Časopis ABC tehnike broj 665 za svibanj 2023. godine

65. natjecanje mladih tehničara Republike Hrvatske

Prvi susret mladih tehničara Hrvatske održan je u Zagrebu 1958. godine, a u školskoj godini 1958./1959. u hrvatski školski sustav uveden je Tehnički odgoj kao redoviti predmet te su se pojačano osnivali klubovi mladih tehničara kao sekcije izvannastavnih i izvanškolskih aktivnosti u osnovnim školama i udrugama.

Natjecanja su tijekom 65 godina sadržavala brojna područja tehnike: obrana i zaštita, zaštita od požara i ostalih nepogoda, primjena agrotehničkih mjera u proizvodnji hrane, korištenje kompjutora, prometna tehnika, arhitektura i graditeljstvo, raketno modelarstvo i maketarstvo, maketarstvo i modelarstvo, modelarstvo uporabnih tehničkih tvorevina, automodelarstvo, brodomodelarstvo, zrakoplovno modelarstvo, željezničko maketarstvo, dizanje i transport tereta, dopunski izvori i štednja energije, elektronički i elektrotehnički uređaji, elektronika, elektrotehnika, opće konstruktorstvo i inovacije, obrada materijala, strojarstvo, strojarske konstrukcije, elektrostrojarske konstrukcije i tehnike mjerenja, automatizacija i robotika, robotika, projektiranje robota, vožnja robotskih kolica, robotsko spašavanje žrtve, automatika, radiokomunikacije, orijentacija i komunikacija te fotografija.

Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska/Croatia

Glavni urednik: Zoran Kušan

Uredništvo: Ivan Jurić – Zagrebačka zajednica tehničke kulture, Sanja Kovačević – Društvo pedagoga tehničke kulture Zagreb, Neven

Kepenski – Modra Lasta, Zoran Kušan – urednik, HZTK, Danko Kočiš – ZTK Đakovo

DTP / Layout and design: Zoran Kušan

Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 9 (665), svibanj 2023. Školska godina 2022./2023.

Naslovna stranica: 65. natjecanje mladih tehničara Republike Hrvatske

Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, P.p. 149, 10002 Zagreb, Hrvatska telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr

“ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr

Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini (10 brojeva godišnje)

Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju

Žiro-račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture

HR68 2360 0001 1015 5947 0

Devizni račun: Hrvatska zajednica tehničke kulture, Zagreb, Dalmatinska 12, Zagrebačka banka d.d. IBAN: 6823600001101559470 BIC: ZABAHR2X

Cijena za inozemstvo: 2,25 eura, poštarina uključena u cijeni

Tisak: Alfacommerce d.o.o., Zagreb

Ministarstvo znanosti i obrazovanja preporučilo je uporabu “ABC tehnike” u osnovnim i srednjim školama

Brodogradnja

Jedna od najstarijih industrijskih djelatnosti na našim prostorima je brodogradnja. U ovoj grani industrije zaposlen je velik dio stanovništva, posebice iz Primorsko-goranske, Istarske i Splitsko-dalmatinske županije. Podrazumijeva projektiranje, konstruiranje i proizvodnju brodova. Od pretpovijesti do kraja XVIII. stoljeća brodovi su se gradili isključivo od drva, koje je bilo jednostavno nabaviti te lako ručno obrađivati i oblikovati uz pomoć jednostavnih alata. Uvođenjem parnoga pogona u prvoj polovici XIX. stoljeća sve su se više gradili željezni brodovi. Napretkom u tehnologiji proizvodnje i smanjenjem cijene čelika, taj je materijal krajem istog stoljeća gotovo u potpunosti istisnuo ostale materijale. Egipćani su bili među prvim brodograditeljima, a svoje brodove koristili su za trgovinu s drugim mediteranskim zemljama. Hrvati su još od samog dolaska na Jadran (VII. stoljeće) gradili manje drvene brodove s veslima, a jedra su bila samo za pomoćni pogon. Hrvatska je tako u X. stoljeću imala već 80 sagena i 100 kondura (ratni i trgovački brodovi na jedra i vesla) u svojoj mornarici, dok su za obranu služili mali brzi brodovi dobrih manevarskih sposobnosti. Brodovi su se uglavnom radili u većim primorskim gradovima. U Senju je već rano bilo poznato tržište brodske opreme, a tomu je poslije sve više konkurirala Rijeka kao važno pomorsko središte, tržište drvom te drvenom i željeznom opremom. Od XII. stoljeća poznati su

postali jedrenjaci s Krka, a poslije iz Zadra i Istre. U Dalmaciji se u XV. stoljeću ističe Korčula gradnjom manjih i srednjih brodova, a u XVI. stoljeću osobit procvat brodogradnje bilježi Dubrovnik. Njegovi su se brodovi, u prvom redu karake, ali i nave, galijuni, koke i karakuni, ubrajali među najbolje i najveće na svijetu. Iz toga vremena poznata je bracera, drveni obalni jedrenjak za prijevoz tereta, nosivosti od 50 do 70 t, duljine trupa 15 do 17 m. Ime je dobila prema otoku Braču (tal. Brazza). Prvi hrvatski brod na mehanički pogon bio je parobrod “Hrvat”, sagrađen 1871. u Rijeci, a prvi čelični brod na sjevernoj obali Jadrana sagrađen je 1902. za potrebe ratne mornarice (Austro-ugarska monarhija). Ubrzo su sva veća brodogradilišta prihvatila novu tehnologiju gradnje čeličnih brodova na mehanički pogon, pa su u Rijeci bili građeni za ono doba najsuvremeniji ratni brodovi, pa i podmornice.

Slika 2. Sve do kraja XVIII. stoljeća brodovi su se gradili isključivo od drva

Slika 3. Drveni hrvatski obalni jedrenjak za prijevoz tereta pod nazivom bracera spominje se u XV. stoljeću

Slika 1. Grci su jedni od najpoznatijih brodograditelja u svijetu. Čak i danas trgovačka mornarica pod grčkom zastavom globalno je među većima

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

Šezdesetih godina prošlog stoljeća Hrvatska se po tonaži izvezenih brodova nalazila među svjetskim velesilama. Među veće uspjehe suvremene hrvatske brodogradnje ubraja se i gradnja supertankera iz dvaju dijelova, pojedinačno porinutih i spojenih u moru, izgradnja plovnih dokova, od kojih su neki među najvećima u svijetu, gradnja luksuznih brodova za krstarenje, prijevoz putnika i automobila i dr. Danas se sve više pozornosti posvećuje očuvanju i popularizaciji hrvatske tradicijske brodogradnje: gradnja drvenih plovila namijenjenih rekreaciji ili turizmu.

Šah

Šah (perz. šāh: vladar, kralj, car) se igra na ploči kvadratnog oblika, podijeljenoj u 64 polja koja su naizmjenično obojena svijetlom i tamnom bojom. U početnoj poziciji je 16 bijelih i 16 crnih figura (po jedan kralj i dama, po 2 topa, lovca i skakača te 8 pješaka). Iako igra s ovakvom pločom i figurama postoji još od VI., konačna pravila utvrđena su tek u XIX. stoljeću. Jedan igrač igra figurama bijele boje i on vuče prvi potez, a drugi figurama crne boje. Kralj se može kretati po jedno polje na sve strane. I dok se top ili kula može kretati ravno, linijski po jedno ili više polja, lovac se može kretati samo dijagonalno. Najjača figura je kraljica ili dama koja objedinjuje hod topa i lovca. Jedina figura koja može preskakati druge figure je skakač ili konj koji se kreće u obliku slova L. Pješak se s polaznog polja može povući naprijed za jedno ili dva polja. Ako stigne na posljednje polje svoga reda, pretvara se, po želji igrača, u neku od jačih figura (osim kralja). Partija završava pobjedom jednoga od šahista ili remijem (neodlučeno). Šah ima tri osnovna oblika

djelovanja i natjecanja: klasična šahovska igra dva protivnika, dopisni šah i problemski šah. U arheološkim iskopinama starih civilizacija otkrivene su drevne ploče slične šahovskoj, no to još nije bio šah u današnjem smislu. Najstariji spomenici šahovske igre potječu iz Indije (sredina VI. stoljeća). Šah se razvijao i mijenjao kroz vrijeme, a povijest modernog šaha seže u XV. stoljeće kada je Juan Ramirez Lucena 1497. godine u Španjolskoj (Salamanca) objavio prvu knjigu o šahu. Ova je igra kao umjetnost ili vještina stekla globalnu popularnost jer se njome podjednako uspješno mogu baviti i bogati i siromašni, i stari i mladi, i profesionalci i amateri. Postoje legende o hrvatskom grbu, koji se često pogrešno naziva šahovnicom, no na njemu se ne igra šah, nego na pravoj šahovnici. Priča o kralju Držislavu govori o tome kako su kralja zarobili Mlečani i o šahovskom meču s duždem Petrom II. Orseolom, koji je izgubio tri igre, pa je oslobodio Držislava, dajući mu vlast nad dalmatinskim gradovima. Držislav je obris dijela šahovske ploče stavio u svoj grb. Engleski povjesničar Thomas Hyde u knjizi De ludis orientalibus (O orijentalnim igrama) 1694. godine spominje dopisne partije igrane između mletačkih i hrvatskih trgovaca 1650. godine. U XIX. stoljeću šah postaje sve popularniji u Hrvatskoj zahvaljujući studentima koji su pohađali sveučilišta u Beču, Bruxellesu, Parizu i drugdje. U Zagrebu je 1948. godine osnovan Šahovski savez Hrvatske, koji je 21. lipnja 1992. godine na 63. kongresu u Manili primljen kao

Slika 5. Svjetska šahovska federacija osnovana je Parizu gotovo prije stotinu godina

Slika 4. Šah je jedna od najstarijih i najraširenijih igara na ploči

punopravni član u Svjetsku šahovsku federaciju (fr. Fédération Internationale des Échecs, FIDE). U Hrvatskoj su održana brojna respektabilna svjetska natjecanja: tri šahovske olimpijade: IX. olimpijada 1950. godine u Dubrovniku, II. olimpijada šahistica 1963. godine u Splitu te IV. olimpijada slijepih šahista 1972. godine u Medulinu, potom ekipno prvenstvo Europe u Puli 1997. godine i

Tko se boji zmija još?!

Proljeće 2023. poprilično je kišno no nedvojbeno je ovdje! Vegetacija buja na sve strane dok nas povremeni sunčani i topli dani već polako skidaju u kratke rukave, navješćujući dolazak jednog puno stabilnijeg i toplijeg razdoblja. No, nismo mi jedini koji žude za suncem, štoviše! U prirodi obitavaju bića čiji opstanak ovisi o njemu čak i daleko izravnije nego naš! Međutim, dok novinske stupce sve više pune senzacionalistički naslovi o nedavnim viđenjima strašnih poskoka, naš je cilj demistificirati sve pripadnike ovoga podreda –podreda zmija - a posebice vrsta koje obitavaju na teritoriju Republike Hrvatske.

Zmije (Serpens) su podred unutar razreda gmazova koji se susreće s vjerojatno najvećim brojem predrasuda. Tijela prekrivena ljuskama nerijetko neupućenima odaju dojam hladnoće i svojevrsne “ljigavosti” dok najveći strah proizlazi iz pretpostavke njihove otrovnosti. Dodatne zablude proizlaze i iz tradicionalnih opisa njihova “prevrtljiva i/ili zla” karaktera te reputacije koja vuče korijenje posebice iz kršćanske mitologije, poistovjećujući zmije s đavlom. Sve navedeno,

pojedinačno Svjetsko prvenstvo u problemskom šahu 2004. do 2006. godine. Nedvojbeno je da su šahovski motivi na poštanskim markama jedno od najpopularnijih i najzastupljenijih područja tematskog sakupljanja u filateliji. Primjerice, u Hrvatskoj jedna marka posvećena je dr. Gjuri Pilaru, znanstveniku i organizatoru šahovskoga života u Zagrebu potkraj XIX. stoljeća.

Ivo Aščić

naravno, daleko je od istine, no zmije u današnjem svijetu jedva da prolaze imalo bolje nego u prethodnim vremenima! U ovom ćemo članku stoga pokušati zmije prikazati u jednom drugačijem i daleko realnijem svjetlu, držeći se primarno domaćih vrsta. Hrvatska je, s obzirom na veličinu svog teritorija, zemlja relativno bogata zmijskim vrstama među kojima ih broji-

mo 15, sa svega tri otrovnice! Budući da zmije pripadaju skupini gmazova, dijele s njima i neke osnovne karakteristike gmazovskih svojti poput prekrivenosti ljuskama, hladnokrvnosti, odnosno nemogućnosti održavanja stalne tjelesne temperature i ovisnosti o temperaturi okoliša te polaganja jaja (s napomenom da neke vrste imaju unutrašnji razvoj jaja). No, izuzev toga, zmije imaju i brojne specifičnosti u odnosu na ostale gmazove. Naime, primarno ih karakterizira nedostatak udova, očnih kapaka i vanjskih uški te ljuskavo, izduženo tijelo s povećanim brojem kralježaka, što je posljedica evolucijske prilagodbe puzanju kroz uske otvore, kanale i procijepe. Vjerojatno vam je poznato da zmije, kako rastu, presvlače kožu što je upravo onaj fenomen zahvaljujući kojem nalazimo svima nam poznate

“zmijske kože”. Također, zmije imaju i posebno prilagođenu čeljust čije su kosti vezane samo ligamentima, što im omogućava gutanje mnogostruko većega plijena. Još jedna od zanimljivih značajki zmija jest ta da nemaju očne kapke već prozirnu ljusku koja pokriva oko i štiti ga od ozljeda. Nadalje, zmije nemaju vanjskih slušnih organa i slabo čuju zvukove koji se šire zrakom, međutim, preko kostiju donje čeljusti dobro osjećaju vibracije tla. Poznati račvasti jezik pak zmijama služi za prikupljanje mirisnih informacija o neposrednoj okolini. No, što je s njihovim otrovom i kada su i koliko zaista opasne, pitanja su koja primarno zanimaju većinu čitatelja. Otrovnice su, najjednostavnije rečeno, one zmije koje su svoje žlijezde slinovnice modificirale u žlijezde koje umjesto sline luče otrov. Zmijski otrov je tekućina guste konzistencije sastavljena od različitih proteina, mliječno bijele do žućkaste boje. Ovisno o vrsti, otrov djeluje na živčani sustav (oduzetost, poremećaji osjetila, gušenje) ili hemolitički, razarajući krvne stanice i tkivo (nekroza tkiva, zatajenje bubrega, pucanje krvnih žila i kolaps krvotoka). Svakako, postoje i vrste otrovnica čiji je otrov mješavina ove dvije osnovne vrste. Ipak, vrste zmija koje se smatraju izuzetno otrovnima najčešće uopće nisu uzrok većine smrtnih slučajeva kod ljudi jer uglavnom žive u nepristupačnim područjima, a uz to su i plahe i svim silama izbjegavaju susrete s ljudima. Važno je napomenuti i da je čak do 70% zmijskih ugriza lokalizirano u visini gležnja ili niže. Prije no što se upustim u detalje a propos otrovnih vrsti prisutnih na području Hrvatske, željela bih posebno naglasiti i činjenicu da je proizvodnja samog otrova za svaku zmiju posebno skup sport; drugim riječima, ta im je tekućina itekako potrebna i vrijedna, a vrijeme potrebno za njenu metaboličku “proizvodnju” može kod određenih vrsti potrajati i do nekoliko tjedana! Stoga je instinktivno i prirođeno koriste vrlo ekonomično. U kojim slučajevima zmije uopće koriste otrov? Funkcija zmijskog otrova je dvojaka: primarno ga koriste u ulozi predatora kako bi njime usmrtile plijen koji se, nadalje, sastoji većinom od glodavaca, žaba, guštera, drugih zmija, ptica i njihovih jaja, malih sisavaca, riba, kukaca i drugih beskralježnjaka. Sekundarna mu je funkcija obrana od drugih predatora. Osjete li se ugroženima, zmije nerijetko “ispucavaju” i tzv. suhe ugrize, odnosno ugrize bez ispuštanja otrova kao upo-

zorenje potencijalnom predatoru, što je metoda koja im istovremeno omogućava štednju dragocjena otrova. Štoviše, čak 50% ugriza naših ljutica ugrizi su “na suho”! Nadalje, zmije otrovnice su itekako sposobne dozirati količinu ispuštena otrova, ukoliko do potrebe za njegovom upotrebom zaista i dođe! Ono što je pak najbitnije spomenuti u odnosu otrovnica spram ljudi, jest činjenica da im nipošto nismo prirodni plijen, ali smo nerijetko njihovi predatori. Dakle, zmija vas nikada neće napasti i ugristi iz čista mira, već isključivo u situacijama u kojima se osjeća ugoženom. Zmije su plahe životinje koje izbjegavaju kontakte s ljudima, no do ugriza najčešće dolazi uslijed nestručnog rukovanja, napada čovjeka na zmiju ili uslijed neopreza pri kretanju prirodom ili područjem gdje se zmija nalazi. U Hrvatskoj, kako smo već spomenuli, imamo svega tri vrste zmija otrovnica, a to su poskok, riđovka i žutokrug. Ujedno, sve tri vrste pripadaju rodu ljutica (Vipera), koje se mogu prepoznati po karakterističnoj cik-cak šari na leđima. Iznimka je riđovka, koja može biti i potpuno crna ili imati niz isprekidanih poprečnih pruga. Nadalje, ove su otrvonice prepoznatljive i po specifičnoj trokutastoj glavi koja je širinom jasno odvojena od vrata te kratkom zdepastom tijelu te “mačjim” zjenicama u obliku vertikalnog proreza. Od neotrovnih vrsti takve zjenice ima jedino crnokrpica! Ljutice ( Viperidae ) imaju hemotoksičan otrov koji sadrži proteine što razaraju krvne stanice pritom izazivajući unutrašnje krvarenje, naticanje, nekrozu tkiva i izrazitu bolnost. Pored navedenog, među najdjelotvornije sastavine otrova ljutica spadaju i proteini koji sprečavaju zaustavljanje krvarenja što rezultira masivnim unutrašnjim krvarenjem i razaranjem okolnog tkiva. Krvarenje nastupa ispod kože, u nosnoj šupljini i ustima, a prije svega u probavnom sustavu i mozgu plijena. Ljutice ubrizgavaju otrov dugačkim šupljim očnjacima koji

odgovaraju načinu lova iz zasjede. Kad zmija miruje, zubi su savinuti unatrag, priliježući uz gornju stranu čeljusti, no kada otvore usta, izlaze iz nabora u nepcu i izravnavaju se okomito na gornju čeljust. U slučaju da im se zubi istupe ili istrgnu, zamjenski zub vrlo brzo izbija, preuzimajući funkciju izgubljenog. Najotrovnija ili, ispravnije, najopasnija zmija Hrvatske jest poskok. Naglašavam najopasnija jer se o jačini otrova poskoka i riđovke na veliko debatira te mnogi autori naglašavaju da je otrov riđovke zapravo daleko jači i opasniji od poskokova, no, kako ga riđovka ubrizgava u vrlo malim količinama, primjetno veću štetu počini zapravo poskok, koji je ujedno i agresivniji. Poskok (Vipera ammodytes) je vrlo specifičan i lako prepoznatljiv po izraslini (roščiću) na vrhu glave. Može biti siv, žut ili smeđ s cik-cak linijom, snažna tijela dugačkog do metra. U Hrvatskoj ga nalazimo u krškom području Dalmacije, Like, Gorskog kotara, Hrvatskog primorja i Istre, kao i na panonskim gorama poput Kalnika, Medvednice i brežuljaka Hrvatskog zagorja. Naspram uvriježenom mišljenju, poskoci zaista ne skaču s grana stabala ljudima za vrat u sumanutim napadima na sve što se kreće, no svakako se na granama mogu uočiti, posebice tijekom jeseni, kada hvataju zadnje zrake sunca i topline. Također, u zabludi su oni koji tvrde da će poskok iz čista mira napasti čovjeka. Poskok napada samo kada ga izravno napadnemo, nagazimo i uznemirimo, što se najčešće dešava iz nepažnje! Naime, poskok lovi iz zasjede, što znači da može dugo čekati posve nepokretno dok se ujedno, zahvaljujući mimikriji, odnosno specifičnim šarama, vrlo vješto stapa s okolišem pa ga prolaznici često ne opažaju. Ukoliko ga ljudi nagaze ili se previše približe na drugi način (npr. stresu s grane u prolazu) što se najčešće događa prilikom šetnje prirodom, prigodom branja ljekovitog bilja, kupina ili šparoga, vrlo će vjerojatno doći i do obrambenog ugriza. Ponavljam, pritom je važno znati da će u svega 50% slučajeva poskok tijekom ugriza zaista i ubrizgati otrov! Otrov poskoka vrlo je jak i na mjestu ugriza djeluje trenutačno, a manifestira se oticanjem praćenim jakim bolovima. Od ugrizne rane, otrov se dalje širi tijelom cirkulacijom krvi. Prvi lijek izbora protiv ugriza je protuotrov, međutim, u slučaju njegova nedostatka u zdravstvenoj ustanovi, puno se može učiniti i primjenom ostale, simptomatske terapije.

Riđovka (Vipera berus) još je jedna europska poznata ljutica, a izuzev što može biti obojena sivo-smeđim tonovima i s karakterističnim uzorkom na leđima, može biti i posve crna. Najčešće je nalazimo u poplavnim šumama i na livadama Turopolja i Slavonije. Riđovke rađaju žive mlade (ovoviviparija) koji izlaze iz jajne ljuske još u tijelu majke, neposredno prije okota. Mladunci su odmah spremni za samostalan život i napuštaju majku čim se izlegu. Riđovke se vrlo često brkaju s neotrovnim smukuljama (Coronella austriaca) zbog specifičnih šara i dva reda tamnih pjega iza glave, najčešće u obliku rogova ili krune. Smukulje su ujedno vrlo česta vrsta cijele kontinentalne Hrvatske te otoka poput Krka, Cresa i Brača. Maleni žutokrug (Vipera ursinii) najbezazlenija je hrvatska otrovnica čija boja varira od svijetlosive do žute s tamnom cik-cak šarom duž leđa. Ovu ćemo zmiju naći samo iznad 1000 m nadmorske visine na južnim obroncima Velebita, Dinare, Troglava i Kamešnice te u pojedinim ličkim planinama.

Što učiniti ako vas ugrize otrovnica?

• Prvo i najvažnije pravilo jest - umiriti se! Na taj se način usporava rad srca i otrov se tijelom širi sporije! Najbolje je leći na pod i pustiti da rana krvari jer tako iz nje izlazi i otrov. S područja oko rane uklonite odjeću i nakit jer će tkivo oticati. Vrlo je važno liječniku  doći u roku od dva do tri sata po ugrizu!

• Pratite prve reakcije. Ako se pojavi bol od uboda zuba i oticanje i ta se bol i otok ubrzano šire, lagano čistim zavojem zamotajte područje oko ugriza i što prije prebacite čovjeka u najbližu medicinsku ustanovu, po mogućnosti u bolnicu.

• Ruka ili noga na kojoj je ugriz ne smije se stezati iznad rane, kao ni isisavati otrov ustima! Nemojte zarezivati mjesto oko ugriza i istiskivati otrov. Nemojte niti podvezivati udove na mjestu iznad ugriza jer otrov koji se počne širiti od mjesta ugriza po organizmu pomalo gubi na koncentraciji, no, ako ga povezom zaustavimo na jednom mjestu (primjerice na donjem dijelu noge) možemo dovesti do toga da se na takvom ograničenom mjestu stvori ogromna koncentracija otrova, što za posljedicu može imati gangrenu!!!

• Do dolaska u bolnicu suzdržite se od pijenja bilo kakve tekućine jer će ubrzati širenje otrova!!!

• Dok hodate prirodom, posebno kamenjarom ili mjestima gdje znate da ima zmija, dobro je sa sobom nositi štap i povremeno lupkati po kamenju. Buka će zmije otjerati iz vaše blizine. Stručnjaci preporučuju na izlete odlaziti u zatvorenim cipelama i dugim hlačama. Vidite li zmiju, ne pokušavajte ju tjerati štapom ili udariti jer bi se mogla uplašiti i ugristi vas.

BBC micro:bit [39]

Poštovani čitatelji, u prošlom ste nastavku serije kodirali program minijaturnog kalkulatora

kojim je moguće računati osnovne matematičke operacije (zbrajanje, oduzimanje, množenje i dijeljenje). Kao što ste mogli primijetiti, minijaturni kalkulator prihvaća samo jednoznamenkaste brojeve. Radi toga predloženo vam je da prepravite program tako da kalkulator može prihvatiti više znamenki. U nastavku proučite ponuđeno rješenje koje je iz prostornih razloga rascjepkano u više slika.

Prvi dio, Slika 39.1.

Kako je vidljivo, skeniranje tipkovnice nije isto kao u programu iz prošlog broja ABC tehnike. Naime, na početku programa definirana je prazna lista prvi_broj=[] u koju će se upisivati sve znamenke koje korisnik bude tipkao. Od ranije znate da BBC micro:bit kodiran MicroPythonom skenira tipkovnicu velikom brzinom. Skeniranje je toliko brzo da korisnik ne uspijeva reagirati i otpustiti tipku, a da se raspoloživa memorija BBC micro:bita u potpunosti ne ispuni jednim te istim brojem. Radi toga skeniranje treba zaustaviti, i to do trenutka kada korisnik ne makne prst s tipke (to je slično situaciji kada ste koristili tipku A (ili B) s naredbom button_a.was_pressed(), pogledajte ABC tehnike broj 661). Kako se to postiže? Za vrijeme skeniranja tipkovnice, u trenutku kada korisnik pritisne neku tipku (na primjer tipku 7) iskazuje se promjenljiva b=1. Nakon toga pokreće se nova uvjetovana beskonačna petlja while b==1 koja ne radi ništa osim što čeka promjenu stanja određenog digitalnog izlaza koji će, kad tipka bude otpuštena, promijeniti vrijednost promjenljive na b=0 (na primjeru tipke s brojem 7 čeka se promjena stanja kod b=pin14.read_digital()). Drugim riječima, u trenutku kad korisnik otpusti određenu tipku ispunjava se uvjet if

Radije se polako i bez naglih pokreta udaljite od nje. Provjeravajte mjesta u prirodi prije nego na njih sjednete i izbjegavajte gustiš!

Ivana Janković, Croatian Wildlife Research and Conservation Society

Slika 39.1. Početak programa gdje se vidi dio definicije funkcije def unos_prvi_broj() u kojoj će se skenirati prvi stupac matrične tipkovnice, tipka 1, tipka 4, tipka 7 i tipka CE

b==0 koji naredbom break zaustavlja izvođenje uvjetovane beskonačne petlje while b==1 te predaje nadzor petlji while a<1 koja nastavlja sa skeniranjem tipkovnice. Izuzetak je tipka za brisanje CE kod koje je kôd isti onome iz prošlog broja ABC tehnike

Iz prostornih razloga neće biti slikovno prikazane promjene koda za skeniranje tipkovnice kod definicije funkcije def unos_prvi_broj() u kojoj će se skenirati drugi, treći i četvrti stupac za tipke 2, 5, 8, 0, 3, 6, 9, =, /, *, -, i +, ali slijedi opis onoga što morate promijeniti.

Dok za tipke =, /, *, - i + važi isto kao za tipku CE gdje nema promjene koda, za ostale navedene tipke s brojevima morate sami promijeniti kôd vođen uzorom prikazanim na Slici 39.1. Budite pažljivi, te se promjene po izmijenjenoj numeraciji prostiru u skokovima od programske linije 12 do programske linije 96.

Drugi dio, Slika 39.2.

Slika 39.2. Nastavak programa gdje se vidi dio definicije funkcije def unos_drugi_broj() u kojoj će se skenirati četvrti stupac matrične tipkovnice, tipka 3, tipka 6, tipka 9 i tipka =

Sve dosad rečeno za funkciju def unos_prvi_ broj() važi i za funkciju def unos_drugi_broj()

Naime, na početku je definirana prazna lista drugi_broj=[] u koju će se upisivati sve znamenke koje korisnik bude tipkao. Na vama je da promijenite kôd za tipke prvog stupca, 1, 4, 7, drugog stupca, 2, 5, 8, 0, trećeg stupca, 3, 6, i 9, dok za tipku = nema promjene koda. Budite pažljivi, te se promjene prostiru po izmijenjenoj numeraciji u skokovima od programske linije 126 do programske linije 209.

Treći dio, Slika 39.3.

I ova je funkcija pretrpjela promjene, a odnose se na nazive iskazanih promjenljivih.

Četvrti dio, Slika 39.4.

Ovo je glavni dio programa gdje treba skrenuti pozornost na ulančavanje i pretvaranje znamenki prvog i drugog broja. Naime, brojevi unutar listi, prvi_broj=[] i drugi_broj=[] su stringe. Nakon ulančavanja treba ih pretvoriti u brojeve naredbom “int” kako bi se poslije u funkciji def rezultat() mogle izvršiti potrebne matematičke operacije.

Kod programskih linija 237 i 238 piše da je to mjesto gdje se treba odlučiti koliko će znamenki kalkulator prihvaćati. Ako prepišete ovo što je vidljivo na Slici 39.4., minijaturni kalkulator će prihvatiti samo tri znamenke. Standardni kalkulatori obično prihvaćaju osam znamenki pa ako želite, proširite ovaj dio programa na način da dodate potrebne kodove prema logici koja je vidljiva na slici.

Promjenljive, prvi_broj_je=0 i drugi_broj_je=0 služe za slučaj kad korisnik ne pritisne tipku s brojem, već odmah zatraži računsku operaciju pritiskom na tipku /, *, - ili +, odnosno ako odmah nakon startanja programa pritisne tipku =. Na taj

Slika 39.3. Definicija funkcije def rezultat()

će način kalkulator smatrati da je korisnik izabrao da prvi broj bude nula i da drugi broj bude nula, čime se izbjegava pojavljivanje upozorenja da je došlo do greške.

Program otpremite i isprobajte. Iako se program ponaša kako valja, možda će vam zasmetati činjenica da je teško popratiti ispis na displeju BBC micro:bita, pogotovo kad je rezultat višeznamenkasti broj koji klizi zdesna nalijevo. No i za to postoji rješenje, minijaturnom kalkulatoru dodajte OLED-displej.

OLED-displej

OLED je kratica za Organic Light Emitting Diode. To je svjetleća dioda (LED) izrađena iz organskih kemijskih elemenata. U ovom slučaju, “organski” se ne odnosi na hranu, već na spojeve ugljika s drugim kemijskim elementima, a to je područje koje proučava organska kemija. OLED su izumili 1987. godine kemičari iz tvrtke Kodak. Zbog raznih tehničkih prepreka masovna proizvodnja OLED-a nije započela sve do nedavno. Tek 1996. godine napravljen je prvi displej, a tek 2013. godine izašao je na tržište prvi komercijalno dostupan OLED-TV.

Prednosti OLED-a

Glavne prednosti OLED-a su kontrast, kutovi gledanja, točnost boja i energetska učinkovitost. OLED pruža visoki kontrast jer može stvoriti “čistu” crnu boju za razliku od LCD-displeja (o LCD-u se raspravljalo u 647. broju ABC tehnike). Budući da LCD-displeji imaju pozadinsko osvjetljenje (pa osim što zbog toga troše više struje) nikada ne mogu dobiti punu crnu boju. OLED emitira svjetlost samo kada su pikseli napajani strujom pa ako nema struje, apsolutno nema svjetla. OLED također povećava kutove pod kojima je displej moguće gledati. Za LCD najbolji je kut gledanja ravno naprijed, a kontrast se smanjuje kada se gleda pod nekim kosim kutom. To loše svojstvo zanemarivo je kod OLED-a. Nadalje, velika prednost OLED-a su savitljivi (fleksibilni) zasloni (jer se osim na staklu proizvode i na plastičnim folijama), što dizajnerima daje više slobode. OLED se uglavnom koristi u elektronici, ali ima još jednu zanimljivu uporabu, za rasvjetu. Ovdje se nećemo baviti velikim i skupim OLED-displejima u boji, već skromnijim monokromatskim displejom koji je jeftin i dovoljno dobar za prikazivanje raznih sadržaja kao

su slova, brojevi, crteži, pa čak i animacije. Jedan takav je OLED I2C White 0.96“ SSD1306 tvrtke Soldered, Slika 39.5.

Glavne karakteristike ovog OLED-displeja jesu:

• dijagonala zaslona je 25 mm (0,96“)

• potrošnja struje je oko 20 mA

• napon napajanja je 5 V ili 3,3 V

• komunikacija ide preko I2C (adresa je 0x3C)

• boja piksela je bijela (postoji i inačica u plavoj boji piksela)

• broj piksela je 128 x 64 (ukupno 8192 piksela).

Priključivanje OLED-displeja na minijaturni kalkulator

Najprije na pločicu OLED-a zalemite četiri elementa muškog SRIP-konektora, Slika 39.6.

Slika 39.4. Najveće promjene pretrpio je glavni dio programa

Slika 39.5. Zaslon OLED I2C White 0.96“ tvrtke Soldered

Prema montažnoj shemi spojite OLED s minijaturnim kalkulatorom BBC micro:bita, Slika 39.7. Kako je vidljivo, matrična tipkovnica i pripadajući otpornici malo su pomaknuti ulijevo. OLED nataknite s desne strane eksperimentalne pločice te dodajte premosnice kako slijedi: gledano slijeva nadesno SCL-priključak OLED-displeja spojite na izvod 19 BBC micro:bita (svijetlo plava premosnica), SDA-priključak spojite na izvod 20 (bijela premosnica), a VCC i GND spojite na plus i minus eksperimentalne pločice (crvena i plava premosnica). Za kraj, crvenom premosnicom spojite plus eksperimentalne pločice s izvodom 3V BBC micro:bita.

Kodiranje

Sigurno pretpostavljate da će trebati uvesti biblioteku s naredbama za upravljanje OLED-displejom. Nažalost, na službenim internetskim stranicama MicroPythona ta biblioteka nije uključena, no postoji drugo rješenje. Pronađite biblioteku pisanu u Pythonu i uvezite ju u MicroPythonu. Velika je vjerojatnost da će funkcionirati. Nakon internetske pretrage, autor ovih redaka pronašao je traženo na stranici https:// github.com/fizban99/microbit_ssd1306 - initialize. Biblioteku morate preuzeti i dodati “ručno”. Kako se to radi? Radi preuzimanja morate pri

vrhu navedene internetske stranice kliknuti na zelenu programsku tipku “Code”. U padajućem izborniku izaberite “Download ZIP”, Slika 39.8. Nakon preuzimanja biblioteku raspakirajte. U mapi “microbit_ssd1306-master” pronaći ćete sve što vam je potrebno, Slika 39.9.

Kako je na slici vidljivo ima nekoliko datoteka s nastavkom PY File. Naime, autori ove biblioteke predvidjeli su module za razne aktivnosti s OLED-zaslonom. Vama će za minijaturni kalkulator zatrebati samo dva, glavni modul ssd1306.py i modul za pisanje teksta ssd1306_text.py Kako u MicroPythonu dodati module?

Pokrenite MP Editor. Kliknite na programsku tipku “Open…”. U skočnom prozoru potražite mapu koju ste maloprije raspakirali. Unutar mape klikom miša obilježite datoteku ssd1306.py tako da poplavi te kliknite na programsku tipku “Open”. Pojavljuje se novi skočni prozor kao na Slici 39.10.

Slika 39.6. Na OLED-displej valja zalemiti četiri elementa muškog STRIP-konektora

Slika 39.7. Montažna shema minijaturnog kalkulatora s OLED-displejom

Slika 39.8. Preuzimanje biblioteke u ZIP-formatu

Slika 39.9. Sadržaj raspakirane mape “microbit_ssd1306master”

Slika 39.10. Skočni prozor “Change files?”

Kliknite na simbol koji je na slici pokazan crvenom strelicom. Otvara se dodatak skočnog prozora, Slika 39.11.

Kliknite na “Add file ssd1306.py” te kliknite na “Confirm” kako biste potvrdili unos. MP Editor će vam javiti da je modul pridodan, Slika 39.12.

Naredbu initialize() morate uvijek uvesti prije upotrebe OLED-a. Ta naredba resetira displej.

Naredbu clear_oled() valja koristiti odmah nakon initialize kako biste bili sigurni da će displej biti bez ikakvog sadržaja.

Naredbom add_text(x,y,“tekst“) upisuje se željeni tekst na koordinatama x i y. Koordinata x ukazuje na stupce displeja i počinje od x = 0 što označava prvi stupac, x = 1 označava drugi stupac i tako dalje do x = 11 koji označava dvanaesti stupac. Koordinata y pokazuje redove displeja i počinje od y = 0 (prvi redak), a završava s y = 3 (četvrti redak). Na Slici 39.14. možete vidjeti kako to izgleda na OLED-u.

Eto, dodali ste modul ssd1306.py iz biblioteke microbit_ssd1306-master. Na isti način dodajte i modul ssd1306_text.py. MicroPython Editor će nakon toga biti spreman za kodiranje OLED-displeja.

Što treba znati o ovoj biblioteci

Zbog malog kapaciteta memorije BBC micro:bita tekst je na OLED-displeju zumiran, tako da je stvarna razlučivost 64 × 32. Drugim riječima, za pisanje teksta imate na raspolaganju dvanaest stupaca i četiri redaka, jer se za prikazivanje teksta koristi interni font BBC micro:bita koji ne možete mijenjati.

Naredbe koje će vam zatrebati Najbolje je krenuti s primjerom. U MP Editoru prepišite te otpremite i isprobajte program, Slika 39.13.

Kako je vidljivo, radi uštede prostora memorije BBC micro:bita iz modula biblioteke uvoze se samo nužno potrebne naredbe.

Eto, sad imate sve potrebno znanje pa samostalno prepravite program minijaturnog kalkulatora tako da se rezultat, umjesto na LED-displeju BBC micro:bita prikazuje na OLED-displeju.

Podsjetnik:

• microbit_ssd1306-master > biblioteka s modulima za upravljanje OLED-displeja, preuzete na internetskoj stranici https://github.com/ fizban99/microbit_ssd1306 - initialize

• ssd1306.py > glavni modul iz biblioteke microbit_ssd1306-master

• ssd1306_text.py > modul za pisanje teksta, iz biblioteke microbit_ssd1306-master

• initialize() > resetiranje OLED-displeja

• clear_oled() > briše sadržaj OLED-displeja

• add_text(x,y,“tekst“) > na koordinatama x i y upisuje se tekst koji je naveden unutar navodnika.

Za ove ste vježbe trebali:

• BBC micro:bit v.2. (ili v.1.)

• rubni priključak

• eksperimentalnu pločicu na ubadanje

Slika 39.12. Skočni prozor u MicroPython Editoru potvrđuje dodavanje modula

Slika 39.11. Dodatak skočnog prozora

Slika 39.13. Na OLED-u se u prvom retku ispisuju brojevi stupaca, u prvom stupcu se ispisuju brojevi redaka, a na sredini displeja tekst – ABC tehnike

Slika 39.14. Na OLED-u se prikazuje izabrani (upisani) tekst

• USB-kabel

• tipkovnicu s matricom od 16 tipki

• četiri otpornika od 10 kΩ

• OLED-displej I2C White 0.96“ tvrtke Soldered

• osamnaest premosnica M–F. Marino Čikeš, prof.

Robotski modeli za učenje kroz igru u STEM-nastavi – Fischertechnik (57)

Završetak pandemije i povratak u normalu omogućio je dolazak ljudi u zabavne parkove. Različiti zabavni sadržaji raduju posjetitelje svih uzrasta koji se zabavljaju i provode pomoću automatiziranih elektromehaničkh naprava.

U zabavnom parku nalazi se vrtuljak (ringišpil), koji je automatizirani elektromehanički sustav koji omogućuje rotiranje sjedalica i korisnika tijekom vožnje u oba smjera pomoću elektromotora i upravljačkog sustava. Sastoji se od postolja koje se rotira i nosača sa sjedalicama u kojima su smješteni posjetitelji. Sigurnost tijekom rotirajuće vožnje osiguravaju pojasevi ugrađeni u postolje sjedalica. Uključivanjem elektromotora, prolazi struja vodičima i uzrokuje elektromehaničku vrtnju elektromotora koji pokreće rotirajuće elemente sustava.

Konstrukcijski izazovi tijekom izrade modela zabavnog vrtuljka definirani su rasporedom nosivih i elektrotehničkih elemenata kojima upravljamo pomoću senzora.

Slika

1._FT_ZV

Model vrtuljka konstruiran je pomoću elemenata, osnovnih i spojnih građevnih blokova Fischertechnika. Odabir građevnih blokova, električnih i mehaničkih elemenata i senzora upravljanja olakšava izradu konstrukcije kojom upravljamo automatiziranim programskim algoritmima.

Vrtuljak – izrada automatiziranog modela

Električni elementi vrtuljka spojeni su vodičima s ulaznim i izlaznim elementima međusklopa (sučelja). Prije prvog pokretanja automatiziranog modela provjeravamo rad električnih elemenata, magnetskog i dodirnih senzora. Nakon provjere izrađujemo program za upravljanje modelom koji je građen od elektromotora, četiri LED-lampice, dva tipkala i magnetskog senzora.

Postupak sastavljanja konstrukcije automatiziranog modela omogućuje popis elemenata Fischertechnika.

Slika 2._FT_elementi1

Izradit ćemo model vrtuljka s elektromotorom (M1), četiri LED-lampice (05‒08), upravljačkim elektroničkim sklopom (sučeljem), magnetskim senzorom (I1) i dva tipkala (I2, I3).

Model pokreće istosmjerni elektromotor s prijenosnim mehanizmom uz svjetlosni sustav s četiri LED-lampice. Upravljanje modelom pomoću magnetskog senzora i senzorima dodira (tipkala) osigurava pouzdan rad i funkcionalnost uz automatiziranu kontrolu.

Faze izrade konstrukcije modela:

• izrada funkcionalne konstrukcije modela vrtuljka

• postavljanje elektromotora s prijenosnim mehanizmom

• postavljanje svjetlosne signalizacije (LED-lampica)

• postavljanje upravljačkih elemenata (magnetski senzor i tipkala)

• povezivanje električnih elemenata vodičima, međusklopom i izvorom napajanja

• izrada algoritama i računalnog programa s potprogramima za upravljanje.

Napomena: Duljinu vodiča sa spojnicama određuje udaljenost električnih elemenata od međusklopa. Postavljanje međusklopa uz automatizirani model s izvorom napajanja (baterija U = 9 V) definira položaj ulaznih i izlaznih spojeva na međusklopu.

Model pokrećemo magnetskom karticom (magnetski senzor) koja uključuje sustav, omogućuje siguran pristup vrtuljku i nadzor tijekom vrtnje. Nakon provjere magnetske kartice (glavni ključ), vrtuljak uključujemo pritiskom na jedno od tipkala (I1 ili I2).

Slika 3._konstrukcijaA

Slika 4._konstrukcijaB

Zaokrenite veliku podlogu i s lijeve strane rasporedite četiri kosa elementa s jednim spojnikom (7,5°). Njihov razmak omogućava izra-

du podnožja stabilne konstrukcije vrtuljka, a međusoban položaj osigurava precizno postavljanje nosača stupova.

Između dva kutna elementa umetnite mali jednostrani građevni element na koji je postavljen dvostrani spojni crveni blok s rupom. Umetnite kroz spojni crveni blok s rupom stožasti zupčanik s osovinom s konusnim ulazom. Na kraju stožastog zupčanika umetnut je crni valjkasti spojni element. U produžetku valjkastog spojnog elementa umetnite osovinu duljine (d = 45 mm).

U produžetku na maloj udaljenosti postavite mali jednostrani građevni element na koji je umetnut dvostrani spojni crveni blok s rupom. Između dva crvena spojna bloka na kraj konusne osovine umetnite mali crni valjkasti spojni element koji povezuje dvije kratke osovine u jedinstvenu vezu. Ovime se osigurava kontinuirano zajedničko rotaciono gibanje obje osovine. Kratku osovinu umetnite u spojni valjkasti element i provucite kroz otvor drugog crvenog spojnog bloka. Na završetak osovine umetnite crni valjkasti spojni element koji osigurava rotaciju osovine kroz provrt dvostranih spojnih elemenata.

Napomena: Krajevi osovine dodatno su učvršćeni crnim valjkastim spojnim elementom koji onemogućava pomak osovine tijekom rotacije elektromotora.

Slika 5._konstrukcijaC

Slika 6._konstrukcijaD

Slika 7._konstrukcijaE

Izradu nosača elektromotora olakšava odabir gradivnih i spojnih elemenata koji omogućuju podešavanje visine elektromotora. Na podlogu su umetnuti dvostrani spojni crveni elementi koji čine temelj za izradu nosača elektromotora. Spojnicom i drugim spojnim crvenim elementom ostvarujemo jedinstveni čvrsti spoj koji omogućuje postavljanje elektromotora na nužnu visinu.

Stabilnost elektromotora osigurava smanjenje vibracija tijekom uključivanja i isključivanja. Smanjenje brzine rotacije elektromotora osigurava prijenosni mehanizam građen od tri zupčanika. Potpuna funkcionalnost omogućena je umetanjem osovine s velikim zupčanikom u provrt prijenosnog mehanizma i učvršćivanje položaja elektromotora.

Okomito na stožasti zupčanik s osovinom s konusnim ulazom u nosač umetnite kutni blok i vanjski zglob kroz koje prolaze konusna i

obostrana osovina duljine (d = 45 mm) povezana valjkastom spojnicom. Na kraj kratke konusne osovine umetnite mali crni valjkasti spojni element koji povezuje dvije osovine duljine (d= 45 mm i d= 75 mm).

Slika 8._konstrukcijaF

Slika 9._konstrukcijaG

Slika 10._konstrukcijaH

Umetnite na četiri kosa elementa s jednim spojnikom (7,5°) kutne profile s dva spojnika. Na njih postavite žute građevne elemente kutnog profila duljine (d= 30 mm). Visinu nosive konstrukcije u punom profilu ostvarite pomoću dva kutna nosača duljine (d= 75 mm). Na vrhove konstrukcije umetnite dva mala kutna elementa te ih spojite građevnim blokom s provrtom i dvije spojke kroz koji prolazi osovina duljine (d= 75 mm).

Leptir-maticu s pločom provucite kroz osovinu i obrnuto postavite iznad građevnog bloka s provrtom i dvije spojke. Kroz osovinu provucite prijenosni kotač sa žlijebom i utorima, te s gornje strane umetnite vijak leptir-matice. Jednom rukom pridržite vijak leptir-matice te čvrsto stegnite leptir-maticu za osovinu. Na vrh postolja umetnite građevni blok s provrtom i dvije spojke te ga provucite kroz osovinu duljine (d= 75 mm).

Na vrhu kroz osovinu umetnite osigurač za osovinu s graničnikom.

Slika 11._konstrukcijaI

Slika 12._konstrukcijaJ

Umetnite u bočne utore građevnog bloka s rupom i dvije spojke dva mala spojnika. Postavite četiri građevna elementa kutnog profila duljine (d= 60 mm) i učvrstite ih spojnicama. Na završetak građevnog elementa kutnog profila učvrstite blok za dva kotača okomito. Kroz gornji provrt provucite vratilo s krajnikom duljine (d= 20 mm) i umetnite valjkasti adapter. Na valjkaste adaptere spojite četiri osovine s graničnicima duljine (d= 90 mm). Na završetak konusne osovine umetnite valjkasti adapter. Okomito postavite spojnik duljine (d= 15 mm) koji ima ulogu povezivanja konusne osovine s nosačem za sjedalicu. Građevni element s utorom i spojnikom spojite kroz utor sa spojnikom na jednom kraju postolja.

Umetnite sjedalice na nosače te ih pozicionirajte u isti položaj.

Slika 13._konstrukcijaK

Slika 14._konstrukcijaL

Slika 15._konstrukcijaLJ

Postavite desno na podlogu u zadnji red četvrtog stupca građevni blok duljine (d= 20 mm) te na njega učvrstite izvor napajanja. Ispred izvora napajanja umetnite dva građevna elementa s dva spojnika dijagonalno na podlogu. Na njih umetnite međusklop pazeći na razmak između izvora napajanja i međusklopa.

Slika 16._konstrukcijaM

Slika 17._konstrukcijaN

Slika 18._konstrukcijaNJ

U prvi i zadnji red podloge umetnite četiri postolja za LED-lampice pazeći na međusobnu udaljenost u odnosu na ukupnu površinu konstrukcije vrtuljka. LED-lampice umetnite u postolje.

Napomena: Postavite vodilice za vodiče u utore na podlozi tako da izmjerite ravnalom duljinu vodiča i ukupnu udaljenost do međusklopa. LED-lampice spojite vodičima sa spojnicama na međusklop, te ih spojite sa spojnicama i umetnite u vodiče pazeći na urednost i preglednost. Izmjerite i izrežite vodiče, skinite izolaciju na krajevima, umetnite krajeve vodiča u spojnice i odvijačem stegnite vijak.

Napomena: Vodiči smješteni unutar vodilica olakšavaju pregledno i pravilno spajanje LED-lampica, osiguravaju urednost i preglednost vodljivih elemenata spojenih na sučelje.

Napomena: LED-lampice spojite zajedničkim vodičem na uzemljenje sučelja tako da dvije lampice (O7, O8) spojite direktno na uzemljenje. LED-lampice s uzemljenjem serijski su povezane s LED-lampicama (O5, O6).

LED-lampice imaju jedan zajednički vodič (uzemljenje) radi smanjenja broja vodiča koji povezuju model s međusklopom. U utore s lijevog boka međusklopa umetnite dva dodirna senzora koji upravljaju rotacijom automatiziranog modela vrtuljka.

Slika 19._konstrukcijaO

Slika 20._ konstrukcijaP

Signalizacija oko vrtuljka upozorava na opasnost i omogućuje bolju vidljivost tijekom rada vrtuljka uključivanjem izlaznih električnih elemenata ovisno o očitanom stanju na ulaznim elementima (magnetski senzor i tipkala).

U podnožje međusklopa postavljena su četiri tipkala (I1‒I4) kojima upravljamo modelom. Pozicija magnetskog senzora i dodirnih senzora (tipkala) određena je mjestom ulaza međusklopa.

Izvor napajanja (baterija) učvršćena je na građevni blok duljine (d= 20 mm). Pozicija među-

sklopa (sučelja) definirana je udaljenošću od izvora napajanja. Međusklop postavite na dva mala crvena spojnika koji su učvršćeni na podlogu pazeći na njihov razmak i položaj. U bočne utore elektromotora umetnute dva tipkala kojima upravljamo vrtnjom modela. Položaj tipkala definira digitalni ulaz međusklopa.

Napomena: postavite izvor napajanja (bateriju) i međusklop na podlogu te ih spojite uredno vodičima optimalne duljine. Ulazne i izlazne električne elemente povežite s međusklopom i testirajte rad programskim alatom u programu RoboPro.

Slika 21._TXT

Spajanje FT-elemenata s TXT-sučeljem:

• elektromotor spojite na (M1) izlaz

• LED-lampice spojite na (O5‒O8) izlaze (crveno) i uzemljenje (┴ , zeleno)

• magnetski senzor spojite na digitalni ulaz (I1)

• tipkala spojite vodičima na digitalne ulaze (I2, I3)

• izvor napajanja ‒ baterija (U = 9 V).

Napomena: Pri povezivanju međusklopa s električnim elementima modela pazite na boje spojnica vodiča, urednost spajanja vodiča i dužinu vodiča elektromotora, LED-lampica, magnetskog senzora i tipkala.

Slika 22._FT_elementi2

Elektroničke elemente povezujemo prije spajanja

izvora napajanja (baterije) i izrade algoritma (programa):

• povezivanje TXT-sučelja s računalom, ulaznim i izlaznim elementima

• provjera komunikacije TXT-sučelja s računalom (USB, Bluetooth, Wi-Fi) s izvorom napajanja (baterijom U = 9 V)

• provjera rada spojenih elemenata: magnetskog senzora, tipkala, elektromotora i LED-lampica s programom RoboPro.

Modelom vrtuljka upravljamo pomoću magnetskog senzora i senzora dodira (tipkala I1, I2) kojima određujemo smjer vrtnje elektromotora i uključivanje i isključivanje svjetlosne signalizacije (lampice O5‒O8).

Napomena: Provjerite sve spojeve vodiča prije pokretanja alata za test programa i testirajte ispravnost ulaznih i izlaznih električnih elemenata. Uredno postavljanje vodiča u vodilice osigurava preglednost pri provjeri rada i uštedu pri izradi duljina vodiča između modela i međusklopa.

Izrada algoritama i programskih rješenja

Slika 23._FT_ZV1

Zadatak_1: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućuje automatizirano upravljanje vrtuljkom u zabavnom parku. Pokretanjem programa vrtuljak ne radi, elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle.

Glavni program konstantno provjerava ulaze međusklopa na koje su spojeni magnetski senzor, magnetska kartica (I1) i senzori dodira, tipkala (I2, I3). Program provjerava ulaze i signal magnetskog senzora (I1) dok ne očita magnetsku karticu. Očitanjem magnetske kartice program provjerava koji je ulaz pritisnut (I2 ili I3).

Pritiskom tipkala (I2 = 1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti u smjeru kazaljke na satu (cw) različitom brzinom (v = 6, 7, 8) i ubrzava dok ne postigne najveću brzinu.

Istovremeno se naizmjence uključuju i isključuju LED-lampice (O5, O6, O7, O8). Period rotacije vrtuljka i uključivanja/isključivanja LED-lampica traje dok ne pritisnemo tipkalo (I2 = 1).

Pritiskom tipkala (I2 = 1) svi izlazi se isključe, elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i LED-lampice ne svijetle (O5‒O8 = off). Program nastavlja kontinuirano provjeravati stanje na tipkalima (I2, I3).

Pritiskom tipkala (I3 = 1) uključi se elektromotor (M1) koji se vrti u suprotnom smjeru vrtnje kazaljke na satu (cw) različitom brzinom (v = 6, 7, 8) i ubrzava dok ne postigne najveću brzinu.

Istovremeno se naizmjenice uključuju i isključuju LED-lampice u suprotnom smjeru (O5, O8, O7, O6). Period rotacije vrtuljka i uključivanja/ isključivanja LED-lampica traje dok ne pritisnemo tipkalo (I3 = 1).

Pritiskom tipkala (I3 = 1) svi izlazi se isključe, elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i LED-lampice ne svijetle (O5‒O8 = off). Program nastavlja kontinuirano provjeravati stanje na tipkalima (I2, I3). Pritiskom na tipkalo automatizirani proces se ponavlja.

Slika 24._FT_ZV_G

Slika 25._FT_ZV_PP

Potprogram O_off isključi elektromotor i LED-lampice.

Potprogram M_cw uključi elektromotor koji se rotira u smjeru vrtnje kazaljke na satu i postepeno ubrzava u periodu (t = 0,3 s), dok ne postigne najveću brzinu.

Potprogram M_ccw uključi elektromotor koji se rotira u suprotnom smjeru vrtnje kazaljke na satu i postepeno ubrzava u periodu (t = 0,3 s), dok ne postigne najveću brzinu.

Potprogram LED_cw uključuje i isključuje LED-lampice u smjeru kretanja kazaljke na satu.

Potprogram LED_ccw uključuje i isključuje LED-lampice u suprotnom smjeru kretanja kazaljke na satu.

Izazov_1: Izradi algoritam i dijagram tijeka (program) koji omogućuje automatizirano upravljanje vrtuljkom u zabavnom parku. Pokretanjem programa vrtuljak ne radi, elektromotor stoji i LED-lampice ne svijetle.

Glavni program konstantno provjerava ulaze međusklopa na koje su spojeni magnetski senzor, magnetska kartica (I1) i senzori dodira, tipkala (I2, I3). Program provjerava ulaze i signal magnetskog senzora (I1) dok ne očita magnetsku karticu. Očitanjem magnetske kartice program provjerava koji je ulaz pritisnut (I2 ili I3).

Pritiskom tipkala (I2 = 1) uključi se elektromotor (M1) koji se rotira u smjeru vrtnje kazaljke na satu (cw) najvećom brzinom (v = 8).

Istovremeno se naizmjenice uključuju i isključuju LED-lampice (O5, O8) na period od pola sekunde. Nakon prolaska procesa nastavlja se istovremeno uključivanje i isključivanje LED-lampica (O6, O7) na period od pola sekunde.

Proces rotacije vrtuljka i uključivanja/isključivanja LED-lampica ponavlja se dok ne pritisnemo tipkalo (I2 = 1).

Pritiskom tipkala (I2 = 1) svi izlazi se isključe, elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i LEDlampice ne svijetle (O5‒O8 = off). Program nastavlja kontinuirano provjeravati stanje na tipkalima (I2, I3).

Pritiskom tipkala (I3 = 1) uključi se elektromotor (M1) koji se rotira u suprotnom smjeru vrtnje kazaljke na satu (ccw) najvećom brzinom (v = 8).

Istovremeno se naizmjenice uključuju i isključuju LED-lampice (O5, O7) na period od pola sekunde. Nakon prolaska procesa nastavlja se istovremeno uključivanje i isključivanje LED-lampica (O6, O8) na period od pola sekunde. Proces rotacije vrtuljka i uključivanja/isključivanja LED-lampica ponavlja se dok ne pritisnemo tipkalo (I3 = 1).

Pritiskom tipkala (I2 = 1) svi izlazi se isključe, elektromotor se zaustavi (M1 = stop) i LEDlampice ne svijetle (O5‒O8 = off). Program nastavlja kontinuirano provjeravati stanje na tipkalima (I2, I3). Pritiskom na tipkalo automatizirani proces se ponavlja.

Petar Dobrić, prof.

MALA ŠKOLA FOTOGRAFIJE

RAZVIJANJE FILMA snimljenog obscurom

Iako sam već prije pisao o razvijanju crno-bijelog filma, nije naodmet još jednom ponoviti i tako utvrditi znanje. Treba nam poseban pribor za razvijanje filma, ponešto znanja te malo strpljivosti jer je proces kemijske obrade filma fina neizvjesnost, čarolija koja na kraju svakako donosi radost. Razvijati možemo u kupaonici ili u bilo kojem dijelu našega stana, ali uz malo pažnje da ne prskamo kemikalije po podu i namještaju.

Ovdje na fotografiji desno je osnovni pribor za razvijanje filma. U tom osnovnom priboru na prvom mjestu nalazi se doza ili tank za razvijanje koji u sebi ima kalem za namotavanje filma (slika ispod ove rečenice). Film se razvija na dnevnoj svjetlosti, osim postupka namotava-

nja filma na kalem i spremanja u dozu ili tank što se radi u potpunom mraku. Kako ne bismo zamračivali cijelu prostoriju, što je vrlo teško, postoji crna, svjetlonepropusna vreća koja ima dva ulaza kroz koje provučemo ruke i u potpunom mraku vreće namotamo film i spremimo ga u dozu. Vreća i potreban pribor prikazan je na slici desno od ovoga teksta. Za namotavanje filma u vreći ili u mraku treba malo vježbe pa za to koristimo neki stari film i njime vježbamo

na svjetlu. Kada smo to dovoljno uvježbali, onda slobodno zamračimo i radimo s pravim filmom.

Piše: Borislav Božić, prof.

KEMIKALIJE ZA RAZVIJANJE CRNO-BIJELOG FILMA

Crno-bijeli film možemo s lakoćom razviti u vlastitom aranžmanu jer kemikalije možemo kupiti u malo bolje opskrbljenoj prodavaonici fotoopreme i pribora. Razvijanje kolor-filma nešto je složenije pa takav film trebamo dati razviti u profesionalnu fotografsku radnju. U procesu razvijanja filma koristimo tri ke-

mikalije: razvijač, prekidač i fiksir. Za drugu kemikaliju, tj. prekidač, najčešće koristimo običnu vodu, onu iz vodovoda, te nam stoga trebaju samo razvijač za razvijanje filma i fiksir za fiksiranje razvijenog filma. Na tržištu ima mnoštvo različitih razvijača, zato je važno proučiti karakteristike filma na koji fotografiramo, proučiti vrste i karakteristike razvijača za koju vrstu filma je namijenjen i koje su mu osnovne razvijačke karakteristike. Usklađivanjem svojstava razvijača i filma, dobit ćemo najbolje rezultate. Na tržištu postoje dvije vrste pakiranja razvijača. Jedno je tekući koncentrat koji prije razvijanja filma trebamo u određenom omjeru razrijediti vodom, a drugo je “praškasto” pakiranje kemikalija koje trebamo rastopiti u vodi. Vrlo je važno biti točan i precizan u korištenju kemikalija u smislu radne temperature i omjera i zato je među priborom potrebno imati mjerne posudice (menzure) i toplomjer za kontrolu temperature. Ako

koristimo tekući koncentrat razvijača, koji neposredno prije razvijanja treba u određenom omjeru razrijediti vodom, trebamo detaljno pročitati upute koji je to omjer i tako postupiti. Ovako pripremljena razrijeđena otopina razvijača najčešće je za jednokratnu upotrebu pa nakon što smo razvili film, taj razvijač bacamo jer je njegova razvijačka moć iscrpljena. Koristimo li praškasti razvijač koji smo priredili s vodom, najčešće su to količine od jedne ili dvije i pol litre, on će nam biti za višekratnu upotrebu. To znači da nakon razvijanja jednog filma, kemikaliju vraćamo u bocu i koristimo je za drugi, treći film. Ako smo napravili jednu litru ovoga razvijača, onda najčešće u toj litri možemo razviti deset filmova, ali tako da vrijeme razvijanja svakoga sljedećeg filma produžavamo za pola minute. Za točnost vremena razvijanja moramo detaljno pročitati upute na pakiranju kemikalije jer različiti proizvođači imaju svoje specifičnosti koje treba uvažavati i slijediti. Fiksir se uvijek višekratno koristi ‒ za svaki sljedeći film treba pola minute produžiti držanje u njemu. Korištenjem se kemikalija troši, pa je produžavanjem vremena u rukovanju njome činimo djelotvornijom.

ISPIRANJE, SUŠENJE I ARHIVIRANJE FILMA

Važna faza kemijske obrade filma je njegovo ispiranje. Ispiranjem otklanjamo sve zaostale kemikalije koje s vremenom mogu naštetiti filmu ne isperemo li ih s njega temeljito. Ispirati možemo na dva načina. Imamo li tekuću vodu, onda dozu s filmom stavimo ispod mlaza vode ili gumeno crijevo koje smo navrnuli na slavinu stavimo u otvor na dozi za razvijanje i za desetak minuta film će biti ispran. Ako nemamo tekuću vodu, onda ispiranje traje dva-dva i pol sata tako da ćemo u dozi četiri-pet puta promijeniti vodu. Kada je film ispran, vadimo ga iz doze, odmotavamo sa špule, brišemo višak vode pazeći da ne oštetimo emulziju koja je u ovoj fazi vrlo osjetljiva i film

objesimo da slobodno visi i da se osuši na zraku. Za sušenje filma postoje

najlonski ormari koji štite da prašina ne pada na nj dok se suši. Ako nemamo ovaj plastični ormar, onda moramo voditi računa da na tom mjestu gdje smo stavili film na sušenje nema čestih kretanja kako ne bismo uskovitlali kojekakvu prašinu koja bi se mogla zalijepiti na film.

Arhiviranje ili čuvanje razvijenog, ispranog i osušenog filma je najvažnije za dugovječno trajanje našega rada. Kako bi zaštita razvijenog filma bila dobra, a ujedno i po potrebi pregledna i dostupna, proizvođači fotografske opreme proizvode spremnice za film. One izgledaju kako to prikazuje slika desno od ovoga teksta. To je folija nešto veća od A4-formata na kojoj je sedam džepova ili pretinaca za trake izrezanog filma. Naime, kad je film opran i osušen, reže se na trake veličine šest snimaka i u klasičnom lajka filmu od 36 snimaka imamo šest traka, no kako su filmovi nešto malo duži, autori naprave snimku-dvije više pa je onda taj sedmi džep ili pretinac upravo za taj višak. U taj sedmi džep možemo staviti i traku papira na koju napišemo osnovne podatke o datumu i mjestu fotografiranja.

Rođen je u Zagrebu 1948. godine gdje odrasta i gdje se školuje. Od ranog djetinjstva u dodiru je s fotografijom jer mu se obitelj bavi fotografskim obrtom. Ivica zvanje fotografa stječe 1967. godine, no želja za učenjem odvodi ga na Arhitektonski fakultet koji završava 1974. godine u klasi prof. Božidara Rašice. Poslije školovanja nekoliko godina radi u struci u općinama Novi Zagreb i Maksimir. Od 1988. godine radi kao profesor u Školi primijenjene umjetnosti i dizajna u Zagrebu. Kao vrlo angažiran profesor 2003. godine zapošljava se u zva-

ANALIZA FOTOGRAFIJA

Ivica Kiš 1948.

nju asistenta na Odjelu za animirani film i nove medije Akademije likovnih umjetnosti u Zagrebu. U mirovini je od 2013. godine i otad se u potpunosti posvećuje fotografskom radu. Prve fotografije napravio je kao dječak još davne 1956. godine i taj fotografski rad održava u kontinuitetu. Prekretnica je kada počinje raditi s camerom obscurom 1995. godine i tako da danas svoj rad temelji na principu obscure i digitalnoj tehnologiji. Održava radionice i predavanja vezana za fotografiju, a posebno za cameru obscuru. Organizirao je niz samostalnih izložbi i sudjelovao je na mnogim skupnim izložbama u zemlji i u ino-

zemstvu. Važno je spomenuti da je 2000. godine predstavljao Hrvatsku na svjetskoj smotri fotografije FOTOFO u Bratislavi. Napisao je knjigu Camera obscura koju je izdala Školska knjiga. Član je strukovnih udruga ULUPUH-a i HDLU-a.

Mali Ivica

Zvono u hodniku označilo je kraj petog sata. U ravnateljičinoj kancelariji, iza debelih vrata, svejedno se čula graja djece što su hitala iz jedne učionice u drugu. Ravnateljica preko naočala pogleda dvoje časnika Ratnog zrakoplovstva što se sjedili nasuprot njoj. Pukovnik Janko Pešut i satnica Kristina Ercegović, tako je pisalo na njihovom ovlaštenju. Pešut joj se činio premlad za svoj čin. Ali što je ona znala? A posebno o onima iz Tehničko-razvojnog odjela Ratnog zrakoplovstva. Ona pročisti grlo.

“Ivek vam je bio jedno vrlo mirno dijete, znate –”

“Ivek, to je Ivica Šoštarić?”, upita satnica. Ravnateljica se zbog cijele situacije osjećala napeto. Prije svega se pitala kako će cijeli incident djelovati na njezin položaj u prosvjeti. Kimnula je glavom.

“Ivica Šoštarić, da. Neki nastavnici zovu ga Mali Ivica. Dosta je nizak rastom za svoje godine, znate. Ivek... Ostali učenici su ga tako zvali. Znate, u hodniku, po dvorištu.”

“Je li bio zlostavljan u školi?”, upita pukovnik.

“Ništa više nego ostali, rekla bih.” Nije mu promakao ravnateljičin pogled skrenut u stranu i vidljiva nelagoda zbog pitanja. “Znate, u jednom trenutku prije dvije godine sam natrljala nos nekolicini učenika zbog njega. Pa su zadirkivanja prestala. Uobičajeno po školi, dječji nestašluci. Ne bih rekla da je bio sistematski zlostavljan. Ali uvijek je bio tih, profesori bi ga pri ispitivanju ponekad jedva čuli –”

“Kakav je bio učenik?”, upita Kristina.

“Solidan prosjek. Daleko od odlikaša, ali nije bio ni među stvarno lošima, znate –”

“Kako se odnosio prema učenicima?”

“Kao da ne postoje. Ponekad...” Ravnateljica se zamisli.

“Da?”, pogleda je Janko.

“Kad bi ga netko zadirkivao, znao bi mrmljati nešto jedva čujno. Jedva razumljivo... Ali ja sam ga jednom čula... ‘Vidjet ćete vi! Bit ću ja iznad

vas. Svih vas!’ Sad tek razumijem što mu je to značilo. Nitko od nas nije mogao znati... Rekla sam vam, bio je miran.”

“Takvi su vam obično najopasniji”, primijeti pukovnik. “Znali biste to da ste radili s vojskom. Ne izdvajaju se, nikog ne diraju, tihi, k’o bubice... A onda napravite redovnu inspekciju vojarne, pa mu nađete tri puna spremnika u ormaru. Vidim da imate ormariće u hodniku. Možda biste i vi trebali bacit’ pogled čega sve ima unutra”, naceri se on.

“Ma nismo ga mi, gospodine pukovniče”, odgovori na pitanje jedan od starijih učenika. Učenici

su se razilazili, nastava za taj dan bila je gotova u 13:05. “Tu i tamo bismo ga malo zafrkavali... Čudan je on. S nikim ni slovca, ako nije bilo potrebe.”

“Ljubo je bio zao prema njemu”, prisjeti se jedna od učenica. “Ali njega je baba dovela u red.”

“Ljubo je bio zao prema svima”, potvrdi učenik. “I ona njegova dvojica-trojica.”

“Ljubo?”

“Završio je školu prošle godine. Otišao je u grad, ne znamo gdje je.”

“Niti nas zanima, iskreno. Možemo sad ići?” * * *

“Što misliš, zašto je pukao?” Satnica je vozila. Ostavili su školu za sobom, njihov službeni električni automobil poskakivao je po zemljanom putu izrovanom kotačima teških vozila.

“Pojma nemam. Ali mislim da je to planirao. Čula si ravnateljicu. Naravno, ona neće priznati, ali mislim da je Mali Ivica prilično često dobivao čvrge po hodniku. Ako ne i gore.”

“Pitam se hoćemo li to ikad saznati?”

“Ako se jednom odluči vratiti...”

Skrenuli su desno, pred njima se iza grmlja i stabala pojavila duga i visoka ograda. Vrata su bila otvorena i pogurnuta u stranu da ne smetaju. Na tabli desno od vrata pisalo je ŽELJEZO HUBAK. I nešto manjim slovima METALNI OTPAD – PREUZIMANJE – OTKUP – PRODAJA, a ispod toga radno vrijeme.

Njihov automobil prošao je kroz vrata i nastavio još stotinjak metara do kontejnera što je služio kao ured. Pored kontejnera bio je parkiran kamion s dizalicom, do njega mečka, nesumnjivo vlasnikova, te još tri jeftina e-mobila. Kristina parkira do njih. Jedva što su izašli iz vozila, vrata kontejnera se otvore i iz njega izađe podebeli pedeset-i-nešto-godišnjak. Mislio je da mu je došla mušterija. Namrštio se kad je vidio dvoje časnika.

“Izvolite?”, upitao je oprezno. Pukovnik predstavi satnicu i sebe. Hubak nije postao ništa srdačniji kad im je saznao imena. “A to vi zbog Ivice?”

“Da”, odvrati Janko. “Zbog... incidenta.”

“Da incidenta, jebal ga vrag! Petsto kila železa mi je odnel, balavac mali. Bakar i ostalo da ne računam. Znate l’ vi koja je to šteta na današnjem tržištu? Ti bokca, još će zlato postat najjeftiniji metal. Nego,” odmjeravao ih je Hubak, “mene je već zbog ovoga i policija ispitivala! Rekal sam

im sve kaj sam znal. Ti bokca! A ja sam ga, bedak, pustil da mi vršlja po dvorištu. Još sam ga i varit naučil.”

“Variti?”, pogleda Kristina gazdu. Sad su ih izdaleka gledali i ostali radnici.

“Da, ni tak teško. Molim, sve s pregačom i maskom i rukavicama, nema kod mene mile-lale, pa posle plakat. A čudan je bil. Jedva bi koju reč rekel. A kad je počel varit, bil je skoro ko malo dete. Mislim da su mu se sviđale iskre.” Hubak se nasmijao. “Jednom je samo varil komad na komad. Konačno pet ljudi to nije moglo dignut! Ali bilo je u njemu nešto, nanjušil sam ja!”

“Na što mislite?”

“Imal je on talenta za to sve. Železo i varenje i alate. Brzo je učil. Čak sam mislil kod njegovih starih otić, pa da ga poslije osnovne gurnemo u srednju tehničku ili tak nešto. Kužil je on to, a teško je više nać šljakera. A sad ne znam ni sam...” Hubak pogleda u nebo. Bilo je vedro, rano poslijepodnevno, tek s po kojim oblakom na zapadu. Očekivalo se pogoršanje u toku noći. On pogleda časnike. “A kaj mislite, bu se on više vratil?”

“Ako i da”, procijedi Janko, “mi imamo prednost, bojim se.”

“Što sad?”, upita Kristina, iako je odgovor znala. Janko pogleda na sat. Skoro pet popodne.

“Njegovi roditelji”, odvrati on. “Da vidimo hoćemo li doznati nešto. Iako, sumnjam.”

“Razvedeni su”, Kristina će. “Samo je majka kod kuće. Otac je u Njemačkoj, nije mi se javljao na mobitel.”

“Policija ga nije tražila? Pa da ga Polizei privede?”

“Mislim da je stvar prešla u našu nadležnost prije no što su se toga sjetili”, kiselo će Kristina. “A Zrakoplovstvo neće dopustiti da se netko sa strane dočepa... Čega god bi se mogli dočepati. Čula sam da Amerikanci pritišću. I nisu jedini. To bi moglo ubrzo eskalirati.”

“Iskreno”, pukovnik rukom prizove konobara na terasi kafića. “Mislim da mu nitko ne može ništa. A ako ga idu rušit, uništit će ono što ih zanima. ’oćeš ti još nešto?”

Pukovnik Pešut nije bio siguran da su suze Ivičine majke bile sasvim iskrene. Stezala je maramicu u ruci i gledala kroz prozor. Sasvim jednostavno odjevena, prosijede kose, rekla im je da radi kao blagajnica na kolodvoru. Za one

koji još nisu naučili napraviti rezervaciju i platiti kartu mobitelom. Prepustio je satnici neka je ispituje.

“I vi stvarno niste ništa primijetili, nikakve promjene u Ivičinom ponašanju?”

“Ništa”, procijedi gospođa Šoštarić. “Samo je išao kod Hubaka, tamo bi se znao zadržavat cijela popodneva. Mislila sam čak otići sama pogledat, da mi ne iskorištava dijete. Ali Ivica bi se svaki put od Hubaka vratio sretan. Onako kako je on znao biti sretan. Na neki tihi način.”

“I nije vam nikad govorio što radi tamo?”

“Rekao je da vari. Da se uči, da radi. Da će skoro biti iznad svih njih. Nisam znala što da mislim o tome, pa nisam ni mislila. Jedva krpamo kraj s krajem.”

“Nije vam govorio što se događa u školi?”

“Nije. Znao je ranije doći utučen, s modricama. Kad bih ga pitala, odgovorio bi da se spotaknuo. Onda je to prestalo prije dvije godine.” Janko i Kristina se pogledaju. Ravnateljičin razgovor s Ljubom. “Nije volio o školi. Nije volio školu.”

“Rekao vam je to?”

“Ne treba mi vračara za to”, oporo se nasmije majka. “S druge strane, nisam je ni ja volila.”

“Oprostite, ako se smijem umiješati”, uskoči Janko, kao da se nečeg sjetio. “Što je čitao vaš sin?”

“Lektiru, kao i svi.”

“A što je gledao? Filmovi?”

“Ono što je bilo na TV-u. Daleko su nama ti multipleksi, nema više kina otkako su onomad zatvorili Dom kulture.”

“Dobro”, strpljivo nastavi pukovnik. “A od onoga što je gledao? Biste li mogli nešto izdvojiti?”

“Samo da se pucalo. I ona fantastika, Zvjezdani ratovi i staze i to... Mislite li da mu je otud palo na pamet?” Janko je mogao samo slegnuti ramenima. Gospođa Šoštarić nagne se zavjerenički prema njima. “Znate”, pogledala je preko ramena i prošaptala, kao da se bojala da će netko čuti. “Nisam rekla policiji. Vi mi se činite kao pošteni ljudi, časnici naše vojske... Znate već... Odnesem mu ja svaku večer...”

Kristina i Janko se usprave u foteljama. “Da?”

“Znate, da ima za jelo, i tako to. Spusti mi košaru na užetu i ja je napunim i onda je on podigne natrag.”

Časnici se pogledaju. “A vraća li kakvo smeće?”, upita Kristina.

“Ne, zašto?”

“Recite, zar niste zabrinuti oko incidenta?”

“Jesam, kako ne bih? Ali valjda mu je gore dobro. Vjerujte mi, da mu stvarno nešto zatreba, došao bi on meni.”

“I što sad?”, Kristina će. Majka ih je ispratila i zaključala za njima vrata. “Nismo puno odmakli.”

“Nismo”, složi se Janko. “Sve to imali smo već u policijskom izvješću. Osim da mu mater odnosi hranu. Još ne znam koja nam je korist od toga.”

“Možda bi se dalo nešto izvest.”

“Možda. Ali iskreno, bilo bi mi žao malca...” Janko zastane, pogleda u nebo. “Znaš, prije... Klinci bi se pokačili, ili se zadirkivali, ili se čak i potukli, obično zbog cura. A onda su nam Ameri prodali droge i napucavanje po školama. I sve se to nas uopće nije ticalo. Što Ratno zrakoplovstvo ima s time? Ali ovo...”, on pokaže u nebo, “ovo nam jeste u opisu posla. A što da radimo s time?”

Kristina pogleda kud je pokazao. Cijeli je dan izbjegavala pogledati objekt, iako je stalno bio nad njima. Kao da se tako nadala da će nestati sam od sebe. Ali dobro je znala da problemi ne nestaju sami od sebe. Ili se umnožavaju, ili ih moraš sam riješiti dok su još sitni. Dok ne narastu. A ovo je sigurno raslo. Nije znala je li Mali Ivica uopće znao važnost onoga što je napravio? Je li bio svjestan ozbiljnosti svega skupa?

Nebo je bilo popodnevno plavo, sa zapada su dolazili oblaci, tjerani visinskim strujanjima. U noći bi mogao doći prolom oblaka. Hoće li i onda Ivičina majka napuniti košaru?

Objekt je stajao na petsto metara visine, kao kakav zahrđali kukac s četiri noge, bez krila. Građa je bila potpuno nerazaznatljiva, kao da je neki ludi umjetnik samo vario komade željeza, cijevi, šipke, grede, što su stršale na sve strane, bez ikakve veze, bez smisla, tek toliko da masa raste da je više nitko ne može podići. Ali, Ivičina konstrukcija nije bila bez veze. Tako tiha, samo je lebdjela, nošena nekim generatorom sila, antigravitacijom, tko zna čime. U Odjelu su mogli samo nagađati. A odakle je sve to dječak izvukao, nisu se čak ni usudili nagađati.

A naprijed, na glavi zahrđalog kukca, bio je ugrađen kombi. Bez kotača, poduprt samo tračnicama. I u njemu, iznad svih njih, sjedio je i o nečemu razmišljao, kao u kakvom dvorcu koji je sam zavario po nacrtima iz glave, Mali Ivica.

Aleksandar Žiljak

Shield-B, razvojna pločica za Arduino Uno (7)

U ovom ćemo nastavku upoznati koračne motore, pokazati kako ih možemo spojiti na razvojni sustav Shield-B i napisati programe Bascom-AVR i Arduino kojima ćemo ih pokrenuti. Koračni motori ne okreću se kontinuirano, nego skokovito (u “koracima”) i mogu se zaustaviti samo u određenim položajima. Ako su ti koraci dovoljno kratki, koračni ćemo motor moći vrlo precizno zakrenuti za željeni kut, što i je njegova najvažnija osobina.

Usporedite li bilo koje dvije susjedne skice u horizontalnom nizu na Slici 21., primijetit ćete kako se rotor među njima zakrenuo za 90°. Za takav motor kažemo da ima korak od 90°. Isti motor možemo učiniti dvostruko preciznijim ako ga pokrećemo polukorakom (Slika 22.): ovdje rotor naizmjenično privlače jedan statorski elektromagnet pa dva susjedna, zbog čega je korak prepolovljen na 45°. U oba slučaja korake ne

Slika 21. prikazuje unutrašnjost jednostavnog unipolarnog koračnog motora, koji se sastoji od permanentnog magneta (rotora) i četiri elektromagneta (statora). Rotor se zakreće prema onim polovima statora koji su u određenom trenutku magnetizirani. To može biti samo jedan pol, ili po dva susjedna, kako smo prikazali na slici. U gornjem redu prikazan je potreban redoslijed uključivanja statorskih elektromagneta kako bi se rotor zakretao u smjeru kazaljke na satu. U donjem redu prikazan je potreban redoslijed uključivanja statorskih elektromagneta kako bi se rotor zakretao u smjeru suprotnom od kretanja kazaljke na satu.

smijemo preskakati, jer ćemo samo tako osigurati pouzdano upravljanje radom motora!

Za većinu primjena treba nam preciznija kontrola pomaka pa se koračni motori u praksi izvode s većim brojem statorskih namotaja od prikazanog, a korak im iznosi desetak ili manje stupnjeva. Dodatno se korak može smanjiti primjenom zupčanog ili pužnog prijenosa.

Fotografija na Slici 23. prikazuje dva takva motora: koračni motor s pužnim prijenosom izvađen je iz disketnog pogona osobnog računala, u kojem je korišten za precizno postavljanje glava za čitanje/pisanje, dok je na donjoj fotografiji prikazan 28BYJ-48, koji ćemo mi koristiti. 28BYJ48 ima 32 statora i, sukladno tome, potrebna su

Slika 21. Shematski prikaz rada jednostavnog unipolarnog koračnog motora (puni korak)

32 koraka za puni krug osovine motora, koristimo li pomak s punim korakom. Dodatno, u motor je ugrađen zupčani prijenos prijenosnog omjera 64:1 pa će se izlazna osovina okretati 64 puta sporije. Drugim riječima, za jedan puni okret potrebna su 32 x 64 = 2048 koraka, odnosno, postižemo pomak od 0,176° po koraku.

Sve što treba znati o upravljanju radom unipolarnog servomotora 28BYJ-48, prikazano je na Slici 24. Motor ima pet izvoda, od kojih je

crveni zajednički svim namotajima i spaja se na pozitivni pol napona napajanja. Slobodni krajevi statorskih namotaja povezani su na preostala četiri izvoda. Spajanjem nekog od ovih izvoda na negativni pol napona napajanja, magnetizirat će se oni dijelovi statora kroz čije je zavojnice potekla struja. Izvodi završavaju 5-pinskim konektorom, čiji raspored izvoda odgovara rasporedu pinova na konektoru J6 razvojnog sustava Shield-B.

Slika 22. Shematski prikaz rada jednostavnog unipolarnog koračnog motora (polukorak)

Slika 23. Servomotori s pužnim (gore) i sa zupčanim prijenosom (dolje)

Slika 24. Sve što treba znati o upravljanju radom unipolarnog servomotora 28BYJ-48, prikazano je na ovoj slici

Tablice prikazuju redoslijed kojim trebamo propuštati struju kroz pojedine zavojnice kako bi se koračni motor zakrenuo u željenom smjeru (oznaka “1” znači da kroz pripadajuću zavojnicu teče struja). Tablice u gornjem redu odgovaraju punom koraku, a tablice u donjem redu odgovaraju polukoraku. Ovdje smjer rotacije treba promatrati uvjetno, jer ovisi i o broju zupčanika u zupčanom prijenosu.

Shema na Slici 25. prikazuje kako unipolarni koračni motor 28BYJ-48 spajamo na razvojni sustav Shield-B. Otpor pojedinog namotaja motora je 27 Ω i kroz aktivirane namotaje teče struja oko 180 mA. Zbog toga priključne vodove ne možemo direktno spajati na pinove mikroupravljača, nego namotaje uključujemo pomoću tranzistorskih sklopki ugrađenih u integrirani krug ULN2003 (koristimo 4 od 7 raspoloživih sklopki). Sklopkama upravljamo promjenom logičkih stanja na pridruženim pinovima mikroupravljača, pri čemu logička jedinica uključuje sklopku, a nula je isključuje.

Plave LE-diode D4‒D7 svijetle kada je pojedina sklopka uključena; pomoću njih možemo provjeriti rad programa i bez priključenog motora.

Napomene: Umjesto navedenog, na Shield-B mogu se spojiti i drugi unipolarni motori sličnih karakteristika. Shield-B nije predviđen za upravljanje radom bipolarnih koračnih motora, kod kojih se zakretanje rotora postiže promjenom smjera struje kroz statorske zavojnice!

6. programski zadatak: Za sklop prema shemi na Slici 25. napisati program kojim ćemo upravljati radom koračnog motora na sljedeći način:

• dok je pritisnuto tipkalo SW2, motor se treba maksimalnom mogućom brzinom vrtjeti u jednom smjeru

• dok je pritisnuto tipkalo SW3, motor se treba maksimalnom mogućom brzinom vrtjeti u drugom smjeru.

Rješenje Bascom-AVR-a (program Shield-B_6. bas)

Nakon uvodnih konfiguracijskih naredbi, koje se odnose na korišteni mikroupravljač i uvjete u kojima on radi, dimenzionirat ćemo varijable

Step-korak i Step-i:

Dim Step_korak As Byte

Dim Step_i As Byte

Prva od njih sadržavat će binarnu kombinaciju trenutnog koraka, a druga je indeks u tablici

Step-tablica, koja sadrži definicije svih važećih koraka sa Slike 24. Tablicu definiramo na samom kraju programa:

Step_tablica:

Data &B1000

Data &B1100

Data &B0100

Data &B0110

Data &B0010

Data &B0011

Data &B0001

Data &B1001

Slika 25. Ovako unipolarni koračni motor spajamo na razvojni sustav Shield-B

Primjećujemo da tablica sadrži 8 definicija polukoraka. Ovisno o željenom smjeru rotacije, čitat ćemo je odozgo prema dolje ili u suprotnom smjeru. Istu tablicu koristimo i za kretanje punim korakom, u kojem slučaju čitamo svaki drugi zapis (odnosno, samo zapise u kojima postoje po dvije jedinice).

Na početku programa još moramo konfigurirati ulazne pinove PC2 i PC3:

Config Portc.2 = Input

Portc.2 = 1

Config Portc.3 = Input

Portc.3 = 1

Sve pinove koji upravljaju radom koračnog motora konfiguriramo kao izlazne:

Config Portd.2 = Output

Config Portd.4 = Output

Config Portd.7 = Output

Config Portb.0 = Output

Sada ćemo motor postaviti u početno stanje, koje odgovara gornjem lijevom crtežu na Slici 21. To se stanje nalazi u drugom retku tablice, pa ćemo u indeks upisati 1 (prvi redak tablice ima indeks 0) i pozvati potprogram Step_pomakni:

Step_i = 1

Gosub Step_pomakni

U njemu najprije osiguravamo da indeks ne bude veći od 7,

Step_pomakni:

Step_i = Step_i And &B00000111

čitamo indeksirani redak iz tablice

Step_korak = Lookup(step_i , Step_tablica)

i zatim, bit po bit, postavljamo izlazne pinove u odgovarajuća stanja:

Portb.0 = Step_korak.3

Portd.7 = Step_korak.2

Portd.4 = Step_korak.1

Portd.2 = Step_korak.0

Return

U glavnoj programskoj petlji provjeravamo je li pritisnuto koje od tipkala, pa povećavamo ili smanjujemo indeks za dva (koristimo puni korak): Do

If Pinc.2 = 0 Then

Step_i = Step_i + 2

End If

If Pinc.3 = 0 Then

Step_i = Step_i - 2

End If

Svako pročitano stanje prenosimo na izlazne pinove, kako bi se osovina motora zakrenula u željenom smjeru za jedan korak.

Gosub Step_pomakni

Waitms 2

Loop

Naredba Waitms određuje vremensku razliku između dva koraka i tako utječe na brzinu vrtnje motora.

Rješenje Arduina (program Shield-B_6.ino)

Program ćemo početi deklariranjem varijabli step_korak i step_i, pri čemu im pridodajemo početne vrijednosti:

byte step_korak = 0;

byte step_i = 1;

Nakon njih definiramo niz od osam elemenata naziva step_tablica, koji sadrže definicije svih važećih koraka:

byte step_tablica[8] = {0b1000, 0b1100, 0b0100, 0b0110, 0b0010, 0b0011, 0b0001, 0b1001};

U funkciji setup() definiramo pinove 2, 4, 7, i 8 kao izlazne pinove, void setup() { pinMode(2,OUTPUT); pinMode(4,OUTPUT); pinMode(7,OUTPUT); pinMode(8,OUTPUT);

a pinove A2 i A3 definiramo kao ulazne, s uključenim pull-up otpornikom: pinMode(A2, INPUT_PULLUP); pinMode(A3, INPUT_PULLUP);

Motor ćemo postaviti u početno stanje pozivanjem funkcije step_pomakni(): step_pomakni(); } // kraj setup()

U funkciji step_pomakni() najprije osiguravamo da indeks step_i ne bude veći od 7 korištenjem logičkog I operatora &; void step_pomakni() { step_i = step_i & 0b0000111;

čitamo indeksirani element iz niza step_tablica:

step_korak = step_tablica[step_i];

i zatim, bit po bit, postavljamo izlazne pinove u odgovarajuća stanja:

digitalWrite(2, bitRead(step_korak, 3));

digitalWrite(4, bitRead(step_korak, 2));

digitalWrite(7, bitRead(step_korak, 1));

digitalWrite(8, bitRead(step_korak, 0));

} // kraj step_pomakni()

U glavnoj programskoj petlji loop() provjeravamo je li pritisnuto koje od tipkala, pa povećavamo ili smanjujemo indeks za dva (koristimo puni korak):

void loop() {

if (digitalRead(A2) == 0) {

step_i = step_i + 2; }

if (digitalRead(A3) == 0) {

step_i = step_i - 2;

Svako pročitano stanje prenosimo na izlazne pinove, kako bi se osovina motora zakrenula u željenom smjeru za jedan korak.

step_pomakni();

delay(2);

} // kraj loop()

Naredba delay() određuje vremensku razliku između dva koraka i tako utječe na brzinu vrtnje motora.

* * *

Naredbe Waitms u programu Bascom-AVR i delay() u programu Arduino određuju brzinu vrtnje koračnog motora. Što je kašnjenje kraće, motor će se vrtjeti brže, i obratno. Kašnjenje od 2 ms određeno je pokusom i kod njega se motor vrtio najvećom mogućom brzinom, kod još manjih kašnjenja je stao. Taj pojam najveće brzine treba shvatiti s ogradom: zbog velikog stupnja prijenosa, izlazna osovina je za jedan puni krug trebala oko 4 s. No, koračne motore niti ne koristimo tamo gdje je potrebna velika brzina vrtnje, nego tamo gdje je potrebna velika preciznost!

Za radoznale: Povećajte vremensku razliku s 2 ms na 200 ms, promatrajte što se događa s LE-diodama i usporedite ponašanje LE-dioda s pokretanjem osovine motora!

Napomene: Programe Shield-B_6.bas i Shield-B_6.ino možete besplatno dobiti od uredništva časopisa ABC tehnike!

Vladimir Mitrović, Robert Sedak

Čip koji može prenijeti podatke cijelog svijeta

Tehnologija koja bi mogla smanjiti utjecaj interneta na klimu

Istraživači su postavili novi rekord u prijenosu podataka. Koristeći jedan mali računalni čip, prenijeli su 1,84 petabita podataka u sekundi. To je jednako 122 milijuna filmova Netflixa koji se emitiraju u isto vrijeme.

“Sve smo to prenijeli odjednom”, kaže Asbjørn Arvad Jørgensen, fizičar povezan s Tehničkim sveučilištem u Danskoj i Sveučilištem u Kopenhagenu.

To je doista dojmljivo, napominje Bill Corcoran. Prije je za takav podvig bilo potrebno mnogo čipova i puno više energije. Corcoran je fizičar na Sveučilištu Monash u Melbourneu, Australija. Od 2020. njegova je grupa držala rekord za najveću brzinu prijenosa podataka korištenjem jednog čipa.

“Sjajno je vidjeti kako se obaraju rekordi ovim tempom”, kaže Corcoran.

Ovi su istraživači iskoristili poseban fenomen svjetlosti koji se naziva optički frekvencijski češalj. Kako bi se to učinilo, potrebno je uzeti laser i obasjati njime kroz posebnu komoru. Pojavljuje se pažljivo izrađena duga sa svim bojama ravnomjerno raspoređenim. “Moj 6-godišnji sin to naziva duginim laserima”, kaže Corcoran.

Istraživači koji su prvi otkrili kako lasersku svjetlost pretvoriti u ovu posebnu vrstu duge podijelili su Nobelovu nagradu za fiziku 2005. godine. Ali njihova se tehnika oslanjala na velike strojeve veličine bračnog kreveta.

Godine 2007. Tobias Kippenberg bio je dio tima koji je smislio kako napraviti istu stvar koristeći malene čipove. Duge proizvedene na ovaj način sada se nazivaju mikročešljevi. Kippenberg radi na Švicarskom saveznom institutu za tehnologiju u Lausanni.

Mikročešljevi mogu djelovati poput sićušnih ravnala koja pomažu u iznimno preciznim

mjerenjima. Znanstvenici ih koriste za otkrivanje bolesti, učenje o planetima izvan našeg sunčevog sustava i izradu preciznijih satova. I naravno, mikročešljevi mogu poboljšati digitalnu komunikaciju.

Kako svjetlost prenosi podatke

Kada se uređaj spoji na internet, signali se kreću naprijed-natrag. U mnogim gradovima i mjestima ti signali putuju optičkim kabelima ili “svjetlosnim cijevima”. Izrađene od stakla, ove iznimno uske cijevi prenose podatke kao svjetlosne impulse.

Evo kako: Laser svijetli kroz uređaj koji se zove modulator. Modulator pretvara pakete podataka iz njihovog digitalnog oblika u uzorke svjetlosti. Zatim manipulira svjetlom lasera kako bi stvorio te uzorke. Jedan uzorak može sadržavati brzo uključivanje i isključivanje. Uzorci zatim jure duž vlakna brzinom svjetlosti. Na drugom kraju prijemnik ih pretvara natrag u digitalne podatke.

Optički kablovi raspoređeni u obliku polukugle, kraj svakog prozirnog kabela ističu se kao svijetle točke.

Kablovi od optičkih vlakana nisu samo korisni za podatke, oni su i lijepe igračke. Ovaj svjetlosni štapić pokazuje kako svjetlost putuje od jednog kraja svakog vlakna do drugog kraja, a da usput ne iscuri.

Većina optičkih kabela ima samo jednu jezgru — jednu cijev kroz koju svjetlost može putovati. Da biste poslali puno podataka odjednom,

trebate smjestiti više zraka svjetlosti u tu jednu cijev. Kako bi putovale zajedno bez gužve i brkanja podataka, svjetlosne zrake moraju imati jedinstvene valne duljine. Drugim riječima, moraju biti različitih boja. Obično su potrebni zasebni laseri za generiranje svake boje. Sustavi koji danas koriste ovu tehniku mogu upravljati s 80 različitih lasera odjednom.

Mikročešljevi su omogućili zamjenu svih tih različitih lasera. Sada će se jedan laser koji svijetli u posebnu vrstu čipa podijeliti na mnogo različitih valnih duljina. To se događa jer svjetlost putuje oko sićušnog prstena od posebnog materijala. Svojstva ovog materijala dopuštaju svjetlost samo određenim, ravnomjerno raspoređenim valnim duljinama.

Prsten koji je koristila Jørgensenova grupa stvorio je nevjerojatne 223 različite valne duljine ‒ ili dugu od 223 boje. Ove se boje ne mogu vidjeti, nažalost, jer su sve u infracrvenom rasponu.

Ali danska skupina nije tu stala. Također su koristili novu vrstu optičkog kabla koji sadrži 37 jezgri. To znači da jedan kabel unutra ima 37 odvojenih cijevi. Svaka može prenositi iste valne duljine kao i druge, bez smetnji. Tako je tim započeo s 223 različite boje, a zatim je svaku boju podijelio na 37 načina. Sveukupno je bila 8251 različita zraka svjetlosti. Svaki je snop poslan kroz modulator koji je upravljao svjetlom za prijenos podataka.

U stvarnom podatkovnom centru ova bi tehnika zahtijevala 8251 odvojeni modulator. Budući da su ti uređaji skupi, tim se zadovoljio sa samo tri. Modulatori su stalno iznova ponavljali iste skupine podataka. Ali to su činili na takav način da mogu dokazati da bi podaci koji se ne ponavljaju iz tisuća modulatora također ispravno prenijeli podatke.

U njihovoj novoj demonstraciji, 8251 zraka svjetlosti nosila je više od podataka cijelog svijeta. Za ovaj test, podaci su putovali 7,9 kilometara (4,9 milja) duž optičkog kabla.

Ovaj čip kanalizirao je dovoljno svjetla da prenese 1,84 petabita podataka u sekundi. To je otprilike dvostruko više od količine podataka koji trenutno kruže svijetom svake sekunde dok ljudi koriste internet. Julian Curry Robinson-Tait

Budućnost podataka

Naravno, svi podaci cijelog svjetskog interneta nikad ne moraju putovati jednim kablom. Zapravo, niti jedno superračunalo danas ne može generirati 1,84 petabita u sekundi. To je još jedan razlog zašto su istraživači morali kopirati podatke za svoje testove.

Iako trenutno nitko ne mora tako brzo premještati podatke, istraživači planiraju unaprijed. “Gledamo dugoročno”, kaže Bill Corcoran. Gledajući 10 godina unaprijed, kaže on, neke veze između gradova ili zemalja mogle bi zahtijevati petabitne brzine prijenosa podataka.

Tako visoka stopa mogla bi biti korisna u podatkovnim centrima i prije. Naime, 8251 zraka svjetlosti potencijalno bi se mogla raspršiti u različitim smjerovima iz jednog čipa. Dakle, jedan čip može podržavati mnogo svjetlosnih cijevi.

Potrebno je još rada prije nego što se novi uređaj može staviti u stvarnu upotrebu. Kao prvo, inženjeri još nisu pronašli način kombiniranja mnogo modulatora na jednoj platformi. Broj modulatora mora odgovarati broju proizvedenih svjetlosnih zraka. Trenutno je teško zamisliti tisuće modulatora na jednom čipu. Čak bi i 100 bio nevjerojatan napredak. Ipak, novo istraživanje važno je zbog uštede energije i troškova. Nova tehnologija koristi manje lasera od trenutnih metoda. To je čini energetski učinkovitijom.

Internet troši mnogo struje. U isto vrijeme, potrošnja podataka nastavlja brzo rasti. A energija potrebna za teške računalne zadatke kao što

su kriptomarenje i obuka sustava umjetne inteligencije već predstavlja rizik za klimu. Nova inovacija u prijenosu podataka mogla bi spriječiti da potrošnja električne energije raste tako brzo kao potrošnja podataka. A to bi moglo pomoći u smanjenju utjecaja interneta na klimu.

Ključne riječi

Umjetna inteligencija: Vrsta odlučivanja temeljena na znanju koju pokazuju strojevi ili računala. Pojam se također odnosi na područje proučavanja u kojem znanstvenici pokušavaju stvoriti strojeve ili računalni softver sposoban za inteligentno ponašanje.

Klima: vremenski uvjeti koji tipično postoje na jednom području općenito ili tijekom dugog razdoblja.

Računalni čip: (također integrirani krug) Računalna komponenta koja obrađuje i pohranjuje informacije.

Jezgra: Nešto, obično okruglog ili valjkastog oblika, što se nalazi u središtu nekog predmeta.

Podaci: Činjenice i/ili statistika prikupljeni u svrhu analize, ali ne nužno organizirani na način koji im daje značenje. Za digitalne informacije (vrste koje pohranjuju računala) ti su podaci obično brojevi pohranjeni u binarnom kodu, prikazani kao nizovi nula i jedinica.

Podatkovni centar: Objekt u kojem se nalazi računalni hardver, kao što su poslužitelji, usmjerivači, preklopnici i vatrozidi. Također je smještena oprema za podršku tom hardveru,

Kabeli od optičkih vlakana nisu samo korisni za podatke, već su i lijepe igračke. Ovaj svjetlosni štapić prikazuje kako svjetlost putuje od jednog kraja svakog vlakna do drugog kraja, a da usput ne iscuri.

Zachariah/Istock/Getty Images Plus

Ovaj eksperiment zaokuplja istraživače. Slijeva nadesno, Asbjørn Arvad Jørgensen, Deming Kong, Martin Romme Henriksen i Michael Galili. Snopovi žutih žica su optička vlakna koja vode do jednog velikog 37-žilnog kabela koji je smješten unutar kartonske kutije.

Leif Katsuo Oxenlowe

uključujući klima-uređaj i rezervna napajanja. Veličina takvog centra varira od dijela prostorije do jedne ili više namjenskih zgrada.

Digitalno: (u informatici i inženjerstvu) Pridjev koji označava da je nešto numerički razvijeno na računalu ili na nekom drugom elektroničkom uređaju, temeljeno na binarnom sustavu gdje su svi brojevi prikazani korištenjem niza nula i jedinica.

Elektricitet: Tok naboja, obično iz kretanja negativno nabijenih čestica, zvanih elektroni.

Inženjer: Osoba koja koristi znanost i matematiku za rješavanje problema.

Učestalost: Broj puta kada se neka periodična pojava pojavljuje unutar određenog vremenskog intervala. U fizici, broj valnih duljina koje se pojavljuju u određenom vremenskom intervalu.

Internet: Elektronička komunikacijska mreža. Omogućuje računalima bilo gdje u svijetu da se povežu na druge mreže radi pronalaženja informacija, preuzimanja datoteka i dijeljenja podataka, uključujući slike.

Laser: uređaj koji stvara intenzivan snop koherentne svjetlosti jedne boje. Laseri se koriste u bušenju i rezanju, poravnavanju i vođenju, u pohrani podataka i u kirurgiji.

Poveznica (link): veza između dvije osobe ili stvari.

Nobelova nagrada: Prestižna nagrada nazvana po Alfredu Nobelu. Najpoznatiji kao izumitelj dinamita, Nobel je bio bogat čovjek kad je umro 10. prosinca 1896. U oporuci je ostavio velik dio svog bogatstva za stvaranje nagrada onima koji su dali sve od sebe za čovječanstvo na polju fizike, kemije, fiziologije ili medicine, književnosti i mira. Pobjednici dobivaju medalju i veliku novčanu nagradu.

Optički: Pridjev koji se odnosi na svjetlo ili vid.

Fenomen: Nešto što je različito i često iznenađujuće ili neobično.

Fotonika: Tehnologija i istraživanje svojstava i prijenosa svjetlosnih čestica zvanih fotoni.

Fizika: Znanstveno proučavanje prirode i svojstava materije i energije. Klasična fizika je objašnjenje prirode i svojstava materije i energije koje se oslanja na opise kao što su Newtonovi zakoni gibanja. Kvantna fizika, polje proučavanja koje se poslije pojavilo, točniji je način objašnjavanja gibanja i ponašanja materije. Znanstvenik koji radi u takvim područjima poznat je kao fizičar.

Duga: luk u boji prikazan preko neba tijekom ili neposredno nakon kiše. Nastaje kada kapljice vode u atmosferi savijaju (ili difraktiraju) bijelu sunčevu svjetlost u njene brojne sastavne nijanse: obično crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu.

Raspon: Puni opseg ili distribucija nečega. Na primjer, područje rasprostranjenja biljke ili životinje je područje na kojem ona prirodno postoji.

Rizik: šansa ili matematička vjerojatnost da bi se nešto loše moglo dogoditi. Na primjer, izloženost zračenju predstavlja rizik od raka. Ili sama opasnost. Na primjer: Među rizicima od raka s kojima su se ljudi suočavali bili su zračenje i pitka voda zaražena arsenom.

Sunčev sustav: osam velikih planeta i njihovi mjeseci u orbiti oko našeg Sunca, zajedno s manjim tijelima u obliku patuljastih planeta, asteroida, meteoroida i kometa.

Brzina svjetlosti: konstanta koja se često koristi u fizici, a odgovara 1,08 milijardi kilometara na sat.

Sustav: mreža dijelova koji zajedno rade kako bi postigli neku funkciju. Na primjer, krv, krvne žile i srce primarne su komponente krvožilnog sustava ljudskog tijela. Slično tome, vlakovi, peroni, tračnice, cestovni signali i nadvožnjaci među potencijalnim su komponentama željezničkog sustava. Sustav se može primijeniti i na procese ili ideje koje su dio neke metode ili uređenog skupa postupaka za obavljanje zadatka.

Tehnologija: Primjena znanstvenih spoznaja u praktične svrhe, posebno u industriji — ili uređaji, procesi i sustavi koji proizlaze iz tih napora.

Jedinstveno: Nešto što je različito od bilo čega drugoga, jedino te vrste.

Valna duljina: udaljenost između jednog vrha i sljedećeg u nizu valova, ili udaljenost između jednog dna i sljedećeg. To je također jedno od “mjerila” koje se koristi za mjerenje radijacije.

Vidljiva svjetlost: koja, kao i sva elektromagnetska zračenja, putuje u valovima — uključuje valne duljine između oko 380 nanometara (ljubičasto) i oko 740 nanometara (crveno). Zračenje s valnim duljinama kraćim od vidljive svjetlosti uključuje gama zrake, X-zrake i ultraljubičasto svjetlo. Zračenje dužih valnih duljina uključuje infracrveno svjetlo, mikrovalove i radiovalove.

Izvor: www.snexplores.org

Snježana Krčmar

SVIJET ROBOTIKE

Roboti avatari

Primjena autonomnih strojeva još uvijek se odvija pod pretpostavkom da je čovjek prisutan negdje u upravljačkoj petlji onda kada su ti strojevi skupi poput roboautomobila. Za čovjekom u kontrolnoj petlji nema potrebe, ako je cijena pogrešaka rada ili kvara stroja niska: kao kod usisavača Roomba. Ljudi su potrebni i za donošenje odluka na visokoj razini. Čim nešto krene krivo, potrebna je ljudska spoznaja o svijetu. I zato je zanimljiva daljinska prisutnost (telepresence) čovjeka u stroju. U funkcionalnom smislu avatarski robot vrlo je sličan nešto jednostavnijim teleoperacijskim robotima.

Pojava pojma “robotski avatar” pokazuje ne samo kako se klasični pojmovi primjenjuju na funkcionalno različita područja uporabe strojeva već i kako se oni prenose iz jednog u drugo tehno-znanstveno područje. Pojam “avatarski robot” prenesen je u robotiku iz područja virtualne stvarnosti ili općenitije internetske komunikacije gdje se digitalni “dvojnik” koristi kao predstavnik fizičke osobe u nekom drugom prostoru koji nije trebao nužno biti i stvaran. Robotski avatar strojni je kompleks koji bi trebao omogućavati senzorsko motoričku komunikaciju između fizičke osobe i njenog fizičkog predstavnika (stroja) koji su istovremeno na različitim mjestima. Stupanj posredne prisutnosti kod avatara bi trebao biti takav da omogućava uronjenost (engl. imersing) u udaljeni prostor posredstvom stroja.

Robotski avatar, nalik avataru u prividnoj stvarnosti (VR), omogućuje korisniku vid, sluh i dodir dok se kreće kroz udaljeni prostor na način da se osjeća kao da je u njemu. Za razliku od VR-a gdje se čovjek nalazi u okruženju nepostojećih objekata, robotski avatar dovodi čovjeka u fizičko okruženje, koje bi moglo biti u susjednoj sobi ili tisućama kilometara daleko.

Uronjenost je sinonim za potpuni doživljaj pa je teleprisutnost moguća ako se digitalnom vezom ostvaruje prijenos velike količine podataka u realnom vremenu.

Mogućnosti djelovanja robotskih avatara kao čovjekovih predstavnika često se uspoređuju sa sposobnostima suvremenih androida za koje se smatralo da će moći autonomno obavljati poslove prema napucima slično kao što ljudi izvršavaju zadane naredbe. Upravo je nesposobnost autonomnosti androida bila poticaj za organizaciju natjecanja robotskih avatara kod kojih je najvažnije da je čovjek uvijek u kontrolnoj petlji sa strojem, što znači da može donositi svjesne odluke i snositi njihove posljedice u stvarnom vremenu.

Što su povijesni avatari, a što virtualni avatari i kako se oni razlikuju od robotskih avatara? Povijesni avatari susreću se u vrlo starim indijskim mitovima i označavaju zemaljske zastupni-

POVIJESNI, VIRTUALNI I ROBOTSKI AVATARI. Avatar je uvijek predstavnik nekoga ili nečega, ali u različitim sredinama. Klasične avatare nalazimo u hinduističkoj mitologiji gdje na jeziku sanskrt pojam “avatar” označava silazak boga (Višnu) na zemlju, tj. uzimanje zemaljskog oblika (slika u sredini). Virtualni avatari pojavili su se kao pojmovi u SF pripovijetkama i filmovima (Avatar, Blade Runer…) da bi s razvojem igara i interneta postali digitalni predstavnici stvarnih osoba ili digitalni likovi s kojima se komunicira. Danas su virtualni avatari predstavnici stvarnih osoba u prividnom svijetu posredstvom računalnih uređaja (slika desno). Robotski avatar predstavnik je stvarne osobe u fizički izmještenom stvarnom svijetu (slika lijevo).

SUSTAV ROBOTSKOG AVATARA. Sastoji se od izvršnog mehaničkog dijela koji je funkcionalno skup senzorskih (osjetilnih) i aktuatorskih (motoričkih) komponenti (slika lijevo) i upravljačke platforme povezane s tijelom čovjeka (slika desno). Ta dva podsustava povezuju računala koja komuniciraju preko žice ili bežično u stvarnom vremenu. Izvršni dio slijedi pokrete upravljačkog mehanizma. Senzor na izvršnom dijelu omogućava čovjeku uvid i djelovanje na okolinu gdje je izvršni mehanizam. Na natjecanju AVATAR XPRIZE svaki je izvršni mehanizam imao na sebi videoprikaz operatera kako bi se mogao pratiti njegov doživljaj tijekom upravljanja. Operater u desnoj šaci ima sklop za osjet dodira (slika desno).

ke bogova. Robotski avatarski sustav funkcionalno je sličan povezivanju s virtualnom stvarnosti jer se osobi na nekom mjestu omogućuje povezivanje s drugim mjestom, prividnim ili stvaranim, koristeći pritom računalne uređaje kao digitalizacijsku senzomotoričku poveznicu. Razlika je u tome da se virtualni avatar nalazi u prividnoj, a robot avatar u fizičkoj stvarnosti. U tehničkom ustroju robotičkog avatara nema ničeg funkcijski nepoznatog. Novost je u učinkovitoj sintezi već poznatih sustava.

Od 2015. godine održano je nekoliko svjetskih robotskih natjecanja poznatih pod nazivima “Grand Challenege”, (engl. veliki izazov). Pojavili su se kao odgovori na stvarne nesreće, krize (nuklearni akcidenti, potresi, rušenja objekata i sl.) ili kao poticaji ubrzanja razvoja nekih istraživačko-razvojnih tema u kojima se godinama očekivao proboj, a on se nije događao. Teme

natjecanja odražavaju šire društveno zanimanje i očekivanje: poput autonomnih terenskih vojnih automobila, autonomnih urbanih osobnih vozila i sl. U početku ih je organizirala i sponzorirala milijunskim nagradama Agencija za razvoj američke vojske (DARPA).

DARPA Grand Challenger iz 2004. imao je za cilj ostvariti autonomnu vožnju stroja dugačku stotinjak kilometara kroz pustinju. To je na iznenađenje pokretača ostvareno već 2005. DARPA Urban Challenger potaknuo je razvoj gradskih autonomnih vozila i već je na prvom natjecanju postignut cilj. DARPA Robotics Challenge iz 2015. stimulirao je s dva milijuna američkih dolara razvoj androidnog robota koji će obaviti nekoliko poslova u akcidentnim prilikama. Taj pokus, iako je završen uspješno iz trećeg pokušaja, pokazao je svu inferiornost (androidnih) robota u odnosu na ljude: pobjedničkom androidu trebal je deset

DVA PRISTUPA PRI PROJEKTIRANJU AVATARA. Pobjednički sustav NIMBRO (slika desno i u sredini) čiji rad je sudac ocijenio kao “super zabavno”, sve je zadatke obavio u vremenu od 5.50 minuta što je bilo samo nešto sporije od ljudske brzine. NIMBRO je sustav razvijen posebno za avatarsku teleoperaciju. Avatar TANGIBLE (slika desno) razvijen je tako da su spajani komercijalno dostupni elementi. Kombinira petoprstne ruke SHADOW, SynTouchove biomimetičke taktilne senzore, HaptX-ove haptičke rukavice visokih performansi, manipulatore kobota Universal Robota i Voysysov softver za videokomunikaciju niskog kašnjenja da bi stvorio intuitivan telerobotski sustav jednostavan za upotrebu i učenje.

RAZLIKA TELEOPERATORA I AVATARA. Robotski avatari (slika lijevo) su viši razvojni stupanj teleoperacijskih robota (slika u sredini i desno). Kod teleoperatora se izvršnim mehanizmom upravlja i komunicira preko izvanjske konzole s upravljačkim palicama. Za video i slušnu komunikaciju koriste se klasični monitori sa zvučnicima (slika desno) . Izvršni dio (slika u sredini) ne mora biti antropomorfan. Kod avatara upravljački dio vezan je uz anatomiju čovjeka i predstavlja zapravo egzoskelet. Izvršni dio je također antropomorfan. Videokomunikacija se odvija preko videovizira (googleove naočale) na slici lijevo prikazano je ispitivanje avatara kod igranja šaha. U prednjem planu su petoprsne ruke, u drugom planu je operater s upravljačkim mehanizmom i bez videovizira na očima.

puta više vremena nego čovjeku za obaviti isti, relativno jednostavan zadatak koji zahtijeva prosječnu spretnost. Većina androida nije ni završila zadatak. Ipak, ostvareno je ono što je nazvano

“DARPA teško”, tj. dosegnuta je razina ostvarenja nečega za što se mislilo da je do tada bilo teško ostvarivo.

Pod utjecajem tih natjecanja zaklada XPrize (pod pokroviteljstvom japanske zrakoplovne tvrtke ANA) pokrenula je 2018. godine ANA AVATAR XPrize, petogodišnje natjecanje s ciljem stvaranja “avatarskog sustava koji može prenijeti ljudsku prisutnost na udaljenu lokaciju u stvarnom vremenu”.

Objedinjavanjem nekoliko postojećih ključnih tehnika pokušavaju se izvesti zadaci koje ljudi rade s lakoćom, a roboti ih teško ili uopće ne mogu izvesti. Tako su avatari trebali gurati

invalidska kolica, skinuti kutiju za šah s police na stol i pripremiti ga za igru, slagati slagalice i sl. Zanimljivije su primjene osobne pomoći kod koje bi posredovan dodir mogao biti još korisniji i važniji.

Finale natjecanja XPrize održano je u Long Beachu (SAD), a natjecalo se sedamnaest timova iz Francuske, Njemačke, Italije, Japana, Meksika, Singapura, Južne Koreje, Nizozemske, Ujedinjenog Kraljevstva i SAD-a. Tema završnog natjecanja “Avatar XPrize 2022” bilo je istraživanja scene u svemiru. Avatar se treba kretati stazom s preprekama, okrenuti električni prekidač, razlikovati osjetom težine različite predmete, koristiti nekoliko bušilica itd. Službeni operater određenog natjecanja avatara XPrize istovremeno je i sudac na natjecanju. On je slučajnim odabirom odabran među sucima i prvi se put susreće

KOMPETENCIJA ROBOTSKOG AVATARA I ANDROIDA. Na ntjecanju DARPA Robotics Challengea 2015. godine, koje je ispitivalo stvarne sposobnosti androida da aktivno sudjeluju u otklanjanju posljedica nesreće robotom Atlas (slika lijevo), tim stručnjaka mukotrpno je upravljao tijekom izvođenja zadataka. Robotu je trebalo 50 minuta da završi posao koji je čovjek mogao završiti za oko 5 minuta. Programirani i daljinski vođeni androidi za sada su neupotrebljivi u nesrećama. Avatarski sustav zapravo je zamjena za androidni stroj koji ima stalno uključenog čovjeka ne samo pri izvođenju već i kod donošenja odluka. Na slici u sredini i desno su južnokorejski android DRC HUBO (u sredini) i njegova preuređena verzija u HUBO AVATAR (desno) iste ekipe pobjednika na DARPA Grand Challange 2015. Njihov avatar nije pobijedio na natjecanju “XPrize Avatar”, što ukazuje da se radi o različitim vrstama kompetencija.

sa sustavom. Prateći tim avatarskog sustava ima 60 minuta za upoznavanje operatera s načinom rada i upravljanja. Nakon toga slijedi prolaženje natjecateljskog poligona. Razvojni tim u pratnji avatarskog sustava može samo promatrati što se događa kao i ostali gledatelji.

Na kraju avatar je trebao dodirom omogućiti razlikovanje hrapavosti stijena. Operater je trebao imati osjećaj dodira kojim može razlikovati grubu od glatke stijene. Neki timovi koristili su složene i skupe mikrofluidne rukavice koje prenose osjećaj dodira s vrhova prstiju robota na vrhove prstiju operatera. Drugi su imali male vibracijske motore na prstima kako bi hrapavost pretvorili u povratne informacije o dodirnu koje je operater mogao protumačiti, tj. posredno osjetiti. Tako su npr. korišteni mikrofoni na prstima robota kojima se dodir preslikavao u zvuk:

hrapave površine pri pomicanju prstiju zvučale su operateru glasnije, dok su glatke površine zvučale tiše.

Vrijeme obavljanja postavljenih zadataka određivalo je plasman. Suci su bili stručnjaci za robotiku, virtualnu stvarnost, neuroznanost itd., ali nitko od njih nije imao prethodno iskustvo kao operater avatara.

Trenutno su robotski avatarski sustavi skupi i osjetljivi na poremećaje. Procjenjuje se da bi tek za desetak godina moglo doći do njihova korištenja, no veliki napredak autonomnih sustava mogao bi smanjiti potrebu za avatarima. Ali teško je zamisliti da će autonomni androidi ikada postići ljudsku razinu intuicije ili kreativnosti pa će uvijek postojati potreba za hibridnim povezivanjem čovjeka i stroja, tj. robotskim avatarima. Igor

Ratković

Pinecone Treehouse: jedinstvena kućica na drvetu

Svatko od nas kao dijete često je sanjario o vlastitoj kućici ili skrovištu na drvetu. Ima nešto u kućici na drvetu što doista utjelovljuje prirodu i našu sposobnost življenja u skladu s prirodom koja nas okružuje. Utočište u kojem se osjećamo sigurno i daleko od ljudi, a tako blizu prirodi. Ovaj

sklad inspiracija je i Dustinu Fiederu, američkom stručnjaku za gradnju kućica na drveću koji već godinama istražuje nove mogućnosti u izgradnji i dizajniranju kućica pri čemu uglavnom koristi ukrasne geometrijske elemente. Jedna takva kućica nazvana Pinecone Treehouse nalazi se u

Bonny Doonu, mjestašcu u Kaliforniji, skrivena u šumi gigantskih sekvoja.

Kućica u obliku šišarke nalazi se ovješena o pet divovskih stabala sekvoje. Oblik šišarke postignut je pomoću 56 laserski rezanih čeličnih okvira, drvenih okvira prozora i prozora od akrilnog stakla (pleksiglas). S obzirom da je fiksirana o stabla u osam točaka, u potpunosti je sigurna, a gibanja su svedena na minimum.

Do ove kućice, koja doslovno visi s drveta na visini od 10 m, uspinje se drvenim stepenicama, a iz nje se pruža očaravajući pogled na šumu. U

njoj se nalazi samo raskošan krevet. Ekotoalet i umivaonik nalaze se nešto niže, dovoljno blizu, a opet dovoljno daleko da ne narušavaju ljepotu boravka u ovoj šišarki.

Ova kućica dostupna je za najam, a toliko je popularna da se za prvi slobodan termin mora čekati i po nekoliko mjeseci, bez obzira na to što cijena noćenja u ovom ekoodrživom smještaju iznosi 450 eura.

Foto: Profimedia

Izvor: luxurysociety.hr

Sandra Knežević