Αναλυτική περιγραφή της ιδέας
Σημείωση: α) Για καλύτερη εμπειρία μελέτης, στο κείμενο αποφεύχθηκε η απευθείας ενσωμάτωση των εικόνων και video. Μπορείτε να τα δείτε μέσω των συνδέσμων του κειμένου. β) Ακόμη περισσότερες πληροφορίες για τα περιεχόμενα των φακέλων του github και όχι μόνο, μπορείτε να βρείτε στα αντίστοιχα Readme.md του κάθε φακέλου του github.
Το πείραμα του RAE (Round About Energy)
Δεκέμβριος 2021: Γίνεται η αρχή…
Όταν μάθαμε για τον 4ο πανελλήνιο διαγωνισμό ανοιχτών τεχνολογιών, συγκροτήθηκε μία ομάδα από δύο μαθητές της Α’ Λυκείου στο 10ο Γενικό Λύκειο Λάρισας και σε συνεργασία με τον καθηγητή πληροφορικής αποφασίσαμε να πάρουμε μέρος στο διαγωνισμό.
Μελετώντας τους όρους του διαγωνισμού, μετά από συζητήσεις και προτάσεις αποφασίσαμε να δημιουργήσουμε μία κατασκευή με χρήση αποκλειστικά ανοικτών τεχνολογιών που θα “απαντάει” πειστικά στο ακανθώδες πρόβλημα της παραγωγής ενέργειας με έναν πρωτοποριακό και ανανεώσιμο τρόπο.
Έρευνα
α. Μελέτη υπάρχουσας κατάστασης
Σήμερα όλες οι κοινωνίες των ανεπτυγμένων χωρών βασίζονται σχεδόν εξ ολοκλήρου στην ενέργεια. Η καθημερινότητα των πολιτών εξαρτάται από αυτή. Αυτό ισχύει και για τη χώρα μας. Το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας παράγεται από υδρογονάνθρακες των οποίων τα κοιτάσματα συνεχώς στερεύουν. Οι κυβερνήσεις παγκοσμίως πασχίζουν να το ανατρέψουν αυτό και να αυξήσουν το ποσοστό της παραγόμενης, από ανανεώσιμες πηγές, ενέργειας. Παρόλες τις προσπάθειες για την επίτευξη αυτού του στόχου τα αποτελέσματα δεν είναι τα επιθυμητά. Είναι επιτακτική ανάγκη να απεξαρτηθούμε όσο το δυνατό περισσότερο από τους υδρογονάνθρακες καθώς όσο λιγοστεύουν τόσο θα αυξάνεται η τιμή της ενέργειας.
β. Σαφής ορισμός προβλήματος – ανάγκης
Στις μέρες μας λοιπόν, η ενεργειακή κρίση καθώς και η εύρεση κατάλληλων τρόπων αντιμετώπισης της, αποτελούν ένα από τα πρωταρχικά ερωτήματα προς επίλυση, σε όλα τα ανεπτυγμένα κράτη. Οι κυβερνήσεις στρέφονται στη δημιουργία αιολικών πάρκων, στην εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ και στα βιοκαύσιμα, ώστε να αντικαταστήσουν το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και τα ορυκτά καύσιμα. Όμως, τα κοιτάσματα αυτών έχουν ξεκινήσει ήδη να στερεύουν, οδηγώντας τα κράτη σε μία συνεχή διαμάχη τόσο ως προς την διαχείριση των κοιτασμάτων όσο και για την τιμή στην οποία μπορούν να διατίθενται στους καταναλωτές.
Το βασικό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας είναι η δυσκολία ως προς την μακροχρόνια αποθήκευσή τους. Έτσι μέχρι η επιστημονική κοινότητα να γεφυρώσει αυτό το κενό, χρειάζεται να βρεθούν τρόποι ώστε η ενέργεια που καταναλώνουμε στην καθημερινότητά μας και στις μετακινήσεις να ανακυκλώνεται και να παράγεται μεγαλύτερο έργο, με μικρότερη ενεργειακή κατανάλωση.
Η ομάδα μας έκανε μια έρευνα πάνω στο θέμα και βρήκαμε κάποια πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία που μπορείτε να δείτε εδώ.
Σχεδιασμός
α. Σαφής ορισμός προτεινόμενης λύσης
Λόγω του προαναφερθέντος προβλήματος της έλλειψης ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές, σκεφτήκαμε να αξιοποιήσουμε τον ελεύθερο χώρο και την κυκλική κίνηση των αυτοκινήτων στους κυκλικούς κόμβους (roundabouts). Το εγχείρημά μας το ονομάσαμε RAE (Round About Energy). Αποτελείται από ένα line follower robot car που με την κυκλική του κίνηση περιστρέφει έναν κάθετο άξονα, ο οποίος με τη σειρά του περιστρέφει ένα μοτέρ, το οποίο συνδέεται με ένα πολύμετρο. Όσον αφορά την υλοποίηση αυτού του project στην πραγματικότητα σκεφτήκαμε η όλη κατασκευή να βρίσκεται κάτω από το έδαφος, δηλαδή τα στελέχη θα βρίσκονται κάτω από τον δρόμο στον οποίο θα κινούνται τα αμάξια και χρησιμοποιώντας μαγνήτες που εφαρμόζουν σε όλες τις λωρίδες κυκλοφορίας του κυκλικού κόμβου θα επιτυγχάνεται η παραγωγή ενέργειας.
β. Πρωτοτυπία λύσης
Από την αρχή του project ο στόχος ήταν ένας: η παραγωγή ενέργειας. Μέσω αυτού του εγχειρήματος μειώνουμε την απώλεια ενέργειας από τα καύσιμα των οχημάτων και στην περίπτωση που τα οχήματα κινούνται με ηλεκτρική ενέργεια ή με ηλιακή δεν θα έχουμε μόνο μείωση της απώλειας, αλλά θα παράγουμε ενέργεια από το μηδέν. Στο έργο θα βοηθήσει και ένας αισθητήρας τοποθετημένος σε τέτοια θέση, ώστε να μετρά τον αριθμό των αυτοκινήτων και να καταγράφει τις τιμές της παραγόμενης ενέργειας.
Κατασκευαστικές καλές πρακτικές:
α) Το κυκλικό επίπεδο-οι άξονες (εδώ)
Τόσο τους άξονες όσο και το robotcar τους τοποθετήσαμε πάνω σε μία μελαμίνη (εδώ) με διαστάσεις 84 cm x 100cm x 0,8cm. Η μελαμίνη, είναι ένα συνθετικό πολυμερές υλικό σε φιλμ, το οποίο είναι ανθεκτικό στα γρατσουνίσματα, στην τριβή και τα διαβρωτικά. Την επιλέξαμε λόγω της λευκής επιφάνειάς της, η οποία κάνει χρωματική αντίθεση με την μαύρη γραμμή που εντοπίζουν οι αισθητήρες του robotcar. Όσον αφορά την μαύρη γραμμή τη σχεδιάσαμε συμβατικά σε σχήμα οκταγώνου, ώστε να κινείται ευκολότερα το αυτοκίνητο και να προσιδιάζει όσο το δυνατόν περισσότερο έναν κυκλικό κόμβο. Επίσης χρειάστηκε να προσθέσουμε επεκτάσεις στις πλευρές των 84 εκατοστών καθώς ο εξωτερικός τροχός του robotcar έφευγε εκτός του επιπέδου δημιουργώντας πρόβλημα σε όλη την κατασκευή. Στο κέντρο της μελαμίνης ανοίχτηκε τρύπα διαμέτρου 3,4 εκατοστών εδώ, ώστε να εφαρμόσει το ρουλεμάν το οποίο υποδέχεται τον άξονα περιστροφής εδώ. Αυτός με τη σειρά του υποδέχεται τον άξονα υποδοχής στελεχών εδώ. Όλοι οι άξονες κατασκευάστηκαν με τη χρήση 3d printer εδώ και σχεδιάστηκαν μέσω πλατφορμών 3d modeling εδώ. Στα άκρα των στελεχών είναι κολλημένοι οι μαγνήτες φεριτίου εδώ και εδώ που αλληλεπιδρούν με τους μαγνήτες νεοδυμίου του robotcar εδώ οι οποίοι είναι κολλημένοι πάνω στο robotcar.
β) Το ρομπότ – αυτοκινητάκι
Το ρομπότ αυτοκίνητο που συμπεριλαμβάνεται στο έργο μας έχει την ικανότητα να ακολουθεί μία γραμμή “διαβάζοντάς“ την μέσω του χρώματός της. Όλο αυτό δουλεύει με το Arduino και τέσσερις αισθητήρες που στέλνουν σήματα 0 και 1 ανάλογα με την διαφορά χρώματος που ανιχνεύουν σε έναν L298n dual H bridge stepper driver που είναι υπεύθυνος να δώσει κίνηση στους τροχούς. Στην αρχή δυσκολευτήκαμε για την κατανομή ρεύματος ισάξια στους τροχούς και το πάχος της γραμμής. Το ρεύμα σταθεροποιήθηκε με το σωστό κύκλωμα και μία επαναφορτιζόμενη μπαταρία 9v , όσο για το πάχος της γραμμής μετά από πολλές προσπάθειες και με μετρήσεις καταφέραμε να βρούμε το σωστό αποτέλεσμα (3,8 εκατοστά). Μπορείτε να δείτε φωτογραφίες εδώ και εδώ .
γ. Κόστος κατασκευής
Το συνολικό κόστος της κατασκευής ανήλθε συνολικά στα 127 ευρώ. Ορισμένα υλικά προϋπήρχαν όπως το Arduino UNO και το Filament for 3D Printer.
δ. Λίστα υλικών και εργαλείων
Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν είναι τα παρακάτω:
-Arduino UNO (X1)
-Robot Smart Car 2WD (Χ2)
-Dual Motor Driver Module L298N (Χ1)
-Waveshare Ανιχνευτής Ακολουθίας Γραμμής – 5-Channels (Χ2)
-Rocker Switch ON-ON DPDT 15A/250VAC – Medium Black (Χ2)
-Πλαστική Διπλή Θήκη για Μπαταρίες 18650 (Χ2)
-Μπαταρία Λιθίου 18650 3.7V – 2600mAh XTAR (Χ4)
-Metal Gearmotor 25mm – 30 RPM 6V (Χ1) (κινητήρας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας)
-Round Magnet – 8x2mm (X18)
-Μυτοτσίμπιδο 160mm – Workpro
-Κατσαβίδια Ηλεκτρονικών Set 6τμχ. PK-2062
-Alligator Clip 28mm for Soldering – Black
-Μονωτική Ταινία PVC 15mm 10m – Πακέτο 10 Χρωμάτων
-L293D Motor Driver Shield – Expansion Board For Arduino (Χ2)
-9v Battery Holder With On/Off Power Switch (Χ2)
-Four Channel Infrared Detector Sensor For Arduino (Χ2)
-VARTA 4922 ΑΛΚΑΛΙΚΗ LONGLIFE POWER – 9V (Χ4)
-1x Filament for 3D Printer
Τα περιβάλλοντα που χρησιμοποιήθηκαν είναι τα παρακάτω:
-Περιβάλλον προγραμματισμού Arduino IDE 1.8.12(ελεύθερο λογισμικό)
-Περιβάλλον τεμαχισμού (slicing) αντικειμένων Cura (τελευταία έκδοση, ελεύθερο λογισμικό)
-Περιβάλλον σχεδιασμού αντικειμένων https://www.blockscad3d.com/ (online ελεύθερο λογισμικό)
Τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν είναι τα παρακάτω:
-Κολλητήρι, Πιστόλι Θερμοκόλλησης με ράβδους σιλικόνης, κατσαβίδια, κόφτης καλωδίων, μυτοτσίμπιδο, ψηφιακό παχύμετρο, γυαλόχαρτο, κόφτης πλαστικών, δραπανοκατσάβιδο
ε. Σχέδια (Μηχανισμοί και ηλεκτρονικά)
Τα ηλεκτρονικά σχέδια αφορούν δύο υποσυστήματα που απαρτίζουν το συνολικό σύστημα.
α) Παροχή ρεύματος: Αποτελείται από μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία 9 volt που συνδέεται με τον driver και αυτός με την σειρά του στέλνει 5v ρεύμα στο Arduino και στους μότορες των τροχών.
Όλες οι παραπάνω λεπτομερείς συνδεσμολογίες του υποσυστήματος αυτού υπάρχουν στα αρχεία του github εδώ.
β) Κύκλωμα λειτουργίας: Αποτελείται από το Arduino Uno, έναν driver L298n εδώ και ένα sensors module εδώ που συνδέεται με τέσσερις αισθητήρες. Όλες οι παραπάνω λεπτομερείς συνδεσμολογίες του υποσυστήματος αυτού υπάρχουν στα αρχεία εικόνων του github εδώ.
Τα μηχανικά σχέδια αφορούν τα επιμέρους μοντέλα των αξόνων. Αυτά σχεδιάστηκαν εξ ολοκλήρου με το σχεδιαστικό πρόγραμμα BlocksCad. Όλα τα επιμέρους λεπτομερή σχέδια υπάρχουν στα αρχεία εικόνων του github εδώ και εδώ, τα αρχεία stl βρίσκονται εδώ και εδώ.
στ. Βασικός αλγόριθμος
Ο βασικός κώδικας δημιουργήθηκε μέσω της εφαρμογής ανοιχτού λογισμικού Arduino IDE. Αποτελείται από 85 γραμμές, αποτελείται από 10 ints που μπορούν να δηλωθούν τα pins του driver και η κατάσταση (0 και 1) των αισθητήρων. Έχει επίσης δύο define που μπορούν να ελέγξουν την ταχύτητα των τροχών. Στο loop υπάρχουν τρεις διαφορετικές περιπτώσεις για την κίνηση του ρομπότ αναλόγως τις τιμές που δέχεται από τους αισθητήρες (αριστερά, δεξιά, ευθεία).Τον αλγόριθμο μπορείτε να τον βρείτε εδώ.
Υλοποίηση
α. Αποτελεσματικότητα – αρτιότητα
Έγιναν πολλές δοκιμές προκειμένου να πετύχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Αντιμετωπίσαμε πολλά προβλήματα κατά την διάρκεια κατασκευής του ρομπότ των αξόνων ακόμη και για το κατάλληλο μήκος των στελεχών. Έπειτα από πολλές ανεπιτυχείς προσπάθειες καταφέραμε να βρούμε το ζητούμενο μέγεθος των αξόνων των στελεχών και το σωστό κώδικα ώστε να πραγματοποιηθεί η κυκλική κίνηση. Αρχικά σκοπεύαμε να αναδείξουμε την παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιώντας led λαμπάκι όμως καταλήξαμε στη χρήση πολυμέτρου.
β. Κατάλληλη χρήση υλικών
3D printing:
Ένα από τα πιο δημοφιλή χρησιμοποιούμενα υλικά εκτυπώσεις για 3D εκτυπωτές είναι και το θερμοπλαστικό υλικό PLA. Είναι πολυμερές υλικό το οποίο κατασκευάζεται από ανανεώσιμους πόρους (αραβόσιτο, σακχαρότευτλα). Είναι μη τοξικό, βιοδιασπώμενο και έτσι δεν επιβαρύνει το περιβάλλον. Προσφέρει αντοχή και εκτυπώνεται σε θερμοκρασίες 180-220C. Η εκτύπωσή του δεν προκαλεί αλλοιώσεις στο κάτω μέρος του αντικειμένου.
Για να πετύχουμε καλύτερη στερέωση του PLA στο πάτωμα εκτύπωσης (bed) μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ταινία painters tape ή ακόμα και θερμαινόμενο πάτωμα εφόσον έχουμε στους 50-60C. Στις εκτυπώσεις μας ο εκτυπωτής μας ήταν εφοδιασμένος με ειδική γυάλινη πλάκα που πριν την έναρξη της εκτύπωσης ο ίδιος εκτυπωτής την θερμαίνει στην κατάλληλη θερμοκρασία ώστε να μπορέσει να εκτελέσει απρόσκοπτα την εκτύπωση.
Δύο καλές πρακτικές πριν την έναρξη της εκτύπωσης είναι είτε να επιστρώνουμε με απλή κόλλα UHU (χαρτιού) την γυάλινη επιφάνεια, είτε να ψεκάζουμε την περιοχή εκτύπωσης του γυαλιού με ένα spray (λακ) για τα μαλλιά. Αυτό βοηθάει στην ευκολότερη μετά αποκόλληση το εκτυπωμένο αντικείμενο μετά το πέρας της εκτύπωσης.
Κολλήσεις ( Soldering):
Για διάφορες συνδέσεις των καλωδίων στο αυτοκινητάκι ρομπότ, προβαίνουμε σε κολλήσεις μόνοι μας με κολλητήρι και καλάι. Αν θέλει κάποιος που δεν έχει ξανακάνει κόλληση με καλάι, να πάρει μία ιδέα το πώς πρέπει να το κάνει, μπορεί να ανοίξει για παράδειγμα το σύνδεσμο εδώ. Όσον αφορά το καρούλι με καλάι που θα χρειαστεί να αγοράσει καλό είναι να φροντίσει έχει μέσα του τη λεγόμενη σολντερίνη. Όταν κολλάμε καλώδια μεταξύ τους πρώτα τα διπλώνουμε. Μετά βάζουμε το κολλητήρι κάτω από την ένωση και το καλάι από πάνω. Περιμένουμε να θερμανθεί το καλώδιο και να λιώσει το καλώδιο το καλάι. Δεν κάνουμε το λάθος να βάζουμε το καλάι πρώτα στο κολλητήρι.
Εκπαιδευτικό υλικό/παρουσίαση
α. Σελίδα github
Η σελίδα του project στο github είναι η παρακάτω:
https://github.com/ziskar100/2022OpenContest
Αυτή είναι πλήρως οργανωμένη σε υποφακέλους για την καλύτερη πλοήγηση των ενδιαφερομένων. Λεπτομερείς αναφορές στη σελίδα αυτή γίνονται στις προηγούμενες ενότητες. Επίσης στο github μπορείτε να ανακαλύψετε κι άλλες χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τους κώδικες και τους αισθητήρες.
β. Σελίδα robotics.ellak
Η σελίδα το project στο robotics.ellak είναι η παρακάτω:
https://openedtech.ellak.gr/robotics2022/to-pirama-tou-rae-round-about-energy/
γ. Πολυμεσικό υλικό
Είναι αναρτημένο σε συνδέσμους του κειμένου αυτού
δ. Φωτογραφίες και video από φάσεις κατασκευής
Πολλές και χαρακτηριστικές φωτογραφίες και πληθώρα video από τις φάσεις κατασκευής μπορείτε να δείτε στους διάφορους παραπεμπτικούς συνδέσμους που υπάρχουν διάσπαρτοι σε όλο το κείμενο. Ειδικά εικόνες από το RAE στην τελική του μορφή μπορείτε να δείτε εδώ και εδώ. Επίσης εικόνες από τμήματα της όλης κατασκευής μπορείτε να δείτε εδώ.
ε. Σχέδιο μαθήματος / Φύλλα εργασίας
Για να μπορέσουν να κατανοήσουν οι εκπαιδευόμενοι τις αρχές του 3D Modeling και του 3D Printing, σχεδιάστηκε ένα ολοκληρωμένο σύνολο μαθημάτων συνολικής διάρκειας έξι (6) διδακτικών ωρών, όπου ο αρχάριος μέσω κατάλληλης θεωρίας και video, αλλά και με πολύ ενδιαφέρουσες δραστηριότητες, “μυείται” στα μυστικά τους. Όλη η σειρά των μαθημάτων με βάση τις αρχές ενός σχεδίου ανοικτού εκπαιδευτικού πόρου σύμφωνα με το OER Canvas, βρίσκεται στον σύνδεσμο:
https://openedtech.ellak.gr/robotics2020/arches-tou-3d-modeling-ke-3d-printing/
στ. Άδειες χρήσης
Αυτή η εργασία χορηγείται με άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές .
ζ. Αναμενόμενα εκπαιδευτικά αποτελέσματα του έργου:
α) Για τους μαθητές:
- Να αναπτύξουν μεθοδολογίες έρευνας και αξιοποίηση πηγών.
- Να αναπτύξουν τη δημιουργικότητα, τη φαντασία και τις αναλυτικές τους ικανότητες καθώς επίσης και την καλλιέργεια της συνθετικής τους σκέψης.
- Να αναπτύξουν δεξιότητες ομαδικής συνεργασίας μεταξύ τους.
- Να αναπτύξουν μεταγνωστικές δεξιότητες και να μάθουν πώς να μαθαίνουν.
- Να αναπτύξουν δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης για τον προγραμματισμό των διαφόρων αισθητήρων.
- Να ανακαλέσουν και να εφαρμόσουν προϋπάρχουσες γνώσεις σε θέματα Φυσικής και Μαθηματικών, όπως π.χ. καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, επίπεδο, χώρος, άνωση, βαρύτητα, τριβή, ηλεκτρ. ρεύμα, γείωση, ψηφιακό και αναλογικό σήμα, ισορροπία κ.α.
- Να ανακαλύψουν νέα γνώση σε θέματα Χημείας, όπως τι είναι το καλάι, τι είναι το πολυγαλακτικό οξύ (PLA), τι είναι η κυανοακρυλική κόλλα, τι είναι η αδιάβροχη σφραγιστική ταινία κ.α.
- Να αναπτύξουν τη χωρική τους αντίληψη καθόσον καλούνται να σχεδιάσουν μοντέλα στο χώρο με ακρίβεια και πιστότητα.
- Να μάθουν σε βάθος ένα ελεύθερο λογισμικό σχεδίασης αντικειμένων και να “μυηθούν” στους τρόπους σχεδιασμού που εφαρμόζουν αυτού του είδους τα λογισμικά.
- Να έρθουν σε επαφή με τα υλικά της τρισδιάστατης εκτύπωσης και τον τρόπο με τον οποίο μετατρέπονται αυτά στο τελικό αντικείμενο.
- Να αναπτύξουν δεξιότητες αντιμετώπισης των επιμέρους απαιτήσεων και προκλήσεων που συναντώνται στην πορεία ανάπτυξης του έργου και να μάθουν να τεστάρουν σωστά και αποτελεσματικά.
- Να εμπεδωθεί η ευγενής άμιλλα ανάμεσα στους συμμετέχοντες όλων των ομάδων που συμμετέχουν στο διαγωνισμό.
- Να μάθουν / εξασκηθούν / εκτεθούν στην παρουσίαση του τελικού έργου μπροστά στο κοινό.
- Να ανακαλύψουν, πιθανόν, νέες επαγγελματικές προοπτικές για τους εαυτούς τους.
β) Για τους εκπαιδευτικούς:
- Να αναπτύξουν μεθόδους σωστής καθοδήγησης των μαθητών με υπομονή και μεράκι.
- Να αποκτήσουν εμπειρία για την μετέπειτα ανάληψη παρόμοιων μεγάλων έργων.
- Να μάθουν να εμπνέουν στις δύσκολες στιγμές τους μαθητές τους.
- Να κατανοήσουν ότι η παρώθηση και η επιβράβευση προς τους μαθητές, είναι το “καύσιμο” που τους κρατάει μέσα στο έργο σε όλη τη διάρκειά του.
- Να τολμούν να δοκιμάζουν εναλλακτικές λύσεις και να δέχονται τη φαντασία των μαθητών στο μέτρο του εφικτού και να μην τους αποκαρδιώνουν.
η. Το έργο από την πλευρά του STEAM
Θεωρώντας το συνολικό έργο από την οπτική του STEAM, θα μπορούσαμε να πούμε ότι ικανοποιεί όλες τις προδιαγραφές ενός έργου STEAM. Και αυτό διότι στο έργο αυτό εμπλέκονται όλα τα επιστημονικά πεδία του, όπως Science (Φυσική), Technology (Πληροφορική), Engineering (Μηχανική), Art (Τέχνη) και Mathematics (Μαθηματικά).
Πιο συγκεκριμένα, για την κίνηση του ρομπότ (αυτοκινητάκι) πάνω σε συγκεκριμένη πορεία (γραμμή) δημιουργήθηκε ειδικό λογισμικό, όπου λήφθηκε υπόψη η συμπεριφορά του αισθητήρα παρακολούθησης γραμμής, έγιναν πολλές φορές ρυθμίσεις των ανάλογων ποτενσιόμετρων, ώστε τελικά να αναγνωρίζει σωστά ο αισθητήρας αυτός το πάχος της γραμμής. Ανάλογες ρυθμίσεις έγιναν μέσα στο πρόγραμμα για την κίνηση των τροχών του ρομπότ.
Από πλευράς Φυσικής, λόγω του γεγονότος ότι ο απώτερος στόχος ήταν η παραγωγή ρεύματος, έπρεπε το παραγόμενο ρεύμα να μετρηθεί, ώστε να αποδεικνύεται η παραγωγή ενέργειας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ειδικό όργανο μέτρησης (πολύμετρο). Επίσης οι μαγνήτες στις άκρες των στελεχών που αλληλεπιδρούσαν με το ρομπότ, έπρεπε να είναι αρκετά ισχυροί. δοκιμάστηκαν διαφορετικοί μαγνήτες (φεριτίου, νεοδυμίου (χρήση επιστήμης της Χημείας), ώστε να αλληλεπιδρούν με τους μικρούς μαγνήτες του ρομπότ, χωρίς να έλκουν το ρομπότ και να το βγάζουν από την πορεία του, γι αυτό τοποθετήθηκαν με αντίθετη πολικότητα.
Από πλευράς Μηχανικής, έπρεπε να δημιουργηθεί ειδικός άξονας, να σχεδιαστεί, να κατασκευαστεί και να τοποθετηθεί στο κέντρο μιας ειδικής ξύλινης κατασκευής με ένα ρουλεμάν στο κέντρο της. Όλη η σχεδίαση έγινε με ένα online λογισμικό και η κατασκευή έγινε σε 3d printer. Περιττό να λεχθεί ότι έγιναν πολλές δοκιμές ώστε να λειτουργούν όλα άψογα.
Τα Μαθηματικά υπάρχουν “κρυμμένα” παντού. Στο 3d modelling, στον κώδικα, στο slicing 3D printing (κλιμακώσεις μεγεθών, μετατοπίσεις, περιστροφές γύρω από άξονες), κ.α. Γενικά μπορούμε να πούμε ότι Μαθηματικά αποτελούν την αφετηρία για την έναρξη πάρα πολλών διαδικασιών του έργου.
Τέλος, δεν πρέπει να αγνοήσουμε και το καλλιτεχνικό στοιχείο, το Art. Δημιουργήθηκε με τη βοήθεια του 3d modelling / 3D printing ένα ανάγλυφο λογότυπο RAE που κολλήθηκε πάνω στην επιφάνεια της μελαμίνης.
Γενικά θα μπορούσαμε να πούμε πώς η φροντίδα και το μεράκι για το RAE περίσσεψαν. Καλή σου επιτυχία RAE!