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