده از رده سنی 18+ برچسب‌گذاری می‌کند و سطح جزئیات و مهندسی آنها حیرت‌انگیز است. مجموعه‌های LEGO Technic F1 مدرن که به طور مشترک با تیم‌های Oracle Red Bull Racing، Ferrari، Mercedes-AMG و McLaren منتشر می‌شوند، نه تنها از نظر ظاهری بلکه از نظر عملکرد نیز به خودروهای واقعی شباهت دارند. در مدل‌ها موارد زیر وجود دارد: تعلیق کاری با عناصر push-rod و pull-rod مشابه خودروهای واقعی. موتور V6 با پیستون‌های متحرک و شبیه‌سازی سیستم MGU-H (Motor Generator Unit - Heat)، که از جعبه دنده حرکت می‌کند. پوسته عقب قابل تنظیم (DRS). جعبه دنده دو مرحله‌ای. فرهنگ توسعه نیز بسیار قابل توجه است: در طول ایجاد مدل McLaren MCL36، مهندسان LEGO در تماس مداوم با طراحان تیم فرمولا 1 بودند و طراحی مجموعه را بر اساس تغییرات واقعی که در طول فصل 2022 به خودرو وارد می‌شدند، به‌روزرسانی می‌کردند. این یک نمونه بی‌نظیر از همکاری است، در نظر داشته باشید که فناوری‌ها در مسابقات جهانی بسیار محرمانه هستند. حتی مجموعه‌های اقتصادی سری Speed Champions (با هزینه حدود 27 دلار) نیز بسیار دقیق هستند: سازندگان با دقت ویژه‌ای از عناصر آئرودینامیک منحصر به فرد هر تیم — از ساختار پانتون‌های جانبی و "undercut" تا شکل بال‌های جلو و فعال‌کننده DRS که در Mercedes، Red Bull و Ferrari متفاوت هستند — بازسازی می‌کنند. فراتر از چرخ‌ها: مهندسی بیومکانیک و آموزش اما چیزی که بیش از همه تعجب‌آور است، استفاده LEGO برای ایجاد ساختارهایی است که شبیه‌سازی‌های ورزشی غیر از چرخ دارند، مانند ورزش بیومکانیک یا زوومورفیک. یکی از نمونه‌های برجسته یک قدم‌پای شش‌پایه است که در پلتفرم LEGO Ideas ارائه شده است. سازنده این قدم‌پای با طراحی مکانیکی‌ای پیچیده‌ترین مسئله مهندسی را حل کرده است، مکانیسمی که походک موجود زنده‌ای با "پایداری ارگانیک" را شبیه‌سازی می‌کند. به جای برنامه‌نویسی هر پا به صورت جداگانه (مانند Boston Dynamics)، مخترع از راه‌حل مکانیکی استفاده کرده است: سیستم انتقال با سرعت متغیر که سرعت پا را در زمان استراحت کاهش می‌دهد و در زمان حمل افزایش می‌دهد، به علاوه یک استابیلایزر عمودی و پاهاي ارتجاعی. این امکان را فراهم می‌کند که ماشین بتواند روی سطح ناهموار حرکت کند، مانند یک موجود زنده. از دیدگاه روان‌شناسی آموزشی، ارتباط LEGO و ورزش دارای اثربخشی تایید شده است. مطالعه‌ای که مقایسه تمرین‌های شناختی (با استفاده از وظایف کامپیوتری و جمع‌آوری LEGO Mindstorms) با تمرین‌های ورزشی (فوتبال) را انجام می‌دهد، نشان می‌دهد که هر دو نوع فعالیت منجر به بهبود تفکر شبیه‌سازی در کودکان 10 تا 12 سال می‌شود. اما تمرین‌های LEGO تغییرات قابل توجهی در انجام وظایف مرتبط با سیستم‌های 4-عنصر و روابط ایجاد می‌کنند که از نتایج گروه ورزشی فقط در حوزه‌های خاص شناختی برتر است. این نشان می‌دهد که LEGO نه تنها یک سرگرمی است، بلکه ابزار کامل برای توسعه تفکر انتزاعی و سیستماتیک بر اساس موضوعات ورزشی می‌تواند باشد. نتیجه‌گیری بنابراین، ورزش و LEGO حداقل در سه بعد همپوشانی دارند: ورزش به عنوان وظیفه: ساخت و برنامه‌نویسی ربات‌ها برای فوتبال، هاکی یا گلف به عنوان محیط آموزشی ایده‌آلی برای مهندسان و برنامه‌نویسان عمل می‌کند. ورزش به عنوان موضوع: مجموعه‌های LEGO Technic و Speed Champions با دقت فوق‌العاده به طراحی‌های مهندسی واقعی خودروهای مسابقه‌ای فرمولا 1 بازسازی می‌کنند و به عنوان منابع آموزشی برای مکانیک و آئرودینامیک عمل می‌کنند. ورزش به عنوان استعاره: توسعه پروتز برای کیکر یا ساخت قدم‌پای بایونیک نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از پلتفرم بازی برای حل مسئله‌های جدی در بیومکانیک و رباتیک استفاده کرد.
© library.af

Permanent link to this publication:

https://library.af/m/articles/view/لیگو-و-ورزش