Projekt tvorby robotického ramena

Vďaka spoločnosti KIA Motors Slovakia a organizácii Nadácia Pontis, sa mohli žiaci našej školy zapojiť do projektu s názvom „Tvorba, v praxi využiteľného, plno automatizovaného systému“. Cieľom projektu bolo priblížiť žiakom súčasnú situáciu v oblasti robotiky a automatizácie a naučiť ich navrhnúť a realizovať vlastný robotický systém. Po sérii prednášok sa žiaci oboznámili so súčasným trendom v oblasti robotiky. Naučili sa, aké požiadavky sa kladú na automatizované linky a aké zariadenia sa v súčasnosti najčastejšie používajú. Ďalším krokom bolo naučiť žiakov pracovať s mikrokontrolérmi. Najľahším spôsobom bolo naučiť ich s vývojovou platformou Arduino. Táto platforma využíva mikrokontrolér typu AVR, ktorý sa dá programovať pomocou jazyka C/C++. Žiaci jednoduchou a hravou formou rýchlo pochopili, ako sa dá vytvoriť a naprogramovať vlastné elek. zariadenie. Poslednou fázou projektu, no tou najdôležitejšou, bolo vytvoriť robotické rameno, ktoré by spolu s ostatnými podobnými ramenami tvorilo automatizovanú linku. Z dôvodu nedostatku času sa žiaci rozhodli použiť na konštrukciu stavebnicu robotického ramena. Táto voľba im síce ušetrila veľa času, no priniesla i veľa problémov. Na otáčanie kĺbov boli totiž použité obyčajné jednosmerné motorčeky, ktorými je takmer nemožné docieliť presnú polohu a malý krok. Vymeniť ich za krokové motory alebo servomotory však bolo nad silu žiakov, takže sa museli uspokojiť i s menej kvalitnými vlastnosťami ich robotických ramien. Na demonštrovanie toho, ako funguje ich automatizovaná linka, vytvorili žiaci tri videá, v ktorých ich robotické ramená poskladali z písmen rôzny text. Projekt bol pre žiakov občas zábavou a občas nočnou morou. Samotný kód dosahoval napriek maximálnej optimalizácii takmer 1000 riadkov, čo kompilátor preložil do cca 9000 bajtov veľkého programu. Okrem vstupno-výstupných portov mikrokontrolér využíva periférie externé prerušenie, časovač, AD prevodník a EEPROM pamäť, takže museli žiaci použiť naozaj širokú škálu vedomostí. Taktiež kapacitný limit EEPROM pamäte (512B) vyžadoval vytvorenie náročného algoritmu, keďže bolo potrebné zapísať údaje pre riadenie 5 motorov v 20 krokov po dobu činnosti niekoľkých dní.

Veľké a ťažké prekážky však posúvajú človeka vpred a toho boli svedkami i účastníci tohto projektu. Hoci im projekt zabral desiatky hodín a spôsobil nemalú bolesť hlavy, naučili sa pri ňom toľko, koľko im nemôže dať žiadna kniha, výklad učiteľa či videotutoriál. Žiakom prajeme nestratiť chuť pracovať na zdokonaľovaní sa vo výpočtovej technike i naďalej a ostatným žiakom zapájať sa do podobných projektov, pri ktorých sa naučia veľa užitočných veci do života.

Fotodokumentácia: odkaz na fotogalériu