2 grudnia 2017

Moje hobby, mój świat



           Robotyka w I Liceum   
                          Każda wystarczająco zaawansowana technologia
                                          jest nierozróżnialna od magii.
                                                                                     (Arthur C. Clarke)

W naszym liceum odbywają się pozalekcyjne zajęcia z robotyki prowadzone przez pana profesora Zbigniewa Pałkę. Może  w nich wziąć udział każdy uczeń naszej szkoły, który jest zainteresowany robotyką, informatyką, mechaniką czy też programowaniem, niezależnie od poziomu wiedzy na ten temat.

Na czym polegają lekcje robotyki? Na zajęciach robotyki uczymy się tworzyć roboty i programować ich układy przy pomocy podstawowych i rozszerzonych zestawów klocków LEGO Mindstorms Education. Jako początkujący konstruktorzy staraliśmy się odwzorowywać projekty udostępnione w Internecie zarówno przez firmę LEGO, jak i pasjonatów dzielących się własnymi konstrukcjami w sieci.
Powyższe zdjęcie przedstawia dwa samodzielnie zaprojektowane przez nas roboty   przystosowane do zawodów LEGO SUMO . Znacie to uczucie, gdy zrobicie coś dobrze? Podobnie jest z robotami. Obserwowanie własnoręcznie skonstruowanego robota stawiającego pierwsze kroki, bądź też poprawnie układającego kostkę Rubika wyzwoliło w nas radość i poczucie sukcesu. Efekty wielogodzinnych prac stały się namacalne. Można to porównać do sytuacji, gdy po oddaniu najtrudniejszego w waszym życiu  sprawdzianu z matematyki (a jak dobrze wiemy - każdy taki jest!), jesteście pewni, że wszystko napisaliście odwrotnie, a ujemna delta to koniec świata!  Okazuje się jednak, że za kilka dni uśmiechnięta nauczycielka oddaje wam sprawdzian  z wielkim 100% na górze. Czujecie się spełnieni, możecie odetchnąć z ulgą. Tak się czuliśmy, gdy pierwszy nasz robot zaczął się ruszać. Z czasem jednak wykonywanie takich robotów przestało nam wystarczać. Daliśmy upust swojej wyobraźni, samodzielnie konstruując i programując trzy roboty przystosowane do udziału w zawodach Linefollower oraz LEGO Sumo. Pracy było jeszcze więcej, a roboty musiały być wymyślone od podstaw. Budowa naszych autorskich projektów nie była prosta. Skonstruowanie robotów, przystosowanych do określonych konkurencji, wymagało od nas dużej wyobraźni i kreatywności. Jednak najtrudniejsze okazało się napisanie odpowiednich programów, które sprawią, że roboty ożyją. Pierwsze programy nie działały tak, jakbyśmy tego  oczekiwali, jednak nie poddawaliśmy się. Każda nieudana próba motywowała nas do dalszego działania.  Końcowe efekty naszych starań były bardzo dobre, a konieczność samodzielnego zaprojektowania fizycznego robota oraz programu, który będzie go obsługiwał, sprawiła, że wspomniana wcześniej radość spotęgowała się. Na zdjęciu niżej: robot Elephant wykonany z oficjalnego projektu LEGO. Potrafi chodzić, ruszać głową, zwijać trąbę i podnosić nią przedmioty.
Jak działa robot ? Każdy robot składa się z dwóch elementów – fizycznej konstrukcji oraz programu, który będzie nią zarządzał. Projekt zbudowany z klocków Lego może wykonywać różne akcje dzięki kostce inteligentnej EV3, na którą wgrywane są wszystkie programy wykonane przez uczniów. Oprócz tradycyjnych plastikowych elementów do tworzenia konstrukcji w zestawach znajdują się czujniki połączone kablami z wcześniej wspomnianą kostką. Pozwalają one robotowi na pobieranie informacji z jego otoczenia, takich jak pomiar odległości, koloru, intensywności światła, kąta nachylenia względem płaszczyzny lub też wciśnięcia przycisku. Silniki zaś pozwalają na wprawianie w ruch całej konstrukcji bądź jej poszczególnych elementów.

Dlaczego warto brać udział w zajęciach?   Zajęcia pozwalają rozwinąć umiejętności w dziedzinie automatyki i robotyki, rozwijają wyobraźnię, uczą logicznego myślenia. Uczniowie biorący regularny udział w zajęciach bardzo często reprezentują szkołę na różnych konkursach i imprezach międzyszkolnych. Jednym z takich wydarzeń są chociażby coroczne targi edukacyjne odbywające  się w Ośrodku Sportu i Rekreacji w Zamościu. Dodatkowo, jeżeli uczniowie zdobędą większe doświadczenie w konstruowaniu robotów, mogą wziąć udział w ogólnopolskich zawodach z robotyki odbywających się każdego roku na terenie całej Polski.  
Robotyka jest  perspektywiczną gałęzią wiedzy. Obecnie znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak mechanika, automatyka czy medycyna. We współczesnym świecie często słyszy się o robotach chirurgicznych, rehabilitacyjnych, nawigacyjnych, biorobotach.  Właśnie w medycynie  można zaobserwować coraz częstsze zastosowanie robotów. Dzięki nim wykonuje się bardzo skomplikowane zabiegi w trudno dostępnych miejscach organizmu.  Jednym z takich robotów jest Da Vinci stworzony do zabiegów urologicznych, kardiologicznych i ginekologicznych. Innymi przykładami są Acrobot Sculptor, CyberKnife, Magellan Hansen czy Neuromate. Poniżej: Magellan Hansen  oraz Da Vinci.
Roboty zrewolucjonizowały również pracę saperów. Roboty saperskie są  wyposażone w narzędzia pozwalające  rozbrajać ładunki wybuchowe, dzięki czemu ludzie znacznie rzadziej narażają swoje życie.  Taki robot, zdalnie kontrolowany przez operatora, potrafi  rozbroić bombę lub przy pomocy manipulatora przenieść ją w miejsce, gdzie detonacja nie wyrządzi nikomu szkody. 
W przyszłości chcielibyśmy zostać programistami i twórcami robotów. Wierzymy, że uda nam się konstruować roboty ułatwiające życie człowiekowi, bo przecież ich zastosowanie w zasadzie może być nieograniczone:  mogą pracować w transporcie, w przemyśle, mogą pomagać eksplorować trudno dostępne obszary, kosmos. Już są wykorzystywane w domach, służą też rozrywce. Jeżeli również interesujecie się informatyką, robotyką, mechaniką i wiążecie swoją przyszłość z tymi dziedzinami, to serdecznie zapraszamy na nasze zajęcia. Postaramy się wprowadzić was w wielki świat robotyki.

Damian i Kacper
           
Grafika:
zdjęcia własne
https://static.turbosquid.com/Preview/2014/07/08__23_00_12/d13.jpgdc20739f-5d74-44ed-b954-57f98e4876a7Original.jpg
https://news.europawire.eu/wp-content/uploads/2013/08/Hansen-Medical’s-Magellan-Robotic-System-and-Philips’-Allura-interventional-X-ray-systems-reached-certified-compatibility.jpg
http://www.rdc.pl/wp-content/uploads/2014/04/3.jpg