Izrada robota 3D printerom

Marko Laznik

»Mladima treba dati mogućnost, da svoje znanje ispunjavaju pomoću projekata koje sami zamisle« – tako je i pri projektu InMoov. Tri učenika školskog centra Ravne, srednja škola Ravne, smjer tehnike i računarstva, izrazili su želju da bi izgradili robota koji bi pomoću kamera prepoznao okolicu i kretao se prostorom. Na internetu smo pronašli zanimljiv projekt s open source kôdom, imena InMoov, čiji je autor Gaël Langevin.

Posebnost robota je ta da je strukturno u cijelosti izrađen iz plastike, a pojedinačni su dijelovi izrađeni 3D printerom. Najveći dio ne prelazi 12x12x12 cm.

Osim što u školi potičemo mlade na logično razmišljanje, potičemo ih i na istraživanje u području računarstva, elektrotehnike, strojarstva i mehatronike, pa je vodstvo škole odobrilo projekt. U projekt su se uključili učenici:

• Tilen Mitnjek,
• Anže Smrečnik,
• Tim Mori.

Sve skupa započeli smo planiranjem: pažljivo smo zapisali sve sastavne dijelove u Excel tablicu koja je prikazana na slici 1. Nastavili smo pretraživanjem datoteka za printanje te ih posložili u cjeline – svaku u svoju mapu. Izračunali smo i okvirno vrijeme printanja te i to zapisali.

Slika 1. Tablica materijala

Pojavio se i prvi problem – kako za nastavak projekta nismo imali 3D printer, trebali smo preko interneta naručiti sastavne dijelove i napraviti vlastiti mini 3D printer kojeg ćemo upotrebljavati u projektu. Najviše vremena potrošili smo za kalibraciju i postavke za ravnomjerno i pravilno printanje.

Slika 2. 3D printer

Za printanje dijelova naručili smo PLA plastiku, dimenzija 1,75 mm; pojedinačne dijelove printali smo uz 15 % ispune, a ostale dijelove koji moraju biti čvršći i tvrđi, s 70 % ispune. Printer vuče plastiku iz koluta. Ekstruder je uređaj na 3D printeru koji plastiku zagrije na 215 °C, gdje se plastika počinje topiti te ju nanosi sloj po sloj na zagrijanu površinu i tako gradi pojedinačne sastavne dijelove.

Slika 3. Djelomično dovršen robot InMoov

Za printanje pojedinog dijela smo u prosjeku čekali 5 sati, za dijelove 19 x 19 cm čak i do 20 sati. Robot će ove godine biti dovršen do pojasa.

Kad su dijelovi isprintani, započinjemo sa sastavljanjem robota. Čak smo i pri sastavljanju te velike slagalice imali mnogo dodatnog posla jer je pojedinačne dijelove trebalo ispiliti i prilagoditi da pravilno naliježu jedan na drugoga. Preko interneta smo naručili 21 servo motor kako bi robot mogao pomicati svaki prst zasebno (i tako primao predmete), ramena, laktove, glavu, usta, bokove…

U sljedećoj ćemo fazi sastavljanja robotu dodati i preostalu elektroniku. Moramo kupiti razvojnu jedinicu Raspberry Pi, Arduino kontrolere, senzore za prepoznavanje boja, senzore za prepoznavanje udaljenosti, dvije kamere za oči, zvučnik za uho, tablet računalo za upravljanje s robotom i baterije za napajanje svih sistema. Naš cilj je da bi gotov robot mogao prepoznati okolinu, mogao primati predmete i pomicati ih po prostoru te da bi znao odgovarati na osnovna pitanja (koliko je sati, kako se zoveš…). Za to ćemo također izraditi aplikaciju s pomoću koje će se upravljati robotom, pomicati pojedine motore i time pomicati robota. S aplikacijom će se na robota moći prebacivati zvukove koje će robot potom reproducirati (glazba, govor). S aplikacijom želimo robota i programirati – poslati mu različite redoslijede naredbi. U budućnosti bi se robotom upravljalo preko interneta. Da bi robot mogao odgovarati na pitanja, moramo napraviti i podatkovnu zbirku s najčešćim odgovorima te razviti sustav koji će odgovore sastaviti u smislenu cjelinu te smisleno i točno odgovarati na pitanja.

Projekt je dobra prilika za stručno sudjelovanje učitelja na međupredmetnom sudjelovanju te osvježavanju dobrih odnosa među zaposlenima. U projekt ćemo uključiti učitelje elektrotehnike i programiranja kako bi nam pomogli u realizaciji izrade tiskanih pločica i pri programiranju robota te pripremi aplikacije za njega. Pripremljeni smo i za moguće sudjelovanje s drugim školama po Sloveniji ili iz drugih država. Bilo bi dobro ako bismo u projekt mogli uključiti i poduzeća koja bi nam u razvoju pomagala ekspertnim znanjem iz mehatronike ili programiranja, ili s kakvom donacijom za kupnju opreme.

S nacrtom smo se prijavili i na natjecanje Mladih istraživača Koroške, gdje smo dobili brončano priznanje, za što posebno čestitam učenicima. Napravili smo kratko predstavljanje koje možete pogledati na ovoj poveznici.

Po završenom ćemo projektu na YouTubeu objaviti video našeg robota i prikazati sve mogućnosti. Na kraju bismo se zahvalili svima koji su sudjelovali i svima koji su nam na bilo koji način pomogli. Samo sa zajedničkim projektima možemo graditi bolju budućnost.

 

Slika 4. učenici koji su sudjelovali: Tim, Anže i Tilen.

Preprečevanje osipa na Srednji šoli Ravne

Marko Laznik

»Dobro počutje v šoli je zelo pomembno,« smo se strinjali sodelavci, ki smo se pred dvema letoma vključili v mednarodni projekt CroCoos.

Člani tima smo bili:

• mag. Ivanka Stopar – ravnateljica,
• mag. Mateja Verdinek Žigon – šolska svetovalna delavka,
• Igor Kosmač, univ. dipl. inž. str. – učitelj strokovnih predmetov strojništva,
• Jelak Onuk, dipl. inž. str. – učiteljica matematike in sodelavka za dodatno pomoč dijakom,
• Marko Laznik, mag. posl. Inf. – učitelj strokovnih predmetov računalništva.

Med leti 2010 in 2015 je bil na šoli delež dijakov, ki so se izpisali 4,3 %, zato smo si tekom projekta zadali cilj, da se delež izpisanih dijakov v letih 2015–2020 zmanjša in ne preseže 3,5 %. V letu 2015 smo pričeli z aktivnostmi za preprečevanje zgodnjega opuščanja šolanja in z njimi želeli prepoznati dijake v stiski ter jim nuditi pomoč, da bi to stisko presegli.

Prva pomembna aktivnost je bila izdelava smernic za delo razrednika. Uvedli smo redne mesečne sestanke razrednikov prvih letnikov, saj je to leto ključno za dijake. Razredniki smo se na skupnih sestankih pogovarjali o problematiki v razredu, si izmenjali izkušnje in se dogovorili za poenotenje dela. Srečevali so se tudi svetovalna delavka in izvajalci dodatne strokovne pomoči, da so pregledali in načrtovali delo s posameznimi dijaki. V okviru teh aktivnosti so nastale tudi smernice in predlogi za razrednike.

Za dijake smo uredili tudi kotičke za druženje, opremo pa so izbrali dijaki sami z natečajem. Tako smo pridobili novo sedežno garnituro, vreče za sedenje v knjižnici, kupili dva ročna nogometa. Dijaki, ki so imeli težave s koncentracijo ali niso obvladali svoje jeze, so bili pod stresom ali imeli druge težave, so se lahko umaknili v te prostore in se pozneje vrnili v razred, ko je bila stiska mimo. Ta čas so jim bili na voljo mentorji ali svetovalna delavka.

Druga pomembna aktivnost pa je bila povečanje sodelovanja dijakov, kjer smo jih vključili v različne aktivnosti. Izpostavil bi dva pomembna projekta, in sicer snemanje filma in projekt Vrt. Pri projektu Film so sodelovali dijaki, ki so bili prepoznani kot dijaki v stiski. Sodelovalo je 15 dijakov prvih letnikov štiriletnega programa. Pri projektu Vrt pa 12 dijakov enega oddelka, v katerem so bili štirje prepoznani kot dijaki v stiski.

Dijaki so za projekt Film sami pripravili scenarij na temo »Zakaj se splača ostati v šoli«, posneli video, ga zmontirali in nastal je krajši film, ki dijake nagovarja, da uspešno zaključijo šolo. Dijaki so se med nastajanjem filma povezali, se angažirali, na dejavnosti prihajali točno in ni jim bilo težko ostati tudi po pouku. Za nastali film so dijaki na lokalnem tekmovanju dobili tudi nagrado na 1. filmskem festivalu Mladi oskarji.

Snemanje filma

Nagrada na 1. filmskem festivalu Mladi oskarji

 

Projekt Vrt se je pričel že leto pred vstopom v projekt CroCoos, s tem projektom pa se je še dodatno okrepil. Pod vodstvom razredničarke je delo potekalo skozi celo leto. Dijaki so uredili nasad borovnic, ribeza, malin, robid, jagod ter pozneje še z nasadom zelišč. Pri praktičnem pouku so izdelali tudi ograjo za vrt. Za košnjo okrog vrta je skrbel dijak, ki je izgubil motivacijo za šolsko delo in se je želel že izpisati. V delu na vrtu pa je razvil pripadnost šoli ter uspešno zaključil letnik. Projekt je bil predstavljen tudi staršem, ki so ga sprejeli z navdušenjem. Za šolo so ti projekti pomembni, saj je pomembno, da se lahko dijaki izkažejo še na ostalih aktivnostih, ki niso neposredno vezane na pouk. To še posebej velja za dijake, ki prihajajo z ne preveč dobrimi šolskimi izkušnjami na našo šolo.

Delo na vrtu

V teh dveh letih (2015–2017), odkar sodelujemo v projektu, je osip le 1,86 %. Upamo, da nam bo na šoli uspelo obdržati še kakšnega dijaka več. Projekt CroCoos se je letos končal z mednarodno zaključno konferenco v Budimpešti, kjer smo si člani timov vseh sodelujočih pilotnih šol izmenjali izkušnje, ki bodo še kako koristile pri našem nadaljnjem delu.