Robotika s manipulačními rukami - rozšíření programu Automatizace a robotika

26.02.2016

V roce 2012 jsme úspěšně ukončili projekt Obloha na dlani, v rámci kterého jsme naši programovou nabídku pro školy rozšířili o inovativní výukové programy Optika a optické jevy, Elektromagnetismus a elektrostatika a Automatizace a robotika. Tyto nové programy měly u žáků, studentů i pedagogů z obou stran hranice kladný ohlas, proto jsme se rozhodli o jejich další rozvoj, doplnění a rozšíření.

K tomu nám vydatně pomohl jeden z následných projektů přeshraniční spolupráce. Jednalo se o projekt Vědou a technikou ke společnému rozvoji, který jsme realizovali v roce 2014 a v jehož rámci jsme navrhli a připravili program Optika - metody moderní spektrální analýzy a rozšířený program Automatizace a robotika.

Základem rozšíření programů bylo zejména zakoupení potřebných pomůcek, pro optiku to byly dva výukové Kirchhoff- Bunsenovy spektroskopy, spektrální trubice - etalony pro emisní spektra (Ar, CO₂, H₂, HE, Hg, Kr, N₂, Ne, O₂) a barevná CCD kamera pro snímání barevného spektra ze spektroskopů.

U automatizace a robotiky jsme k šesti již pořízeným programovatelným robotickým stavebnicím LEGO MINDSTORM zakoupili pět funkčních modelů automatických manipulátorů s šesti stupni volnosti, které slouží k pochopení a osvojení si základních pravidel a podstaty automatizace např. ve výrobě.

Nabídka manipulátorů na našem trhu je značně omezena, nakonec jsme zakoupili robotický manipulátor Lynxmotion AL5D. Zatím co stavění z lega známe všichni od malička, sestavení manipulátorů byl pro nás dost velký oříšek, ale nakonec se nám to za pomocí našich mladých spolupracovníků podařilo. Dalším problémem bylo nainstalování softwaru RIOS, dodávaného spolu se stavebnicí. U Lega to nebyl problém, tady jsme museli udělat drobnější úpravy na počítačích.

U programů Automatizace a robotika je nezbytné, aby žáci či studenti měli po celou dobu trvání výukového a motivačního programu k dispozici počítač. Proto jsme velmi rádi, že se nám z jiných institucí Zlínského kraje i Zlínského kraje samotného podařilo získat již starší, ale pro tento účel vyhovující notebooky, na kterých nejsou uložena žádná důležitá pozorovací data z naší odborné činnosti.

Po počátečních zádrhelech a problémech jsme konečně přistoupili k samotnému ovládání a programování manipulačních robotů. Při výuce začínáme jednoduchými úkoly, aby se účastníci naučili ruku ovládat. Takže rukama kroutíme, máváme, stavíme komínky z kostek, píšeme písmenka, čili snažíme se je využít opravdu jako vlastní ruku. Poté přistoupíme k programování a vytváření jednotlivých projektů. Programování v tomto softwaru probíhá po jednotlivých krocích, které jdou přidávat, ubírat a opravovat, takže posluchači nemusí propadat panice, že by nenávratně ztratili celou svou práci. Při práci s manipulačníma rukama je však nutné dbát na přesnost, protože např. při programu na stavění komínu z kostek je potřeba mít správné kostky vždy na správném místě, k čemuž je nejlepší si nakreslit šablonu.

Nebudeme ale tajit, že na rozdíl od robotů z Lega mají manipulační ruky své nedostatky. Některé se nám díky šikovnosti našeho mechanika podařilo odstranit, no a s některými při výuce tak nějak počítáme a řešíme to operativně přímo na místě.

I přes tyto „mouchy“ má program Automatizace a robotika v nabídce programů Hvězdárny Valašské Meziříčí své přední místo a je školami velmi oblíbený a žádaný. Jedná se navíc o program, který jsme schopni po předchozí domluvě realizovat i přímo na školách. Věříme, že se nám tyto inovativní programy podaří v příštím programovacím období opět doplnit a rozšířit.

Jak to vypadlo při stavbě a testování manipulátorů i při akcích na školách si můžete prohlédnout v přiložené fotogalerii.

autor: Naďa Lenžová