Περίληψη
Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί ένα αυτόνομο πλεούμενο για τη δειγματοληψία για ανάλυση μικροπλαστικών, επισκόπηση και επιτόπια φυσικοχημική ανάλυση ενός υδάτινου αποδέκτη. Το αυτόνομο αυτό πλεούμενο θα συλλέγει δείγματα φιλτράροντας όγκους νερού μέσω κόσκινου κατάλληλου μεγέθους. Ζυγίζοντας τα μικροπλαστικά που θα συλλέγονται, θα μπορεί κανείς να εντοπίσει περιοχές αυξημένης ρύπανσης καθώς και πιθανές πηγές.
Το όχημα θα διαθέτει τηλεχειριζόμενη κάμερα που θα μεταδίδει απευθείας εικόνα στο χειριστή. Επιπλέον θα διαθέτει σειρά αισθητήρων που θα επιτρέπουν την επιτόπια ανάλυση βασικών φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του νερού.
Κατασκευή: Το πλωτό όχημα θα κατασκευαστεί από σωλήνες αφρώδους πλαστικού και θα επιπλέει στο νερό με τη λογική ενός καταμαράν. Η προώθησή του θα γίνει με δύο κινητήρες (Brushless motor) έχοντας στο κάτω μέρος ένα καλάθι με δίχτυ κατάλληλης διατομής για τη συλλογή δειγμάτων. Το όχημα θα έχει τηλεκατεύθυνση καθώς και αισθητήρες που θα μετρούν φυσικοχημικές παραμέτρους του νερού. Το πλεούμενο θα φέρει εκτός του επεξεργαστή και των αισθητήρων του και μια κάμερα κινητού τηλεφώνου που θα μεταδίδει ζωντανή εικόνα στο χειριστή. Στο τμήμα του οχήματος που θα είναι έξω από το νερό θα τοποθετηθούν οι μπαταρίες, ο επεξεργαστής και το κινητό που θα προσφέρει εικόνα της λίμνης στο χειριστή του πλωτού οχήματος. Σε βάση κατάλληλων διαστάσεων θα προσαρμοστούν το Arduino, οι αισθητήρες και η κάμερα. Στα πλαστικά που θα συγκεντρωθούν θα γίνεται διαλογή και ανάλυση ώστε να καταγράψουμε την προέλευσή και την επικινδυνότητά τους. Με το MIT app inventor θα δημιουργήσουμε μια εφαρμογή για να τηλεκατευθύνουμε το όχημα και να λαμβάνουμε τα δεδομένα της κάμερας και των αισθητήρων, ασύρματα, μέσω κινητού τηλεφώνου.
Μαθησιακοί στόχοι
Μέσω της συμμετοχής στο 2ο Πανελλήνιο διαγωνισμό Ανοιχτών τεχνολογιών στην Εκπαίδευση επιχειρήσαμε να προσεγγίσουμε μια σειρά μαθησιακών στόχων όπως:
Ανακάλυψη γνώσης σε διάφορα γνωστικά πεδία (πληροφορική, χημεία, φυσική, μηχανική) μέσω της αντιμετώπισης πραγματικών ερευνητικών προβλημάτων.
Εξοικείωση με την επιστημονική μέθοδο και την έρευνα.
Καλλιέργεια λεπτών κινητικών δεξιοτήτων μέσω του σχεδιασμού και της δημιουργίας μιας σύνθετης κατασκευής.
Ανάπτυξη της αλγοριθμικής σκέψης και των δεξιοτήτων προγραμματισμού στη C++.
Αφομοίωση των αρχών της ομαδοσυνεργατικής μεθόδου διαχείρισης σύνθετων έργων.
Θεωρούμε ότι στη μεγάλη τους πλειονότητα οι στόχοι επιτεύχθηκαν και με χαρά και συγκίνηση σας παρουσιάζουμε το Aquabi.
Βιντεοσκοπημένη περιγραφή του project
Δείτε στο παρακάτω βίντεο την περιγραφή του Aquabi από τους EcoDefenders του 3ου ΓεΛ Σερρών
Οργανόγραμμα
Διάγραμμα ηλεκτρονικών και συνδεσμολογίες Aquabi:
Λίστα υλικών
Ηλεκτρονικός εξοπλισμός, Υλικά κατασκευής, κόστος
| Είδος | Κόστος |
| 1. Arduino Uno | 18€ |
| 2. pH meter | 17€ |
| 3. turbidity meter | 10,40€ |
| 4. temperature sensor | 5,5€ |
| 5. solar panel | 7,98 € |
| 6. 12V battery | Χορηγία |
| 7. Proto Shield Expansion Board | 3,8€ |
| 8. Dual Motor Driver Module L298N | 4,8 € |
| 9. Bluetooth Module for Arduino – HC06 | 7,8 € |
| 10. classic arduino LED led (any color) | 0,05€ |
| 11. heat contraction tube/ heat-shrink tube | 5,41€ |
| 12. wires: 1P-1P Male to Male jumper wires | 1,8€ |
| 12. wires: 1F-1F Female to Female jumper wires | 1,8€ |
| 12. wires: 1P-1F Male to Female jumper wires | 1,8€ |
| 13. wires: Single core wires(preferably 3 different colors, we’ve used blue, red, yellow) | Χορηγία |
| 14. 2 motors | 6,19€ |
| 15. polystyrene box | 6€ |
| 16. polypropylene box | 10€ |
| smartphone | Χορηγία |
| Σύνολο: | 106,53€ |
Εργαλεία
3d printer
Προγράμματα
MIT App inventor, ip Camera, Autodesk inventor professional, Wanhao cura
Κώδικας
Στη διεύθυνση https://github.com/IliasZafiriadis/Eco-Defenders- θα βρείτε τον κώδικα που δημιουργήσαμε για τον έλεγχο του Aquabi καθώς και την εφαρμογή που δημιουργήσαμε με το AppInventor.
Ενδεικτικό φύλλο εργασίας. Προσδιορισμός θολερότητας με τη χρήση του Aquabi
Άδειες Χρήσης
