1 of 34

Seminar:�Izbirni predmet Robotika v tehniki �(s pomočjo lego pametnih robotov)

14. september 2023, OŠ Franja Goloba Prevalje

Svetovalec ZRSŠ Gorazd FIŠER

Učitelj na OŠ Franja Goloba Prevalje, Samo Lipovnik

2 of 34

Splošne informacije:

  • izvajalca: Samo Lipovnik in Gorazd Fišer.

  • Kotizacija znaša največ 32,32 evra.

  • Pogoji za pridobitev potrdila (0,5 točke):

udeležba + oddana evalvacija.

  • Rok za oddajo evalvacije 28.9.2023

  • Samoplačniki mi pošljejo naslov, kamor se pošlje račun.

3 of 34

Izvedba seminarja (8 šolskih ur):

4 of 34

5 of 34

SSKJ

6 of 34

Kaj je robot?

Robot je stroj, ki ga nadzoruje računalnik in ga lahko programiramo, da samostojno opravlja določeno opravilo.

Robote pogosto uporabljamo v industriji za prenašanje materiala ali za izvajanje ponavljajočih se opravil. Tako lahko na primer robotsko roko, pritrjeno na delovno mizo, uporabljamo za barvanje delov stroja ali sestavljanje elektronskih vezij.

Drugi roboti so zasnovani za delo v človeku nevarnih okoljih: na primer pri deaktiviranju bomb ali pri raziskovanju vesolja oz. morskih globin.

Nekateri roboti so opremljeni s tipali, na primer za dotik ali svetlobo, in so programirani tako, da lahko na osnovi podatkov z njih sprejemajo enostavne odločitve.

https://sl.wikipedia.org/wiki/Robot

7 of 34

Kaj je robot?

8 of 34

Članek iz revije Mladina (19.9.2020)

Zgodovina robotov v Sloveniji

Na razstavi v Tehniškem muzeju Slovenije

v Bistri 

V Tehniškem muzeju Slovenije v Bistri so včeraj odprli razstavo Robot.si: Začetki slovenske industrijske robotike, na kateri v več sklopih predstavljajo zgodovino robotov v Sloveniji in v svetu, njihov razvoj in vlogo v industriji ter na drugih področjih. Razstavo, ki bo na ogled do 30. maja 2021, so pripravili ob dveh pomembnih obletnicah, povezanih z robotiko.

Letos namreč mineva 100 let od prvega zapisa besede robot v drami R. U. R. (Rossumovi Univerzální Roboti) češkega avtorja Karla Čapka ter 40 let, odkar so v Sloveniji v proizvodnjo vključili prvega industrijskega robota.

9 of 34

10 of 34

11 of 34

Opis izdelka

Daljinsko voden robot je prišel iz prihodnosti, da krajša čas svojemu lastniku. Water Robot je namenjen malim in velikim otrokom, ki imajo radi tehnične novosti. Interaktivna igrača Water Robot lahko hodi naprej in nazaj, drsi, obrača glavo in celo pleše. S toliko funkcijami bo poskrbel za ure neverjetne ustvarjalne zabave! Vodni robot na daljinsko upravljanje ima vgrajeno polnilno baterijo, ki jo polni na primer računalnik preko priloženega USB kabla. Akumulatorska baterija bo bistveno zmanjšala tekoče stroške, poleg tega pa vam bo omogočila, da boste z igračo uživali dlje.

Za popolno izrabo funkcij robota mu je potrebno zagotoviti dodaten vir energije, to je vodo. Nalijte vodo v rezervoar, ki se nahaja na hrbtu vesoljskega robota. POZOR: Uporabljajte tekočo vodo, ne točite mineralne vode. Rezervoar je treba napolniti s priloženim lijakom, da ne bi poplavilo telesa robota. Nivo vode ne sme pasti pod minimum, označen s pikčasto črto na rezervoarju. Na sprednji strani robotovega trupa je gumb za vklop/izklop, ki aktivira igračo. Ko je igrača vklopljena, bo obraz zasvetil z LED tehnologijo. Spremenljive svetleče LED diode so odlične za izražanje čustev in posnemanje obrazne mimike. Vodljivi vodni robot vas bo prijazno pozdravil in zabava se lahko začne. Funkcije robota: - sprehodi, - pogoni, - spremeni smer, - obrača glavo levo in desno, - plesi, - govori jezik robotov, - odgovarja na aplavz, - patrulje. Tehnični podatki: - robot, ki ga napaja 3,7 V Li baterija - čas polnjenja pribl. 4 ure - domet daljinskega upravljanja do 10m - velikost robota pribl. 38 cm x 14 cm x 12 cm - teža robota pribl. 0,7 kg Funkcije daljinskega upravljalnika: - zagon robotovega govora, - povečanje in zmanjšanje glasnosti, - obračanje glave desno, levo - hojo naprej in nazaj, - potovanje naprej ali nazaj, - spremenite smer desno ali levo, - STOP, - 3 plesne rutine na izbiro, - programiranje, - vklop funkcije PATROLA. Set vključuje: - robot, - baterija (vgrajena), - daljinec, - USB polnilec. Napajanje Robota napaja polnilna baterija (priložena) Daljinski upravljalnik napajata 2 x 1,5V AAA baterije (nista priloženi) Igrača v angleškem jeziku. Vesoljski vodni robot je družaben in rad komunicira, npr. po izvedbi plesa zahteva aplavz. Aplavz ga bo zagotovo spodbudil za nadaljnje nastopanje. Set je zapakiran v privlačno embalažo in bo odlično darilo za vse ljubitelje tehničnih novosti.

12 of 34

UČNI NAČRT – opredelitev predmeta:

  • Enoletni tehnični izbirni predmet (8.r in 9.r).
  • V ospredju konstruiranje modelov računalniško krmiljenih strojev in naprav s poudarkom na specifičnih značilnostih robotike.
  • Spoznanja o geometriji, konstrukciji tipičnih oblik robotskih rok, elektronskih krmiljih, o čutilnikih.
  • Seznanijo se s temeljnimi načeli računalniško vodene proizvodnje in z robotiko v njej.
  • Spoznajo različna področja uporabe robotike.
  • Gradijo delujoče, računalniško krmiljene modele strojev, naprav in robotskih rok.

13 of 34

UČNI NAČRT – opredelitev predmeta:

  • Pri konstruiranju iščejo lastne rešitve in samostojno organizirajo delovno mesto ter potek dela.

  • Učitelj vrednoti delovanje konstrukcije in učenčev prispevek pri reševanju problema.

  • Pouk poteka v ustrezno opremljenih učilnicah.

  • Prevladujoča oblika dela je praktično delo.

  • Skupina se deli nad 20 učencev.

14 of 34

15 of 34

Vsebinski sklopi:

1) Pregled računalniško krmiljenih strojev in naprav.

2) Rač. krmiljenje podnožja robotske roke (vloga reduktorja, gradnike za

prenos vrtenja z motorja na podnožje, smer, krmiljenje s stikali, programirajo, 3 stanja motorja, elektromagnet).

3) Krmiljenje s povratnim delovanjem (rač. regulacija): čutilniki, potenciometer.

4) Model robotske roke (zobata letev, krmiljenje v 3 dimenzijah, vloga robotskega zapestja).

5) Modeli rač. krmiljenih strojev in naprav (spoznajo še druge stroje in naprave).

6) Dodatne vsebine (niso obvezni del UN): delovanje modela koračnega motorja, krmilijo koračni motor, pomen drugih analognih čutilnikov, vloga tranzistorja, digitalno in analogno krmiljenje, elektromagnetni rele,…

16 of 34

Specialnodidaktična priporočila

  • Uporaba različnih virov.
  • Gradnike elektronike, ki niso del dodatnih vsebin obravnavamo projektno. Lastnosti in uporabo izpeljemo iz praktičnih potreb, ob reševanju določenega problema.
  • Vsakdanje življenje (ekskurzija, ogled filmov).
  • Učenci izhajajo iz problemov-iščejo rešitve zanj. Učitelj pomaga šele, ko se izkaže da rešitev ni ustrezna.
  • Ideje o možni uporabi v praksi.
  • Upoštevamo interes učencev.
  • Spodbujamo sodelovanje učencev.
  • Največja dovoljena napetost je 24V, priporočena pa 12V.
  • Na posameznem delovnem mestu sodelujeta 2 učenca.

17 of 34

Specialnodidaktična priporočila

  • Projekt lahko tudi tako organiziran, da so posamezne naloge razdeljene med skupine; pri gradnji skupnega modela vsaka rešuje svoj del naloge.

  • Priporočeno je delo v blok urah.

  • Presojajo vpliv robotike na humanizacijo dela, poklice, porabo surovin in energije, kakovost izdelkov, vpliv na okolje, zdravje ljudi,…

  • Ob koncu leta predstavijo svoje delo ostalim učencem, staršem,..

18 of 34

Ocenjevanje znanja

Ocenimo:

  • sodelovanje v skupini,
  • sporazumevanje in delo po navodilih,
  • uporaba opreme in orodja, računalnika,
  • razumevanje vloge posameznih sklopov modelov,
  • sprejemanje odločitev, načrtovanje, iskanje informacij, reševanje problemov,
  • kakovost izdelka, njegova svojskost in uporabljeni čas.

Ocene risb vključimo v skupno oceno, in ne posebej.

19 of 34

Katalog znanj

20 of 34

21 of 34

22 of 34

23 of 34

Uporaba robotov na OŠ:

  • LEGO Mindstorms NXT (2006), EV3

LEGO WeDO, Spike prime

  • VEX IQ (OŠ Breg: Češka, Poljska, Finska)

  • Kubo robotki za 1.triado

  • Fischer technik

  • Drugo:

24 of 34

TEKMOVANJA:

  • First lego league (FLL), začetek prijav 3.4.2023, januarja 2024 regijska tekmovanja

  • Vex IQ competition

(OŠ Breg Ptuj 11.1.2023)

  • RoboCup Junior (OŠ in SŠ): 4.European RoboCupJunior 2023 od 7.-10. junij 2023 Varaždin (Guimares, Portugalska 2022, 14 lig, več kot 20 držav, več kot 150 ekip, več kot 900 udelež.)

  • ROBOBUM (regijsko – april 2023, državno na FERI, Maribor. Prijava 3. do 18. april 2023, državno 16.5.2023)

25 of 34

Tekmovanja:

  • CLILIG-TEKMOVANJE V ROBOTIKI (OŠ IN SŠ)
  • Pri projektu, ki ima vsako leto drugačno  tematiko, sodelujejo ekipe - sestavljene iz osnovnih in srednjih šol. Vsako šolsko ekipo skupaj vodita učitelj nemščine in učitelj naravoslovno-tehničnih predmetov.Predznanje o robotiki ni potrebno. Delo poteka z Lego-roboti; ti bodo po potrebi na voljo brezplačno. Po vsej državi potekajo tematske delavnice za učiteljice in učitelje,  na katerih so podani praktično usmerjeni uvodi v tehnično in vsebinsko izvedbo projektnih tem.

26 of 34

ZOTKS (Zveza za tehnično kulturo Slovenije):

Odprto prvenstvo Ljubljane v Lego sumobotu 2023:

27 of 34

Tekmovanje RoboJam Slovenija 2022:

Avtor: Silvo Muršec / 31. 3. 2022

  • Mednarodno spletno računalniško tekmovanje v programiranju virtualnih robotkov VexIq

  • Tekmovanje je potekalo v soboto, 26. marca 2022 preko spleta.�Učenci so se morali najprej udeležiti uvodnega video srečanja z vodji ekip, se seznaniti z nalogo (problemom), rešiti problem s premikanjem raznobarvnih diskov, narediti video zaslonski posnetek reševanja problema in ga v času 90-ih minut naložiti v ustrezno spletno učilnico tekmovanja.��Primer reševanja naloge ene izmed naših ekip je na voljo tukaj: https://www.loom.com/share/7ca7c4c3d42b4bbaa64af6f0357104bd

28 of 34

FLL (First Lego League)

29 of 34

FLL (FIRST Lego League):

30 of 34

FLL: Kaj potrebujemo?

31 of 34

32 of 34

Robobum:

  • https://robobum.um.si/

33 of 34

Viri:

  • Učni načrt.

34 of 34

HVALA za pozornost!