Κατασκευή Υποβρύχιου Ρομπότ HYDROBOT «ΑΡΓΟΝΑΥΤΗΣ - 1» Από τους μαθητές της Γ Γυμνασίου του 4ου Γυμνασίου Αργυρούπολης «ΑΡΓΟΝΑΥΤΕΣ» 2
Το Ίδρυμα Ευγενίδου σε συνεργασία με το εργαστήριο Sea Grant του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης (MIT), φέρνει στην Ελλάδα τα «HYDROBOTS» ένα πρόγραμμα θαλάσσιας ρομποτικής βασισμένο στο SeaPerch. 3
Το SeaPerch είναι ένα πρωτότυπο πρόγραμμα ρομποτικής, μέσω του οποίου εκπαιδεύονται οι καθηγητές και με τη σειρά τους εκπαιδεύουν τους μαθητές τους στην κατασκευή ενός υποβρύχιου τηλεκατευθυνόμενου οχήματος ROV (remotely operated vehicle). Το πρόγραμμα, το οποίο ξεκίνησε στο MIT Sea Grant (MITSG) το 2003, έχει ως στόχο να κινήσει το ενδιαφέρον των μαθητών για τις επιστήμες, την τεχνολογία και τις εφαρμογές τους. Ένα υποβρύχιο ρομποτικό δημιούργημα του προγράμματος SeaPerch. 4
HYDROBOT Κατασκευάζοντας τον σκελετό το 2003, ο Διευθυντής του MITSG, καθηγητής Χρυσόστομος Χρυσοστομίδης και ο εκπαιδευτικός συντονιστής Brandy M. Wilbur, ανέπτυξαν περαιτέρω την ιδέα αυτή σε ένα «πακέτο» που δίνει την ευκαιρία σε καθηγητές και σε μαθητές όλων των ηλικιών να κατασκευάσουν το δικό τους ROV, χρησιμοποιώντας σωλήνες PVC και άλλα σχετικά οικονομικά και εύκολα προσβάσιμα υλικά. Το πρόγραμμα SeaPerch διαδόθηκε πέρα από το MIT σε πάνω από 200 σχολεία στις ΗΠΑ, καταφέρνοντας μέχρι σήμερα, με την βοήθεια 2000 καθηγητών και δασκάλων, να εκπαιδεύσει πάνω από 26.000 μαθητές. Το SeaPerch διαδόθηκε διεθνώς σε άλλες χώρες, όπως η Κύπρος και η Γαλλία και μέσα από τη συνεργασία του Ιδρύματος Ευγενίδου με το MITSG, έρχεται τώρα και στην Ελλάδα με τη μορφή του Hydrobot. 5
Τα HYDROBOTS, τα ρομπότ του νερού, δημιουργήθηκαν για να συναρπάσουν μικρούς και μεγάλους φίλους της ρομποτικής, της ναυπηγικής, των ηλεκτρονικών, των κατασκευών και όχι μόνο. Φτιαγμένα από απλά υλικά, τα hydrobots δίνουν την ευκαιρία στους λάτρεις των κατασκευών να φτιάξουν ένα τηλεχειριζόμενο υποβρύχιο όχημα, το οποίο μπορεί να πάει όσο βαθιά επιθυμεί ο δημιουργός του, για να εξερευνήσει τον πυθμένα της θάλασσας, της λίμνης ή του ποταμού. 6
Με τη βοήθεια αισθητήρων και άλλων πρόσθετων συσκευών που μπορεί να προσθέσει ο δημιουργός του, το hydrobot μπορεί να κάνει μετρήσεις βάθους, να λάβει δείγματα νερού για ανάλυση, αλλά και να τραβήξει μοναδικές φωτογραφίες ή video. 7
Με την κατασκευή των HYDROBOTS Μαθαίνω... βασικές αρχές φυσικής, υδροδυναμικής, ηλεκτρισμού, μηχανολογίας, ναυπηγικής αλλά και τεχνικές σχεδιασμού, συγκόλλησης και συναρμολόγησης κατασκευών, σε συνεργασία με άλλα μέλη της ομάδας ή της τάξης. 8
Κατασκευάζω... ένα ξεχωριστό τηλεκατευθυνόμενο υποβρύχιο όχημα με το οποίο μπορώ να εξερευνήσω τον πυθμένα της θάλασσας, της λίμνης ή του ποταμού, να πάρω μετρήσεις ή να συλλέξω δείγματα με τη βοήθεια επιπλέον συσκευών. Ένα όχημα το οποίο μπορεί διαρκώς να εξελίσσεται σε δυνατότητες, τις οποίες μπορώ να μοιράζομαι με τη διεθνή κοινότητα που αναπτύσσεται ανά τον κόσμο. 9
Γίνομαι... ένας υποψήφιος μηχανικός, φυσικός, ναυπηγός και θαλάσσιος βιολόγος, καθώς δοκιμάζω διάφορες δραστηριότητες συναφείς με μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα επαγγέλματα, που ίσως θελήσω να ακολουθήσω στο μέλλον. 10
Το HYDROBOT που κατασκευάσαμε φέτος είναι δωρεά του Ιδρύματος Ευγενίδου προς το σχολείο μας. 11
Το Νοέμβριο του 2012 παραλάβαμε τα εξαρτήματα του HYDROBOT και τα φυλλάδια κατασκευής και αρχίσαμε τη διαδικασία συναρμολόγησης. 12
Τα στάδια κατασκευής ήταν: 1. Μέτρηση διαστάσεων και κοπή σωλήνων. 2. Κατασκευή σκελετού 3. Διάτρηση και προσθήκη εξαρτημάτων 4. Στεγάνωση των κινητήρων με κερί 5. Συναρμολόγηση Τηλεχειριστηρίου με συγκόλληση των εξαρτημάτων 13
Διαδικασία συναρμολόγησης. Μέτρηση διαστάσεων και κοπή σωλήνων. Κατασκευή σκελετού Διάτρηση και προσθήκη εξαρτημάτων Στεγάνωση των κινητήρων με κερί 14
Διαδικασία συναρμολόγησης. Συναρμολόγηση Τηλεχειριστηρίου με συγκόλληση των εξαρτημάτων Η τροφοδοσία του HYDROBOT γίνεται με επαναφορτιζόμενη μπαταρία τάσης 12V. 15
Ολοκλήρωση της συναρμολόγησης 16
Φόρτιση μπαταρίας με φωτοβολταϊκό στοιχείο Φόρτιση της επαναφορτιζόμενης μπαταρίας των 12V, με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι ισχύος 10W και τάσης 17V. Για την ομαλή φόρτιση χρησιμοποιείται ρυθμιστής φόρτισης. Στην εικόνα φαίνονται οι ενδείξεις των οργάνων που είναι: Του βολτομέτρου V=14.58Volt για την τάση εξόδου του φωτοβολταϊκού στοιχείου και του αμπερομέτρου ένταση ρεύματος Ι=0.65Α. 17
Δοκιμές Αφού δώσαμε στο HYRDOBOT το όνομα «ΑΡΓΟΝΑΥΤΗΣ 1» προχωρήσαμε στις δοκιμές. Οι δοκιμές μας έγιναν στην πισίνα του Δημοτικού Κολυμβητηρίου της Αργυρούπολης, που για το σκοπό αυτό μας παραχώρησε έναν από τους διαδρόμους κολύμβησης. 18
Έτοιμοι για τις Δοκιμές Τελευταίες ρυθμίσεις 19
20
21
Για τη συνέχεια Έχουμε δηλώσει συμμετοχή και περιμένουμε να μας έρθουν οι αισθητήρες. Το ίδρυμα Ευγενίδου και η ομάδα των hydrobots σε συνεργασία με το τμήμα της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ), σχεδίασαν και κατασκεύασαν ένα σετ αισθητήρων «hydrobotsensor v1» που αποσκοπούν στη λήψη μετρήσεων μέσα στο νερό. 22
Το «hydrobotsensor v1» έρχεται με 3 βασικούς αισθητήρες. 1. Φωτεινότητας 2. Πίεσης 3. Θερμοκρασίας Ο αισθητήρας πίεσης χρησιμοποιείται και για τον υπολογισμό του βάθους. Το κύκλωμα των αισθητήρων 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 (ΕΜΠ). 23
Για την κατασκευή του Hydrobot «ΑΡΓΟΝΑΥΤΗΣ - 1» Συνεργάστηκαν: Οι μαθητές 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Μπάρε Ενίας Μπάστας Δημήτρης Παναγιωτόπουλος Αριστοτέλης Παπαδημητρίου Αθανάσιος Παπαδοπούλου Δήμητρα Παπαναστασίου Παναγιώτης Παυλόπουλος Δημήτρης Τσελέπης Νικόλαος Συντονιστής: Ιατρού Κωνσταντίνος Φυσικός 24
Παρακολουθήστε το σχετικό Video από τις δοκιμές Πιέστε την εικόνα για να δείτε το Video από τις δοκιμές 25