Freestyle EduBoty - gadżet dydaktyczny

[matural 28]

Ponad dwa lata temu opisałem projekt moich uczniów, wtedy gimnazjalistów o nazwie TankGim. Obecnie chłopcy są w klasie maturalnej i dalej bawią się Arduino. W klasie pierwszej LO powstał pojazd „Jamnik”, a w drugiej projekt edukacyjny „EduBoty”.

A co to te EduBoty?

Głównym założeniem projektu było zrobienie pomocy dydaktycznej – robotów, które można wykorzystać na różnych lekcjach. Wybór padł na geografię, ale w planach są plansze do innych przedmiotów. Używanie nowoczesnych technologii uatrakcyjnia lekcje i wzbudza ciekawość uczniów. Dodatkowym czynnikiem motywującym do nauki przy korzystaniu z EduBotów jest rywalizacja uczniów o zwycięstwo. Łączenie zabawy i nauki prowadzi do szybkiego rozwoju młodych ludzi.

Na czym polega zabawa?

Na mapie świata trzeba wskazać wylosowaną stolicę. Za wskaźnik służą małe roboty sterowane przez uczniów. Wyścig odbywać się może w trzech trybach: uczeń vs uczeń, uczeń vs czas, uczeń vs robot autonomiczny (ta opcja jeszcze nie działa). 

Model robota

EduBot to pojazd gąsienicowy zbudowany na bazie podwozia robota Zumo firmy Pololu. Nadwozie i dodatkowe elementy zaprojektowaliśmy w SkechUp i wydrukowaliśmy.

Komunikacja robot - plansza

W mapie umieszczone są fotorezystory i elektromagnesy, a w robocie dioda laserowa i kontaktron. Zaświecenie w odpowiedni fotorezystor powoduje włączenie elektromagnesu, a pole magnetyczne zamyka kontaktron i robot otrzymuje punkt, co sygnalizują diody umieszczone na robocie.

 

Komunikacja robot – uczeń

Do komunikacji z EduBotem postanowiliśmy postawić na dobrze sprawdzającą się w tego typu projektach drogę radiową. W tym celu zastosowaliśmy zestaw GamePad który jest łatwym rozwiązaniem, a przy okazji podkreśla rozrywkowo-edukacyjny charakter robotów. Dzieci w szkołach podstawowych znają ten kontroler i nauczyciel nie musi poświęcać dużo czasu na tłumaczenie zasad działania.

 

Zasilanie i elektronika EduBota

Zasilanie standard – akumulator Li-Pol 2s + przetwornica. W padzie dwie baterie AAA. Robot to Arduino Nano, dwukanałowy sterownik silników TB6612FNG oraz wcześniej wspomniane dioda laserowa, kontaktron, 6 diod led i odbiornik od GamePada.

Mapa

„Pożyczyliśmy” mapę świata z sali od geografii (mam nadzieję że geograf się o nią nie upomni), umieściliśmy w niej czujniki i elektromagnesy, połączyliśmy to z Arduino Mega i wyświetlaczem LCD. Gdzieś po drodze były też przekaźniki.

 

Wnioski i zmiany w projekcie – ewaluacja w belferskim żargonie

Są dwa główne problemy. Trafienie światłem diody w fotorezystor wymaga dużej precyzji, zbyt dużej dla uczniów, którzy stoją nad mapą i widzą wszystko z odległości około 2 metrów. Mapa musi być mobilna, trzeba ją zwinąć i schować do szafy po lekcji, a elektromagnesy umieszczone pod nią to uniemożliwiają. Obecnie projekt jest przerabiany. Zamiast diody i kontaktronu użyjemy czytników RFID i tagów. Natomiast elektromagnesy zastąpi jeden nadajnik radiowy i odbiorniki w robotach.

Kasa na takie projekty

Realizacja takich projektów wymaga środków finansowych. Nawet jeśli dyrektor je znajdzie i przyzna, to nie chce później słyszeć, że coś trzeba zmienić lub że się popsuło (kupić jeszcze raz - chyba żart). Mamy to szczęście, że w województwie podlaskim działa Stowarzyszenie Odkrywców Diamentów, które dwa razy w roku przyznaje środki na realizację ciekawych projektów uczniowskich. Dla zainteresowanych : http://odkrywcydiamentow.com.pl/aktualnosci/

Osiągnięcia

- tytuł laureatów eliminacji okręgowych XI edycji Ogólnopolskiego Konkursu o Tytuł Młodego Innowatora;

- III miejsce w Międzynarodowych Zawodach Robomotion w Rzeszowie - kategoria freestyle;

- tytuł laureatów eliminacji okręgowych w Olimpiadzie Innowacji Technicznych i Wynalazczości w kategorii pomoc dydaktyczna;

- Nagroda Bydgoskiego Parku Naukowo – Technologicznego oraz tytuł Młodego Naukowca w konkursie E(x)plory;

- Stypendium Prezydenta Miasta Białegostoku za innowacyjną myśl techniczną.

Więcej o projekcie: https://eduboty.wixsite.com/home/realizacja-projektu 

 

 

[Treker 1106]

Bardzo ciekawy projekt! Jeszcze takiego, geograficznego zastosowania dla robotów u nas nie było. Powodzenia przy dalszych konstrukcjach  

[matural 28]

Dziękuję. Widzę, ze przeniosłeś do działu z poważnymi konstrukcjami , choć zespól to raczej początkujący.

[Treker 1106]

Jakby wszyscy początkujący robili takie projekty... Takie robociki zdecydowanie powinny pojawiać się w tym dziale