Ψάχνοντας τρόπους και ιδέες με στόχο να κινήσουν το ενδιαφέρον των μαθητών για τις επιστήμες, την τεχνολογία και τις εφαρμογές τους, οι εκπαιδευτικοί του Ηλεκτρολογικού τομέα του 2ου ΕΠΑΛ Ν.Ιωνίας βρήκαν στο διαδύκτιο το project του HYDROBOT.
Ένα πρωτότυπο πρόγραμμα θαλάσσιας ρομποτικής που έφερε στην Ελλάδα το Ευγενίδιο Ίδρυμα σε συνεργασία με το εργαστήριο Sea Grant του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης (MIT), μέσω του οποίου εκπαιδεύονται καθηγητές – και με τη σειρά τους εκπαιδεύουν τους μαθητές τους – στην κατασκευή ενός υποβρύχιου τηλεκατευθυνόμενου οχήματος (remotely operated vehicle – ROV).
Το πρόγραμμα αυτό στην αρχική του μορφή αφορούσε και αφορά φοιτητές του ΜΙΤ, αναπτύχθηκε από τον Έλληνα καθηγητή του ΜΙΤ Χρυσόστομο Χρυσοστομίδη, σε αυτή την ιδέα ενός «πακέτου» που δίνει την ευκαιρία σε καθηγητές και σε μαθητές όλων των ηλικιών να κατασκευάσουν το δικό τους υποβρύχιο τηλεκατευθυνόμενο όχημα, χρησιμοποιώντας σωλήνες PVC και άλλα σχετικά οικονομικά και εύκολα προσβάσιμα υλικά και με αυτή τη μορφή διαδόθηκε σε διεθνώς.
«Έτσι τώρα και εμείς στα πλαίσια του προγράμματος αγωγής σταδιοδρομίας, δημιουργήσαμε μια ομάδα εκπαιδευτικών του ηλεκτρολογικού τομέα του 2ου ΕΠΑΛ Ν.Ιωνίας» τόνισε ο κ. Δ. Κόκκινος, συντονιστής του προγράμματος με συνεργάτες τον κ. Τσομπάνογλου Νικόλαο και τον κ.Βάμβάκο Απόστολο και την ομάδα των μαθητών, Λαμπρογιώργου Κωνσταντίνα, Ξηραδάκη Γιάννη, Πιτσάβα Γιάννη, Χατζηγεωργίου Δημήτρη και Τσιαμαντάνη Γιώργο.
Η δημιουργία του ρομπότ με υλικά που έστειλε το Ευγενίδειο ξεκίνησε τον Δεκέμβριος του και
πραγματοποιήθηκε στους χώρους των εργαστηρίων του 1ου ΣΕΚ Βόλου, τις απογευματινές ώρες.
Συνεχίζουν την επιτυχία
Σε δεύτερη φάση, μετά την πρώτη δοκιμή που έγινε στο Κολυμβητήριο Ν.Ιωνίας, με μεγάλη επιτυχία, το ίδρυμα Ευγενίδου και η ομάδα των hydrobots εμπιστεύτηκε την συνέχιση του προγράμματος με την κατασκευή του hydrobotsensor – v1.
Πρόκειται για ένα σετ αισθητήρων που αποσκοπούν στη λήψη μετρήσεων μέσα στο νερό.
Το hydrobotsensor – v1 έρχεται με 3 βασικούς αισθητήρες.
- Φωτεινότητας
- Πίεσης
- Θερμοκρασίας
Ο αισθητήρας πίεσης χρησιμοποιείται και για τον υπολογισμό του βάθους. Πέρα από τους βασικούς αυτούς αισθητήρες, η μονάδα έχει επιπλέον ένα RTC (Real Time Colck) για να καταγράφεται η ώρα και η ημερομηνία, καθώς και μια SD κάρτα στην οποία και αποθηκεύονται τα δεδομένα των μετρήσεων.
Καρδιά του κυκλώματος είναι ένα μικροελεγκτής AVR και πιο συγκεκριμένα ο ATmega328, στον οποίο και έχει φορτωθεί ο bootloader του πασίγνωστου Arduino UNO. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να προγραμματίζουμε το kit των αισθητήρων του hydrobot, ακριβώς όπως θα προγραμματίζαμε ένα Arduino και με το ίδιο περιβάλλον ανάπτυξης.
Το hydrobotsensor έχει σχεδιαστεί με γνώμονα την απλότητα κατασκευής, τη μεγάλη αυτονομία και την επεκτασιμότητα (δηλαδή τη δυνατότητα να διασυνδέονται επιπλέον κυκλώματα και αισθητήρες). Το κύκλωμα τροφοδοτείται ανεξάρτητα από μια 9V αλκαλική μπαταρία και έγινε πολύ μεγάλη προσπάθεια να μειωθεί η κατανανάλωση στο ελάχιστο (για μεγαλύτερη διάρκεια της μπαταρίας), ενώ παράλληλα να διατηρεί όλα τα χαρακτηριαστικά μιας πλακέτας Arduino. Το hydrosensor είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που επιτρέπει τη λήψη βασικών μετρήσεων μέσα στο νερό (πίεση, θερμοκρασία, φωτεινότητα) και την αποθήκευσή τους σε ειδική κάρτα μνήμης, για να τις επεξεργαστούμε σε ύστερο χρόνο.
Έχει δοθεί μεγάλο βάρος στην επεκτασιμότητα του κυκλώματος, ώστε να είναι δυνατή η προσθήκη επιπλέον αισθητήρων όσο γίνεται ευκολότερα. Το μεγάλο πλεονέκτημα του hydrosensor kit είναι ότι βασίζεται στην πολύ γνωστή και ευρεώς χρησιμοποιούμενη ανοιχτή πλατφόρμα ανάπτυξης arduino. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αποτελέσει και τον “ηλεκτρονικό εγκέφαλο” του hydrobot , με αποτέλεσμα το τελευταίο να μετατρέπεται, από ένα απλό τηλεκατευθυνόμενο σε ένα πραγματικό αυτόνομο ρομπότ.
Το κύκλωμα σχεδιάστηκε για εκπαιδευτικούς σκοπούς από τους υποψήφιους διδάκτορες Γαλανόπουλο Κωνσταντίνο και Πιπερίδη Δημήτριο, υπό την επίβλεψη του καθηγητή κ. Παύλου Π. Σωτηριάδη της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
Έλεγχος στη Μπουρμπουλήθρα
Είναι σημαντικό η συστηματική χρήση του πακέτου αισθητήρων για την μέτρηση παραμέτρων σε ένα κοντινό υδάτινο περιβάλλον (ποτάμι, λίμνη, θάλασσα). Για τον σκοπό αυτό συμπληρώθηκε συγκεκριμένο πρωτόκολλο βάση του οποίου έγιναν μετρήσεις στη Μπουρμπουλήθρα , τις οποίες οι μαθητές, θα κληθούν να αναλύσουν, ετοιμάζοντας μια σχετική εργασία, ενώ τα αποτελέσματα των μετρήσεων στάλθηκαν και στο ΜΙΤ.
Εκτός από τους hydrosensors οι μαθητές του σχολείου σκέφτηκαν να εξελίξουν τις δυνατότητες του υποβρύχιου οχήματος και τοποθέτησαν μια κάμερα usb και προβολείς LED έτσι ώστε να μπορεί να γίνεται υποβρύχια λήψη και το βράδυ.
Η πρώτη δοκιμή του εξελιγμένου υποβρύχιου οχήματος έγινε στον υγροβιότοπο της μπουρπουλήθρας και τα αποτελέσματα των μετρήσεων εκτός από την υποχρέωση να σταλούν στη βάση δεδομένων του Ευγενίδειου Ιδρύματος αξιοποιούνται και από την περιβαλλοντική ομάδα του σχολείου μας.
Την επόμενη σχολική χρονιά το project θα συνεχιστεί με προσθήκη επιπλέον λειτουργιών, συμμετοχή σε διαγωνισμούς και εκθέσεις.