Embed Size (px)
Citation preview
KOŁO ROBOTYKI W LICEUM – POMYSŁ NA
TWÓRCZE ZAJĘCIA POZALEKCYJNE
Hanna Stachera
XIV LO im. S. Staszica w Warszawie
Plan prezentacji
Początek działalności koła ISKRA
Rodzaj zajęć w ramach koła
Wyposażenie pracowni – koszty
Roboty zbudowane przez uczniów
Zawody robotyki
Jak popularyzujemy robotykę
Co jest potrzebne do powstania koła robotyki
Jak to się zaczęło?
grudzień 2010 r. – zaproszenie od Koła Naukowego Robotyki Cyborg+ (Wydział Mechatroniki PW)
styczeń 2011 r. - kontakt z kołem naukowym Bionic na Wydziale Elektroniki PW
luty - dotacja z Urzędu miasta Warszawa w ramach z Warszawskich Inicjatyw Edukacyjnych (WIE)
Początek działalności koła
marzec – udział w zawodach ROBOMATICON Warszawa
oficjalny patronat Wydziału Elektroniki PW
od marca do maja zajęcia w pracowni robotyki na Wydziale Elektroniki PW
Przygotowania do zawodów Sumo Challenge w Łodzi
Konkurs na nazwę koła
Projekt logo
Strona internetowa http://www.iskra.waw.pl Koszulki dla zawodników
Rodzaj zajęć
Zajęcia teoretyczne
Zajęcia Podstawy elektroniki prowadzone przez absolwentów
Zajęcia dla pierwszoklasistów, programowanie
Motywacja do samokształcenia: materiały na stronie, literatura (książki, pisma), strony internetowe, film instruktażowy
Rodzaj zajęć
Warsztaty
Programowanie w środowisku LEGO
Programowanie robota MAOR
Budowanie prostych układów na płytkach stykowych
Posługiwanie się miernikiem (pomiar rezystancji, prądu, napięcia)
Warsztaty
Budowanie układów z wykorzystaniem procesora
Programowanie procesora ATMEGA
Posługiwanie się programem do projektowania układów elektronicznych (Pspice)
Trawienie płytek, lutowanie
Posługiwanie się oscyloskopem
Rodzaj zajęć
Własne projekty uczniów
Pomoc studentów
Kosztorys
Projekt
Lutowanie
Programowanie
Linefollower
Micromouse
Praca zespołowa
Konstruktor, programista, „człowiek od pizzy”
Wyposażenie pracowni 4 zestawy LEGO Mindstorms NXT 2.0 8547
2 roboty MAOR-12v2 5 zestawów: płytki stykowe, zasilacz, przewody, programatory, koszyk 10 procesorów (ATMEGA8) oporniki, diody, kondensatory (w segregatorach) 2 mierniki uniwersalne 3 maty, taśmy do wyklejania toru 2 zasilacze, 2 oscyloskopy generator Zestaw do lutowania narzędzia: śrubokręty, szczypce, kombinerki laptop koła
Zawody robotyki
Toruń, Warszawa, Kraków, Łódź, Gdańsk, Poznań, Wrocław, Rybnik, Białystok…
Wiedeń, Praga, Bratysława, Kowno…
http://www.forbot.pl/forum/events.php?mode=view&sid=3bae1e5cd4c156cd0d84bb6deea1842f&utm_source=header&utm_medium=Forbot&utm_content=link_menu_zawody&utm_campaign=header
Konkurencje w zawodach robotyki
MiniSumo - dwa roboty o wymiarach 10 na 10 cm starają się zepchnąć przeciwnika z ringu. Walki często są bardzo zacięte i widowiskowe.
Sumo (mini, pico, nano)
Linefollower roboty mają za zadanie jak najszybciej przejechać trasę
wyznaczoną czarną linią na białym podłożu. Zawodnicy stosują różne sztuczki zwiększające szybkość przejazdów – najnowsze rozwiązania opierają się o zastosowanie turbin zwiększających przyczepność robota.
Micromouse
„mysz w labiryncie” – roboty szukają środka labiryntu. Liczy się czas. Ważna jest zarówno szybkość robota, jak i zastosowany algorytm przeszukujący labirynt.
Inne konkurencje w zawodach robotyki
Wyścig robotów kroczących
Puckt Collect
LEGO Sumo, linefollower
LineFollower Enhanced (z przeszkodami)
Freestyle, nagroda publiczności Motorola Solutions Freestyle
Roboty zbudowane przez uczniów
PARDON (LEGO) – Plastikowy Ale Robotyczny Dystrybutor Orzeźwiających Napojów
Joly – śledzący linię, własny projekt ucznia
Anty Szuler (LEGO) – rozdawał karty do gry
Robot kroczący (LEGO) – chodził na dwóch nogach, które musiały odrywać się od podłoża
robot BONKER – rozkręcał bączki z trybików LEGO
Roboty strzelające kulkami
Roboty zbudowane przez uczniów
Micromouse
Robot wspinający się po schodach
Silnik pneumatyczny LEGO
Suwnica LEGO
Robot rozdający cukierki
Chwytak
Robot układający kostkę Rubika
PARDON
Zadaniem robota było przyjęcie zamówienia na rodzaj napoju (Fanta, Cola, Sprite), podjechanie do dystrybutora kubków po kubek, podjechanie z kubkiem do dystrybutora napojów i częstowanie zamówionym napojem.
Osiągnięcia uczestników koła ISKRA w zawodach robotyki
Robomaticon (Warszawa)– dwa starty: wyróżnienie, I miejsce w kategorii Puckt Collect, II miejsce w kategorii Micromouse
Sumo Chalange (Łódź) – I miejsce robot kroczący
Trójmiejskie zawody robotyki (Gdańsk) - dwa starty: I miejsce w kategorii Puckt Collect, II miejsce Freestyle
Festiwal Robotyki CybAIRBot (Poznań) - II miejsce w kategorii Freestyle
Robomaticon
ROBOMATICON
Jak popularyzujemy robotykę
Dzień Robota Prezentacja o robotyce – najnowsze osiągnięcia, polskie roboty
Pokazy robotów przygotowanych przez uczniów
Quiz z nagrodami
Zaproszenia dla uczniów innych szkół
Pierwsze zawody dla uczniów szkół średnich ROBO-NET
Grant Wydawnictwa Nowa Era
Nagrody ufundowane przez Redakcję Młodego Technika
Współpraca z kołem naukowym robotyki Wydziału Mechatroniki PW
Zawodnicy z wielu miast
4o zarejestrowanych drużyn
Roboty zgłoszone na zawody ROBO-NET Lp. Konkurencja ilość
1 Freestyle 10
2 Linefollower 10
3 Linefollower LEGO 14
4 Micromouse 2
5 Minisumo 4
Co jest potrzebne do powstania koła robotyki
Działanie popularyzujące robotykę wśród uczniów
Szukanie instytucjonalnych sprzymierzeńców, dotacji, sponsorów
Współpraca z uczelnią techniczną
Współpraca z absolwentami – studentami wydziałów na których działają koła naukowe robotyki
Ceny przykładowego wyposażenia pracowni robotyki
Lp. Element wyposażenia cena
1 Zestaw LEGO Mindstorms EV3 1500
2 Robot MAOR 270
3 Płytka stykowa + zasilacz 30 +12
4 Części elektroniczne 100
5 Programator 70
Ceny przykładowego wyposażenia pracowni robotyki 6 Procesory 20
7 Miernik UM 60
8 Przewody 20
9 Pudełka, pojemniki na sprzęt 20
10 Akumulatory, ładowarka 140
11 Rospbery Pi + osprzęt 350
Lego Mindstorms EV3, następca Lego Mindstorms NXT 2.0
MAOR-12V2
Raspberry Pi – model B
Płytka stykowa
Zestawy do samodzielnego montażu
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ZcJWZLkp8Qo
Raspberry Pi – model B Procesor Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS z FPU i Videocore 4 GPU GPU 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s , 24GFLOPs z filtrowaniem tekstur i infrastrukturą DMA GPU z Open GL ES 2.0, sprzętowa akceleracja OpenVG, dekoder 1080p30 H.264 256MB RAM pamięci współdzielonej z GPU Karta sieciowa 10/100 BaseT Ethernet Złącze HDMI Dwa porty USB 2.0 Złącze RCA (złącze, dzięki któremu można podłączyć stary telewizor lub inne monitory) Złącze kart SD - boot-owanie kard SD (obecnie tylko wybrane systemy Linux) Złącze zasilania microUSB Wyjście dźwięku 3.5mm audio Jack Złącza DSI Złącze PSI do podłączenia kamery Rozmiary: 85.6 x 53.98 x 17mm (wielkość karty kredytowej).
MAOR-12T
W pełni złożony, uruchomiony i przetestowany mobilny robot MAOR-12T ze wzmocnionym napędem na cztery koła może służyć do nauki robotyki i techniki mikroprocesorowej oraz brać udział w zawodach robotów klasy miniSUMO. Dwuprocesorowa architektura, otwarta budowa i zaawansowane oprogramowanie wizualne SPAR-TA pozwala osobom bez doświadczenia programistycznego programować ruchy robota. MAOR-12T jest atrakcyjny szczególnie dla fascynatów robotyki, zawodników chcących rozgrywać zawody miniSUMO. Także w szkołach technicznych i uczelniach wytrzyma więcej trudnych wytrzymałościowo testów w rękach młodzieży. Osoby zainteresowane techniką mikroprocesorową przećwiczą żywą aplikację mikroprocesorów, w której można na bieżąco obserwować efekty programowania w języku wyższego poziomu, a programiści bardziej zaawansowani sięgną również po języki wewnętrzne zastosowanych mikrokontrolerów. MAOR-12T wykrywa przeszkody dwoma czujnikami ultradźwiękowymi, cztery czujniki linii mogą śledzić właściwy tor jazdy, efekty świetlne zapewnia szereg diod LED, a dobrą przyczepność do podłoża gwarantują koła aluminiowe z oponami gumowymi produkcji WObit. Koszt z wyposażeniem 270 zł.
LEGO Mindstorms EV3 - poprawiono wydajność wewnętrznego mikrokomputera, instalując nowszy procesor i ponad 60-krotnie większą pamięć. Poprawił się dźwięk głośników, zwiększono rozdzielczość ekranu, a guziki na kostce można podświetlać w trzech kolorach. Pojawiło się również mnóstwo nowych funkcji, takich jak możliwość podpięcia karty SD oraz dodatkowego, czwartego silnika. Prawdziwą rewolucją jest jednak możliwość bezprzewodowego łączenia się z kostką, tylko nieznacznie wspierana przez jej poprzednika z zestawów NXT. Połączenie Bluetooth pozwala kostce EV3 na łączenie się z siedmioma innymi kostkami (a nie z trzema, jak poprzednio), port USB umożliwia podłączenie wtyczki WiFi, a dołączony do zestawu czujnik podczerwieni i pilot IR pozwalają w prosty sposób przystosować robota EV3 do zdalnego sterowania. Co więcej, możliwe będzie kierowanie robotem za pomocą urządzeń mobilnych dzięki dedykowanym aplikacjom. Kostka EV3 nie jest jednak jedyną nowością. Zminiaturyzowano jeden z trzech dołączonych do zestawu serwomotorów, umożliwiając jeszcze prostszy jego montaż.
Trzykrotnie zwiększono czas reakcji wszystkich czujników, poprawiono zakres i dokładność wykrywania kolorów oraz dołączono wspomniany czujnik podczerwieni, którego jednym z zadań jest odbieranie sygnałów od pilota zdalnego sterowania. Jeszcze bardziej uproszczono środowisko programistyczne, pozwalając na intuicyjne tworzenie jeszcze bardziej skomplikowanych programów, nie tylko na komputerach PC, ale również MAC oraz na urządzeniach mobilnych. Wszystkie elementy elektroniczne zmieniły wygląd na odpowiadający ich futurystycznemu charakterowi. Nowy system jest jednak w pełni kompatybilny z elementami elektronicznymi z zestawów NXT – do nowej kostki można podłączyć posiadane przez nas czujniki i serwomotory, wykorzystując te same kable co wcześniej. Zestaw Lego Mindstorms EV3 pozwala również na zbudowanie 17tu oficjalnych konstrukcji online, a także umożliwia korzystanie z dedykowanej platformy internetowej, służącej do dzielenia się projektami i pomysłami na roboty z Lego.
