KOŁO ROBOTYKI W LICEUM POMYSŁ NA TWÓRCZE ZAJĘCIA POZALEKCYJNE. Hanna Stachera XIV LO im. S. Staszica w Warszawie

Transkrypt

1 KOŁO ROBOTYKI W LICEUM POMYSŁ NA TWÓRCZE ZAJĘCIA POZALEKCYJNE Hanna Stachera XIV LO im. S. Staszica w Warszawie stachera@staszic.waw.pl

2 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

3 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)

4 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

5 Konkurs na nazwę koła Projekt logo Strona internetowa Koszulki dla zawodników

6

7 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

8 Rodzaj zajęć Warsztaty Programowanie w środowisku LEGO Programowanie robota MAOR Budowanie prostych układów na płytkach stykowych Posługiwanie się miernikiem (pomiar rezystancji, prądu, napięcia)

9 Warsztaty Budowanie układów z wykorzystaniem procesora Programowanie procesora ATMEGA Posługiwanie się programem do projektowania układów elektronicznych (Pspice) Trawienie płytek, lutowanie Posługiwanie się oscyloskopem

10 Rodzaj zajęć Własne projekty uczniów Pomoc studentów Kosztorys Projekt Lutowanie Programowanie Linefollower Micromouse

11 Praca zespołowa Konstruktor, programista, człowiek od pizzy

12

13 Wyposażenie pracowni 4 zestawy LEGO Mindstorms NXT 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

14 Zawody robotyki Toruń, Warszawa, Kraków, Łódź, Gdańsk, Poznań, Wrocław, Rybnik, Białystok Wiedeń, Praga, Bratysława, Kowno =view&sid=3bae1e5cd4c156cd0d84bb6deea184 2f&utm_source=header&utm_medium=Forbot &utm_content=link_menu_zawody&utm_camp aign=header

15 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)

16 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.

17 Micromouse mysz w labiryncie roboty szukają środka labiryntu. Liczy się czas. Ważna jest zarówno szybkość robota, jak i zastosowany algorytm przeszukujący labirynt.

18 Inne konkurencje w zawodach robotyki Wyścig robotów kroczących Puckt Collect LEGO Sumo, linefollower LineFollower Enhanced (z przeszkodami) Freestyle, nagroda publiczności Motorola Solutions Freestyle

19 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

20 Roboty zbudowane przez uczniów Micromouse Robot wspinający się po schodach Silnik pneumatyczny LEGO Suwnica LEGO Robot rozdający cukierki Chwytak Robot układający kostkę Rubika

21 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.

22

23

24

25

26

27

28 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

29

30

31

32

33 Robomaticon ROBOMATICON

34

35 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

36

37

38 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

39

40

41

42 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

43 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

44 Ceny przykładowego wyposażenia pracowni robotyki Lp. Element wyposażenia cena 1 Zestaw LEGO Mindstorms EV Robot MAOR Płytka stykowa + zasilacz Części elektroniczne Programator 70

45 Ceny przykładowego wyposażenia pracowni robotyki 6 Procesory 20 7 Miernik UM 60 8 Przewody 20 9 Pudełka, pojemniki na sprzęt Akumulatory, ładowarka Rospbery Pi + osprzęt 350

46 Lego Mindstorms EV3, następca Lego Mindstorms NXT 2.0

47 MAOR-12V2

48 Raspberry Pi model B

49 Płytka stykowa

50 Zestawy do samodzielnego montażu

51 Zapraszam do współpracy

52 Raspberry Pi model B Procesor Broadcom BCM MHz 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 MB 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 x 17mm (wielkość karty kredytowej).

53 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.

54 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.

55 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.