Φύλλο Εργασίας στο πλαίσιο του Γ' Κύκλου των Εργαστηρίων Δεξιοτήτων για το Δ1 Τμήμα του 2ου Δημοτικού Σχολείου Ξυλοκάστρου. Υλοποιήθηκε κατά τη χρονική περίοδο από 1-2-2022 έως 30-4-2022 και αφορούσε στη Θεματική Ενότητα «ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ & ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ» και την Υποθεματική «STEM – Εκπαιδευτική Ρομποτική» μέσω του διαθεματικού Προγράμματος (Project) με τίτλο «Ένα ρομπότ στον αμπελώνα…». Παρουσιάστηκε στον Διαγωνισμό Εκπαιδευτικής Ρομποτικής WRO Hellas 2022.

1. Ονοματεπώνυμο:
Τάξη
Φύλλο Εργασίας: «Ένα ρομπότ στον αμπελώνα...»
Στόχος
Ένα ρομποτάκι μας ξεναγεί στον αμπελώνα, μας εξηγεί και μας παρουσιάζει τη
λειτουργία του ανεμομείκτη.
Τι είναι ο ανεμομείκτης;
Ο ανεμομείκτης χρησιμοποιείται για την προστασία των καλλιεργειών από τον παγετό.
Αποτελείται από μια βάση στήριξης, έναν κινητήρα, έναν άξονα μετάδοσης της κίνησης,
μια ή περισσότερες έλικες και ένα σύστημα αυτοματισμού. Στην εικόνα που ακολουθεί
παρουσιάζεται ένα παράδειγμα ανεμομείκτη τοποθετημένου σε έναν αμπελώνα.
Με τη χρήση του ανεμομείκτη επιτυγχάνουμε:
• Μετακίνηση του κρύου αέρα και καθυστέρηση του σχηματισμού παγετού.
• Αντικατάσταση του πιο κρύου αέρα από θερμότερο αέρα.
Πηγή Εικόνας: https://media01.stockfood.com/largepreviews/NjE2MjMwNA==/00198784-Wind-
machine-for-frost-protection-in-vineyard-Casablanca-Chile.jpg

2. Κώδικας Ανεμομείκτη
Για τη δημιουργία του ανεμομείκτη, θα χρησιμοποιήσουμε τη Ζωγραφική της εφαρμογής
Mind+. Αρχικά θα επιλέξουμε ένα υπόβαθρο για το έργο μας. Θα αναζητήσουμε στην
online εφαρμογή Pixabay.com μια δωρεάν εικόνα που να δείχνει έναν αμπελώνα, θα την
«κατεβάσουμε» τοπικά στον υπολογιστή μας και θα τη μεταφορτώσουμε στο Mind+.
Αλήθεια γνωρίζουμε τι είναι τα πνευματικά δικαιώματα;
Πηγή: https://pixabay.com/photos/winery-vineyard-vine-agriculture-3633009/
Στη συνέχεια, θα σχεδιάσουμε τη βάση του ανεμομείκτη και μια ή περισσότερες έλικες
και θα προγραμματίσουμε κάθε στοιχείο.

3. Ο ανεμομείκτης θα λειτουργεί όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι μικρότερη
των 6 C (βαθμών Κελσίου). Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, θα χρησιμοποιήσουμε το
micro:bit (δες επίσης Φύλλο Εργασίας «Θερμόμετρο»).
Κώδικας Ρομπότ (animation)
Το ρομποτάκι μας θα ξεκινάει από το κάτω αριστερό μέρος της οθόνης, θα μας
καλωσορίζει στον αμπελώνα και στη συνέχεια θα κινείται μέχρι περίπου τη μέση της
οθόνης. Εκεί θα σταματάει και θα μας μιλάει σύμφωνα με τον ακόλουθο κώδικα.
Μέτρηση της Θερμοκρασίας
Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας θα χρησιμοποιήσουμε
το micro:bit. Αρχικά θα πρέπει να συνδέσουμε την
πλακέτα πατώντας στη Σύνδεση Συσκευής -> COM3-
Microbit V2 (βλέπε διπλανή εικόνα). Για να εμφανίσουμε
τις εντολές που το προγραμματίζουν, θα πρέπει να
πατήσουμε Προσθήκη Επέκτασης και στην επιλογή
Communication να διαλέξουμε micro:bit.
Θα δημιουργήσουμε μια μεταβλητή με το όνομα «θερμοκρασία». Με το micro:bit θα
διαβάζουμε και θα εμφανίζουμε στην οθόνη του την τιμή της. Το ρομποτάκι επίσης θα
μας λέει ποια είναι η θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

4. Στη συνέχεια, θα ελέγχουμε την τιμή της θερμοκρασίας. Εάν η τιμή της θερμοκρασίας
είναι χαμηλή, μικρότερη των 6 βαθμών Κελσίου, το ρομποτάκι θα μας ανακοινώνει ότι
είναι ώρα να λειτουργήσει ο ανεμομείκτης. Θα δίνει κίνηση στο μοτέρ της ρομποτικής
κατασκευής και θα στέλνει μήνυμα στο animation του ανεμομείκτη να ξεκινήσει.
Διαφορετικά, όταν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από 6 βαθμούς Κελσίου, το
ρομποτάκι μας θα λέει ότι δεν χρειάζεται να λειτουργήσει ο ανεμομείκτης.
Ρομποτική κατασκευή ανεμομείκτη
Με το κιτ ρομποτικής Lego Education Wedo 2.0 αλλά και ότι τουβλάκια έχουμε στη
διάθεσή μας θα δημιουργήσουμε μια ρομποτική κατασκευή που θα προσομοιώνει τον
ανεμομείκτη. Θα τον προγραμματίσουμε να ξεκινά η λειτουργία του όταν η θερμοκρασία
που θα καταγράφει η πλακέτα micro:bit θα είναι μικρότερη από 6 βαθμούς Κελσίου.
Για να εμπνευστούμε μπορούμε να ακολουθήσουμε τις οδηγίες του βίντεο εδώ:
https://youtu.be/E39dBINVuKc. Φυσικά αυτές οι οδηγίες δεν είναι δεσμευτικές και
μπορούμε να κάνουμε ότι αλλαγές ή προσθήκες επιθυμούμε. Στόχος είναι να δώσουμε
κίνηση στις έλικες του ανεμομείκτη.
Για την κατασκευή μας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε:

5. • το Hub,
• τον κινητήρα,
• τον αισθητήρα κλίσης,
• και τουβλάκια lego.
Για να συνδέσουμε το Hub στο Mind+ και να εμφανίσουμε τις εντολές που το
προγραμματίζουν, θα πρέπει να πατήσουμε Προσθήκη Επέκτασης και από την επιλογή
Function να διαλέξουμε Lego Wedo 2.0.
Συνθήκες παγετού
Για να λειτουργήσει ο ανεμομείκτης μας θα πρέπει να δημιουργήσουμε τεχνητές
συνθήκες παγετού. Για τον σκοπό αυτό θα κάνουμε το εξής πείραμα.
1. Μετράμε με το micro:bit τη θερμοκρασία του Εργαστηρίου Πληροφορικής.
2. Βάζουμε πολλά παγάκια σε ένα μεγάλο γυάλινο μπολ με νερό.
3. Προστατεύουμε το micro:bit μέσα
σε νάιλον σακουλίτσα για να μη
βραχεί.
4. Τοποθετούμε την πλακέτα μέσα
στο μπολ και παρακολουθούμε την
ένδειξη της θερμοκρασίας.
5. Προσθέτουμε στο νερό μερικές
κουταλιές αλάτι που βοηθάει να
«πέσει» πιο γρήγορα η
θερμοκρασία.
6. Περιμένουμε μέχρι να «κατέβει» η
θερμοκρασία του νερού στο μπολ,
κάτω από τους 6 βαθμούς Κελσίου.
7. Πετυχαίνουμε τον σκοπό μας όταν
(α) ξεκινήσει η λειτουργία της
ρομποτικής κατασκευής του
ανεμομείκτη και (β) αρχίσει να
κινείται το animation του
ανεμομείκτη στην οθόνη του
Mind+.

6. Κατασκευή ρομπότ
Με το κιτ ρομποτικής Lego Education WeDo 2.0 αλλά
και ότι τουβλάκια διαθέτουμε θα κατασκευάσουμε ένα
ρομπότ, το οποίο θα προγραμματίσουμε να κινείται
πάνω σε μια μαύρη γραμμή.
Για την κατασκευή του ρομπότ θα βασιστούμε στο
μοντέλο Zig Zag και τις οδηγίες που δίνονται εδώ:
https://robotics.benedettelli.com/lego-wedo2-zigzag/.
Φυσικά μπορούμε να κάνουμε ότι αλλαγές επιθυμούμε.
Για τη γραμμή θα χρησιμοποιήσουμε αυτοκόλλητη
μαύρη μονωτική ταινία.
Ο προγραμματισμός του ρομπότ θα βασισθεί στον
αισθητήρα απόστασης. Θα ελέγχουμε την τιμή που
καταγράφει όταν κινείται το ρομπότ πάνω στη μαύρη
γραμμή σε σχέση με την τιμή που καταγράφει όταν
κινείται στο λευκό χρώμα της μακέτας.
Ακολουθεί ένας ενδεικτικός κώδικας. Αρχικά όταν
ξεκινήσει το πρόγραμμα με το πάτημα της πράσινης σημαίας, ορίζουμε τον κινητήρα στο
100. Στη συνέχεια, για πάντα, όσο η απόσταση θα έχει τιμή μικρότερη ή ίση από 80, ο
κινητήρας θα κινείται προς τη μια κατεύθυνση (this way) και ξεκινά τη λειτουργία του.
Διαφορετικά, όταν δηλαδή η απόσταση θα έχει τιμή μεγαλύτερη από 80, ο κινητήρας θα
κινείται προς την άλλη κατεύθυνση (that way) και ξεκινά τη λειτουργία του.

7. Αναγνώριση Εικόνας & Ενεργοποίηση Συναγερμού
Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι πολύ υψηλή, δημιουργούνται προβλήματα
τόσο στα αμπέλια όσο και στα σταφύλια. Ειδικά τα τελευταία χρόνια, λόγω της κλιματικής
αλλαγής, έχουμε όλο και πιο έντονα φαινόμενα καύσωνα και οι αμπελουργοί πρέπει να
προστατεύσουν τις καλλιέργειές τους. Τα εκτεθειμένα σταφύλια κινδυνεύουν από
εγκαύματα, όταν μάλιστα δεν προστατεύονται από τα φύλλα του φυτού. Για να
ειδοποιήσουμε τον αμπελουργό ότι η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή ώστε να ενεργήσει
και να προστατέψει τα σταφύλια και τα αμπέλια θα δημιουργήσουμε έναν συναγερμό.
Αρχικά, θα παρακολουθούμε και θα μετράμε συνεχώς τη θερμοκρασία περιβάλλοντος
χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα θερμοκρασίας της πλακέτας micro:bit. Το ρομποτάκι
στην οθόνη του Mind+ θα μας λέει την τρέχουσα θερμοκρασία. Όταν η θερμοκρασία θα
είναι μικρότερη από 38 C, στην οθόνη του micro:bit θα εμφανίζεται η «χαρούμενη
φατσούλα». Όταν η θερμοκρασία θα είναι μεγαλύτερη από 38 C, στην οθόνη του
micro:bit θα ανάβουν όλα τα led, «κόκκινο τετράγωνο».
Όταν τοποθετούμε την πλακέτα micro:bit μπροστά από την κάμερα του laptop, στην
περίπτωση καύσωνα, η κάμερα του υπολογιστή θα ανιχνεύει το κόκκινο χρώμα της
οθόνης του micro:bit και θα στέλνει μήνυμα στο robot-επιστάτη, αλλάζοντας το χρώμα
του hub του από μπλε σε κόκκινο. Ταυτόχρονα από τα ηχεία θα ακούγεται ένας
συναγερμός που θα ειδοποιεί τον αμπελουργό να κάνει τις απαραίτητες ενέργειες για να
προστατέψει τις καλλιέργειες του π.χ. να τοποθετήσει ειδικά σκέπαστρα, να ποτίσει τα
αμπέλια, κλπ.

8. Συνθήκες καύσωνα
Για να δημιουργήσουμε τεχνητές συνθήκες
υψηλής θερμοκρασίας, πάνω δηλαδή από 38
C θα χρησιμοποιήσουμε ένα σεσουάρ
μαλλιών.

9. Κατασκευή Κυλιόμενου Διαδρόμου & Πατητηριού
Με το κιτ ρομποτικής Lego Education WeDo 2.0 αλλά και ότι τουβλάκια διαθέτουμε θα
δημιουργήσουμε μια κατασκευή μέσω της οποίας θα μεταφέρονται τα σταφύλια από
τον αμπελώνα και τους εργάτες στο πατητήρι, για την παραγωγή του μούστου.
Αρχικά με τα τουβλάκια θα φτιάξουμε το πατητήρι δηλαδή μια ορθογώνια κατασκευή,
ανοικτή από την πάνω πλευρά. Σε ένα τοίχωμα θα προσαρμόσουμε έναν μηχανισμό, ο
οποίος θα κινείται πάνω κάτω και θα πατάει τα σταφύλια.
Τα σταφύλια θα καταλήγουν στο πατητήρι μέσω ενός κυλιόμενου διαδρόμου. Για την
κατασκευή του θα χρειαστούμε τον κινητήρα, ένα λάστιχο γυμναστικής, τροχαλίες, ρόδες
και τουβλάκια. Τα σταφύλια θα είναι μικρά τουβλάκια.
Ο χειρισμός του κυλιόμενου διαδρόμου και του πατητηριού θα γίνεται με την πλακέτα
micro:bit, το οποίο θα λειτουργεί ως χειριστήριο. Συγκεκριμένα θα υλοποιήσουμε τον
ακόλουθο κώδικα.
Καλή επιτυχία!