1. 1
Γενικό Λύκειο Τυχερού Έβρου
Σχολικό Έτος 2017-2018
Εκπαιδευτική Ρομποτική με Arduino
Τριανταφύλλου Κωνσταντίνα
Παντάκη Κωνσταντίνα
2. 2
Περίληψη
Η συγκεκριμένη ερευνητική εργασία δημιουργήθηκε στα πλαίσια του μαθήματος Project από
τους μαθητές Τριανταφύλλου Κωνσταντίνα και Παντάκη Κωνσταντίνα. Τα ερωτήματα που
αναπτύσσονται είναι τι είναι η ρομποτική , τα ρομπότ , η τεχνητή νοημοσύνη , ποιες είναι οι
εφαρμογές ρομποτικής σήμερα καθώς και τις θετικές και αρνητικές επιπτώσεις από την
χρήση των ρομπότ. Επιπλέον αναφέρεται η υλοποίηση της κατασκευής “ Κούνια” με την
χρήση του S4A Programming Tools – Gigo .
3. 3
Περιεχόμενα
Σελίδα
Περίληψη 2
Περιεχόμενα 3
Κεφάλαιο 1Ο : Η ρομποτική σήμερα 4
1.1 Ορισμοί 4
1.2 Εφαρμογές ρομποτικής
1.3 Θετικές και αρνητικές επιπτώσεις από τη χρήση των ρομπότ
5
6
Κεφάλαιο 2Ο : Εκπαιδευτική ρομποτική S4A Programming Tools
- Gigo
7
2.1 Βήματα υλοποίησης κατασκευής 8
Βιβλιογραφία 9
4. 4
Κεφάλαιο 1Ο : Η ρομποτική σήμερα
Τα apps έχουν αλλάξει τα τελευταία χρόνια την καθημερινότητα τον ανθρώπων και
τον τρόπο ζωής τους, προσπαθώντας να τον κάνουν καλύτερο. Οι περισσότεροι
χρήστες χρησιμοποιούν τις εφαρμογές για την ψυχαγωγία και για επικοινωνία τους.
Ένα μεγάλο ποσοστό χρησιμοποιεί τις εφαρμογές για την αγορές του. Πολλοί ιδιωτικοί
και δημόσιοι υπάλληλοι διευκολύνονται στην εργασία τους από τις εφαρμογές, όπως
η αριθμομηχανή, το σημειωματάριο και πολλά άλλα.
1.1 Ορισμοί
Η Ρομποτική είναι ο κλάδος της επιστήμης που μελετά τις μηχανές εκείνες που μπορούν να
αντικαταστήσουν τον άνθρωπο στην εκτέλεση μιας εργασίας, η οποία συνδυάζει τη φυσική
δραστηριότητα με τη διαδικασία λήψης αποφάσεων.
Ρομπότ (robot) ονομάζεται οποιαδήποτε μηχανική συσκευή που μπορεί να υποκαθιστά
τον άνθρωπο σε διάφορες εργασίες. Ένα ρομπότ μπορεί να δράσει κάτω από τον απευθείας
έλεγχο ενός ανθρώπου ή αυτόνομα κάτω από τον έλεγχο ενός προγραμματισμένου
υπολογιστή.
Ο όρος τεχνητή νοημοσύνη αναφέρεται στον κλάδο της πληροφορικής ο οποίος ασχολείται με
τη σχεδίαση και την υλοποίηση υπολογιστικών συστημάτων που μιμούνται στοιχεία της
ανθρώπινης συμπεριφοράς τα οποία υπονοούν έστω και στοιχειώδη ευφυΐα: μάθηση,
προσαρμοστικότητα, εξαγωγή συμπερασμάτων, κατανόηση από συμφραζόμενα, επίλυση
προβλημάτων κλπ.
5. 5
1.2 Εφαρμογές ρομποτικής
Τα ρομπότ στην καθημερινή ζωή και εργασία
Τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να κάνουν εργασίες, οι οποίες είτε είναι
δύσκολες είτε επικίνδυνες για να γίνουν απευθείας από έναν άνθρωπο. Σε άλλες
περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται για να εκτελέσουν εργασίες ταχύτερα ή φθηνότερα απ' ό,τι ο
άνθρωπος. Κλασικό παράδειγμα είναι η αντικατάσταση των εργαζομένων από τα ρομπότ για
την κατασκευή και συναρμολόγηση αυτοκινήτων.
Τα ρομπότ στο Διάστημα
Σε μέρη που δεν έχει φτάσει ο άνθρωπος τα ρομπότ κατορθώνουν την αποβίβαση αλλά και
την επιβίωση τους. Σύμφωνα με μερίδα ειδικών, τα ρομπότ έχουν παρόμοια αποτελέσματα
με τον άνθρωπο με λιγότερη δαπάνη χρημάτων και χωρίς τον κίνδυνο να χαθούν
ανθρώπινες ζωές. Είναι ευρέως γνωστό ότι εξερεύνηση πλανητών του Ηλιακού μας
Συστήματος έχει πραγματοποιηθεί από ρομπότ. Τις τελευταίες δεκαετίες, πολλές ρομποτικές
διαστημικές συσκευές έχουν επισκεφθεί τη Σελήνη, τους πλανήτες και τους δορυφόρους
τους, αστεροειδείς και κομήτες
Τα ρομπότ στην Ιατρική
Σήμερα λειτουργούν περισσότερα από 10 εκατομμύρια ρομπότ ενώ η τεχνητή νοημοσύνη
έχει έναν σημαντικό αριθμό εφαρμογών στην ιατρική επιστήμη. Η πιο σημαντική εφαρμογή
των έξυπνων κινητών στην Ιατρική είναι η άμεση παροχή έγκυρων πληροφοριών.
Η εφαρμογή αυτή είναι πολύ σημαντική αν αναλογιστούμε ότι η ιατρική γνώση διπλασιάζεται
κάθε τρία χρόνια και στο εγγύς μέλλον προβλέπεται ότι αυτό θα γίνεται κάθε 75 ημέρες.
Προφανώς κανένας ανθρώπινος εγκέφαλος δεν είναι ικανός να παρακολουθήσει μια τέτοια
τεράστια αύξηση πληροφοριών.
Άλλες εφαρμογές της ρομποτικής στην υγεία σήμερα είναι στη νοσηλευτική, στη
φυσιοθεραπεία, στο φαρμακείο, στην απολύμανση του νοσοκομείου, στους βοηθούς του
6. 6
νοσοκομείου και πολλές άλλες. Ιδιαίτερα σημαντικό είναι ότι στη χειρουργική έχουμε εδώ και
αρκετά χρόνια το σύστημα DA VINCI όπου ο γιατρός χειρουργεί μέσω του ρομπότ χωρίς να
ακουμπά καθόλου τον άρρωστο. Έχουμε δηλαδή υποβοηθούμενη χειρουργική μέσω
ρομποτικής.
1.3 Θετικές και αρνητικές επιπτώσεις από τη χρήση των
ρομπότ
Η χρήση των ρομπότ στην καθημερινότητα επιφέρει θετικές και αρνητικές επιπτώσεις στον
άνθρωπο.
Τα πλεονεκτήματα των ρομπότ είναι η ακρίβεια και η επαναληψιμότητα δηλαδή η ικανότητα
να επαναλαμβάνουν μια σκληρή δουλεία για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Επιπλέον, οι
εφαρμογές της ρομποτικής απαλλάσσουν τον άνθρωπο από πολλές επικίνδυνες και
ανθυγιεινές εργασίες .Οι εφαρμογές της ρομποτικής συνεισφέρουν στη μείωση του κόστους,
την αύξηση της παραγωγικότητας και τη βελτίωση της ποιότητας των παραγόμενων
προϊόντων. Τέλος ένα ροµπότ δεν μπορεί να τραυματιστεί ή µέσω της αδράνειάς του να
βλάψει ένα ανθρώπινο πλάσμα.
Υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα για τα ρομπότ. Το κυριότερο είναι ότι τα ρομπότ είναι
ακριβά για να χτιστούν και να διατηρηθούν. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι έχουν
περιορισμένα καθήκοντα που θα κάνουν μόνο ότι έχει προγραμματιστεί και δεν μπορεί να
σκεφτεί για τον εαυτό του. Τέλος τα ρομπότ δημιουργούν τεράστιες απώλειες θέσεων
εργασίας και συνήθως απαιτούν περισσότερο χώρο και συνεχώς αυξανόμενο κόστος της
τεχνολογίας για αναβαθμίσεις.
7. 7
Κεφάλαιο 2Ο : Εκπαιδευτική ρομποτική S4A
Programming Tools - Gigo
2.1 Βήματα υλοποίησης κατασκευής
1. Επιλογή κατασκευής από το εγχειρίδιο. Η κατασκευή που επιλέχθηκε είναι η κούνια
(Application of a chain gear). Το γρανάζι μετάδοσης ισχύος είναι ένας οδοντωτός
τροχός που συναρμολογείται χρησιμοποιώντας χοντρά κομμάτια χάλυβα. Συνήθως
εμφανίζεται στα ποδήλατα και στα μικρά εργοστάσια. Χρησιμοποιεί κινητήρα για να
τροφοδοτήσει την ταλάντευση παρόμοια με την κούνια.
2. Συλλογή των parts
3. Συναρμολόγηση της κατασκευής συμβουλευμένοι τις οδηγίες του εγχειριδίου.
4. Σύνδεση της κατασκευής στο PC , εγκατάσταση το S4A.
5. Συμπλήρωση εντολών στο λογισμικό, εκτέλεση του
προγράμματος
Εικόνα 2 Οδηγίες συναρμολόγησης
Εικόνα 1 Parts
