SPŠT Bardejov

Majstri snov

Naša škola sa v školskom roku 2018/2019 zapojila do unikátneho projektu MyMachine, ktorý dáva šancu vynaliezavým deťom a mladým ľuďom nachádzať technické riešenia pre originálne detské nápady. Jeho jedinečnosť spočíva v spolupráci troch úrovní vzdelávacieho systému – základných, stredných odborných a vysokých škôl.

Deti a mladí ľudia sa učia pracovať v tímoch, komunikovať, prezentovať, vnímať a rešpektovať svoje vzájomne talenty, kriticky myslieť a tvorivo pristupovať k riešeniu problémov. V MyMachine sa kladie dôraz na technické smery vzdelávania – vedu, technológiu, inžinierstvo, umenie a matematiku – STE(A)M. To všetko sú kompetencie, ktoré sú považované za kľúčové pre uplatnenie sa v dnešnom globálnom a neustále sa meniacom svete.

MyMachine je medzinárodný program. Vznikol v Belgicku a v súčasnosti sa realizuje v ôsmich krajinách sveta vrátane Juhoafrickej republiky, Slovinska, Portugalska, Francúzska, USA a Nórska. Na Slovensku ho od roku 2016 zastrešuje Karpatská nadácia. Aj vďaka tomuto programu upriamujeme pozornosť na potrebu prepájania neformálneho vzdelávania s formálnym vzdelávaním na slovenských školách.

Tento rok prešlo do úzkeho výberu 5 projektov od detí zo základných škôl: Levittér, Boxovaci robot, My Dress Machine, Upratovací robot, Dvere do zázračnej krajiny. Naša škola vyrábala sen boxovacieho robota, ktorý si vysnili žiaci Základnej školy Československej armády v Prešove a na koncepte pracovali študenti Strojníckej fakulty TUKE.

Požiadavky od detí boli: robot, ktorý opakuje, čo robím, má byť veľký, má mať zeleno-čiernu farbu, má sa vedieť biť, má sa dať po ňom kresliť, má svietiť a má dávať cukrík pre víťaza. V koncepte bolo meno robota uvedené ako ZEUS/DEŽI, tak sme ho nazvali Robot ZeŽi.

Už pri predstavovaní konceptov sme premýšľali, ako vyriešiť ovládanie, ako donútiť roboty, aby medzi sebou komunikovali.

Po spísaní všetkých požiadaviek od detí, naštudovaní konceptu od vysokoškolákov, sme začali spisovať naše ciele a spôsob, ako ich splniť. Vedeli sme, že budeme stavať dva roboty, ktorých výška bude 1,3 metra, aby mali približnú výšku ako vynálezcovia. Oba roboty boli natreté zelenou tabuľovou farbou, aby sa po nich dalo písať kriedou – klasické kriedy sme z dôvodu prašnosti nahradili tekutými kriedami (krieda formou fixky, ktorá je umývateľná vlhčenou utierkou). Po obvode prednej časti trupu majú roboty LED pásik, ktorý svieti animáciou, a pritom mení farby dúhy.

Robot s rukavicami sa ovláda pomocou ovládačov od hernej konzoly (pre každú ruku 1 ovládač), jeho dúhovky svietia na zeleno a zornica mení farby dúhy. Oči mu žmurkajú v rozmedzí 18 až 35 sekúnd. Nosy oboch robotov tiež menia farby dúhy (ale v inom poradí ako zornice). Robot má na každej ruke veľkú rukavicu, ktorá pripomína ruky komixovej postavy Hulka. Pri pohybe ovládacieho joysticka hore-dole sa ruka ohýba v ramene smerom nahor-nadol, pri pohybe doprava-doľava sa ruka ohýba v ramene doprava-doľava, po stlačení tlačidla Z na ovládači a súčasného pohybu joysticka doprava-doľava sa ruka ohýba v lakti smerom doprava-doľava. Po stlačení tlačidla C sa ruka vráti do východiskovej polohy. Ovládače sú od robota odpojiteľné. Tento robot obsahuje aj napájací zdroj pre oba roboty – ako zdroj sme použili starší zdroj z počítača. Zámerne sme robotom nevytvárali ústa – nechali sme to na deti, aby mu tvár dokreslili podľa ich predstáv. Obom robotom sa dá otvoriť hlava a je možné vidieť, ako to vyzerá v hlave takého robota. Roboty stoja oproti sebe na drevenej základni a z bezpečnostných dôvodov sú k nej primontované.

Robot s terčom má ako oči OLED displej, v ktorom beží animácia oka, ktoré pozerá vždy niekam inam. Nos robota mení farby dúhy – rovnako ako na robotovi s rukavicami. Tento robot má na hrudi terč zložený z troch LED kruhov, ktoré sa postupne rozsvecujú na červenú farbu a zhasínajú od najväčšieho po najmenší. V strede terča je umiestnený spínač. Ruky robota sú statické, jedna z nich ale obsahuje podávač na cukríky so servo motorčekom.

Cieľom je ovládaním ruky pomocou ovládača trafiť spínač, ktorý po zopnutí spustí procedúru, ktorá vráti ruky do pôvodnej polohy, terč začne blikať na zeleno, oči robota s terčom by mali vypísať text TREFA a z ruky, ktorá obsahuje podávač na cukríky vypadne cukrík.

Roboty spolu obsahujú 6 vývojových dosiek Arduino NANO – nakoľko tieto dosky vedia súčasne vykonávať len 1 proces, museli sme to rozdeliť takto: Jedna doska ovláda animácie očí a nosa, ďalšia ovláda animácie LED pásikov na hrudi, každú ruku ovláda samostatná doska, ďalšia ovláda spínač v terči spolu s podávačom cukríkov a posledná doska ovláda terč a oči na robotovi s terčom. Veľa funkcií nám napadlo pri vývoji – napríklad žmurkajúce oči po zapojení len svietili na zeleno, šiel okolo kolega a opýtal sa, či by to nevedelo aj žmurkať, po chvíľke oči aj žmurkali, tak sme rozmýšľali, ako často žmurká človek a začali sme hľadať zdroje informácií na internete. Po ďalšej chvíľke už oči žmurkali v rôznych časových intervaloch. Podobne to bolo s topánkami robotov, tie v pôvodnom koncepte ani neboli, ale keďže sme stolárovi dali odrezať dlhšie hranoly ako sme potrebovali, po skrátení na vhodnú dĺžku nám ostali 4 kocky, a tak nám napadlo, že mu dorobíme aj topánky. Počas vývoja sme taktiež narazili aj na limity motorčekov, ktoré poháňajú ruky s rukavicami. Jedna z rúk nám ostala mimo východiskovej polohy a po nejakom čase motorček zhorel a museli sme ho vymeniť. Bolo to také ponaučenie do reálnej prevádzky, že motory sa musia hýbať a nesmú byť dlho v jednej polohe.

Nakoniec sa nám, aspoň myslím, podarilo splniť všetky požiadavky detí a náš výrobok sa im páčil, a tým sme im splnili ich sen – mať svojho robota.

Na projekte pracovali: Juraj Majdák (1.C), Marek Mizerák (1.C), Benjamín Vajda (2.C), Richard Vavrek (2.C), Jozef Benjamín Vertaľ (2.C) a Simon Soroka (4.C).

Peter Oláh

 

Ďalšie články k tomuto podujatiu:

https://kosice.korzar.sme.sk/c/22148490/mladi-vynalezcovia-zostrojili-pat-nezvycajnych-prototypov.html

https://www.startitup.sk/spravy/na-mymachine-slovakia-expo-predstavili-prace-mladych-vynalezcov/

http://www1.teraz.sk/regiony/na-mymachine-slovakia-expo-predstavili-p/402186-clanok.html

https://indexmag.sk/2019/06/19/5-novych-vynalezov-sa-predstavilo-na-mymachine-slovakia-expo-2019/

https://spravy.pravda.sk/regiony/clanok/516944-vynalezy-za-ktorymi-stoja-skolaci

A boli sme aj v TV: http://videoarchiv.markiza.sk/video/televizne-noviny/epizoda/22277-televizne-noviny/25-uzasne-vynalezy

Ďalší príspevok v TV: http://www.rtvs.sk/televizia/archiv/14356/191236 (od 13:08)

Video z robota

Fotky z MyMachine Expo 2019

https://www.facebook.com/pg/MyMachineSlovakia/photos/?tab=album&album_id=1457582231050508

Fotky z realizácie projektu