Upplýsinga Tækniskólinn Fréttir Um vélmenni I

Inngangur

Þetta er fyrsti áfangi af tveimur í vélmennum yfirleitt taka nemendur þennan áfanga á 3.önn því þá hafa þeir lokið við fyrstu áfanga í stærðfræði og eðlisfræði og náð góðum tökum á forritun eftir tveggja anna nám. Fjórða iðnbyltingin er núna í gangi og sjálvirkni ásamt gerfigreind (A.I) er sífellt algengara þá sérstaklega í iðnframframleiðslu. Sjálvirkni véla (vélmenna) væri ekki aukast án hugbúnaðar og vinnu fólks menntað í hugbúnaðargerð þess vegna höfum við í Upplýsinga tækniskólanum verið með áfanga sem tengjast þessari breytingu í samfélaginu í bráðum 9 ár. Þessi áfangi er mjög vinsæll meðal nemenda enda er viðfangsefnið skemmtilegt, nemendur smíða (setja saman) vélmenni og búa til hugbúnað (forrit) til að stýra því. Það gefur svo mikið að vera með eitthvað áþreifanlegt í höndunum eftir erfiði annar :-) Þetta er sama gleði og við sem ungmenni fengum eftir að hafa sett saman hús eða bíl í lego :-) prjónað eða heklað, gleði sem er svo mikilvæg í öllu sem við tökum okkur fyrir hendi. Annað sem er gefandi og þroskandi að mínu viti er að við látum nemendur okkar vinna tveir og tveir saman alla önnina sem getur líka verið erfitt en þess virði. Nemendur læra að forrita í C og eða C++, vinna verkfni á skipulegan hátt þ.e nota vísindalega aðferð, skilgreina, koma með tilgátu, prófa og innleiða. Þekking af ýmsum toga er notuð, flæðirit, sauðakóði, niðurbrot vandamála í einingar, teikningar, stærðfræði, eðlisfræði og forritun og hæfni í framsetningu á efni t.d vefsíðu, texta og myndbandsgerð.

Áfangalýsing

Í áfanganum kynnast nemendur vélmennum, hvað er vélmenni og hvaða tækni er notuð . Nemendur kynnast lausnaraðferðum, verkefnastjórnun, samvinnu og að nýta sér þá þekkingu í stærðfræði, eðlisfræði og forritun sem þeir hafa þegar vald á. Eftirfarandi námsþættir verða kenndir: Niðurbrot vandamála úr flókinni hegðun í einafalda hegðun ( Behavior ) gerð flæðirita og sauðakóða og að lokum forritun sem vélmenni skilur. Hreyfing (fram,aftur,snúningur) tími og staða. Fjarstýringar (bylgjufræði) og nemar.

Super lyftari

Vex V5Clawbot vélmenni sem nemendur nota núna.

Nemendur fyrri tíðar Óðinn og Arnar með sýningu á vélmenni sínu.

Samsetning

Samsetning er mikilvæg fyrir nemandan því þá kynnist hann öllum íhlutum vélmennis og virkni þeirra. Í þessu ferli kynnist nemandinn einnig CPU eða örgjörvanum (controler) analog og digital gáttum, mótorum og rofum. Nemendur fá teikningu til að fara eftir, nemanda er gefið ákveðið frelsi á samsetningu. Það er ekki oft sem nemendur okkar fá tækifæri að vinna með höndunum og nota verkfæri en það er einmitt það sem þessi áfangi gefur og þá sérstaklega þessi hluti en nemendur eru sífellt að í öllum verkefnum að breyta og bæta vélmennið.

Færslur og snúningar

Fyrsta forritunarverkefnið þ.e láta vélmennið gera eitthvað merkilegt :-) eins og t.d vinsælasta æfing á meðal nemenda í íþróttum þ.e hlaupa 6m áfram svo 6m aftutábak svo 12m áfram og áfturábak o.s.fr. vélmennið á sem sagt að gera það sama nema 0,5m í 2,5m sjá mynband

Næsta verkefni er að kenna vélmenni að keyra beint, síðan að beygja í hvaða gráðu sem er, svo verkefni að setja upp neyðarstopp því ef eitthvað fer úrskeiðis viljum við mennirnir geta gripið inn :-). Hér eftir verða öll verkefni þannig að alltaf verður hægt að stöðva vélmennið

Fjarstýring

Vélmenni eru oft fjarstýrð (þá kölluð drónar) í það minnsta verður að vera hægt að stöðva vélmennið ef það gerir eitthvað óvænt, þetta verkefni gengur út frá því. Nemendur forrita fjarstýringu sem er með 12 tökkum og tveim snúðum (joystik). Fjarstýring er einnig nauðsynleg vegna þess að hún tengir vélmenna heila við tölvu nemanda þannig að hægt er að aflúsa(debugga) og hala upp hugbúnað þráðlaust.

Sónar og ljósnemi

Vélmenni sem er þunglynt og vill forðast áreksta :-) nemendur forrita vélmenni þannig að það keyrir þegar ljós eru kveikt en stoppar ef slökkt. Þegar vélmennið keyrir á það beygja ýmist til hægri eða vinstri ef hindrun er framundan ekki ósvipað og sjálvirk ryksuga :-)

Fylgja línu

Eitt mesta notagildi vélmenna í dag er í að sækja vöru og koma á ákveðin stað, oft er þetta gert með línum sem vélmenni fylgja þar til komið er á stað sem varan er. Þetta verkefni gengur út á það að forrita vélmenni þannig að það fylgi línu og ekkert annað bara ekki fara útaf línu. Nemendur fá í hendur 3.línu skynjara: hægri, miðja og vinstri. Þetta er erfitt verkefni því nemendur þurfa að stilla vélmennið þannig að það skynji línu frá öðru á golfi

Sækja hluti

Erfiðasta verkefnið er síðasta verkefnið, vélmennið fylgir línu á ákveðin stað sækir hlut og skilar honum á ákveðin stað hér er margt sem getur farið úrskeiðis og reynir á þolinmæði :-)

Mynd af vélmenni sem getur klifrað upp tröppur

Mynd af fjarstýringu

Mynd af vélmenni sem er með gíro og getur haldið jafnvægi

Mynd af lokaþraut

Lokaverkefni

Hver hópur eða einstaklingur hannar sitt eigið lokaverkefni þ.e þraut sem vélmennið leysir, þrautin má vera staðbundin þ.e vélmennið hreyfist ekki úr stað eða er innan borðsins sem er sér hannað fyrir vélmennin okkar. Þið megið breyta vélmenninu frá því sem nú er en þó þannig að ekki verði fleiri en 4 – 5 mótorar en sömu skynjarar. Einnig má gera verkefni með Arduino og Rasberry pi3

Ferlið og námsmatsþættir:

  1. Hanna og teikna þraut
  2. Gera lýsingu á verkefni
  3. Skrá allar bjargi þ.e vélbúnað mótorar og sensorar sem er notaður og eigindi þess (t.d analog/digital og parametrar)
  4. Breyta vélmenni þannig að það geti leyst þrautina.
  5. Gera sauðakóða.
  6. Gera flæðirit.
  7. Forrita og prófa (Kóði).
  8. Setja allt í lokaverkefni.md (html) skjal þ.e teikningar, mynd af vélmenni, sauðakóða og flæðirit.
  9. Video af vélmenni að leysa þraut.
  10. Gera dagbók þ.e skrá daglega hvað og hver gerði hvað (git).
Skil: Skýrsla og slóð í video.
Gangi ykkur vel

#include #define TOTAL_ELEMENTS (sizeof(array) / sizeof(array[0])) int array[] = {23,34,12,17,204,99,16}; int main() { int d; for(d=-1;d <= (TOTAL_ELEMENTS-2);d++) printf("%d\n",array[d+1]); return 0; }