{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 1

Cijena 10 KNI; 1,32 EURI; 1,76 USD;I 2,52 BAM;I 150,57 RSD;I 80,84 MKD

Broj 619 I Studeni / November 2018. I Godina LXII.

ÄŒASOPIS ZA MODELARSTVO I SAMOGRADNJU

www.hztk.hr


NAJAVA NATJECANJA

12. Robokup 2019.

U OVOM BROJU FAI: Svjetsko prvenstvo u raketnom modelarstvu 2018.. . . . . . . . . . . 3 FM radioprijemnik (3). . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Robokup je ekipno natjecanje učenika viših Druženje modelara u Čepinu. . . . . . . . . . . . . 8 razreda osnovnih škola iz cijele Hrvatske u robotici. Od 2008. godine Robokup se održava Osnove STEM-a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 zadnju subotu u siječnju. Sastavni dio Robokupa 12. Robokup 2019. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 je smotra dječjeg stvaralaštva na kojoj sudjeluju ekipe djece iz dječjih vrtića i učenika nižih Mala škola fotografije. . . . . . . . . . . . . . . prilog razreda osnovnih škola koje u Zagrebu provode Program elementarne robotike kojeg je Pogled unatrag. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . prilog pripremila, izradila i čije provođenje nadgleda Hrvatska zajednica tehničke kulture. Smotra Analiza fotografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . prilog se sastoji od izložbe modela te je revijalnog karaktera. Robokup je i prilika djeci da se iskažu i Karma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 u ostalim djelatnostima, npr likovnoj umjetnosti pa je predviđena izložba likovnih radova vezanih Samoborska željeznica. . . . . . . . . . . . . . . . 24 uz robotiku, ali i tehničku kulturu općenito. Prvi Robokup održan je 26. siječnja 2008. u Poluvodičke sastavnice – diode zagrebačkoj OŠ Dobriše Cesarića, a okupio je i tranzistori. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 osam ekipa: pet iz Zagreba, dvije iz Varaždina te jednu iz Cavtata. ,,Nadam se i vjerujem da danas Što i zašto slikaju roboti. . . . . . . . . . . . . . . 32 započinjemo tradiciju”, rekao je tada predsjednik Hrvatske zajednice tehničke kulture prof. dr. sc. Model kutijastog zmaja. . . . . . . . . . . . . . . . 35 Ante Markotić – i bio je u pravu. Od 2018. godine Robokup mijenja format i kreće se u organizaciju i provedbu županijskih natjecanja. Ponajbolje ekipe sa tih natjecanja Nacrt u prilogu: biti će pozvane na državnu razinu Robokupa, početkom 2019. godine. U skladu s tim HZTK će Model kutijastog zmaja pružiti potporu u organizacijskom i provedbenom smislu svim zainteresiranim županijama, kako bi provele Nakladnik: Hrvatska zajednica tehničke Uredništvo i administracija: Dalmatinska 12, županijske razine natjecanja. P.p. 149, 10002 Za­greb, Hrvatska kulture, Dalmatinska 12, P. p. 149, 10002 telefon (01) 48 48 762 i faks (01) 48 46 979; Na ovaj način poticat će se Zagreb, Hrvat­ska/Croatia www.hztk.hr; e-pošta: abc-tehnike@hztk.hr razvoj elementarne robotike na Za nakladnika: Ivan Vlainić “ABC tehnike” na adresi www.hztk.hr području cijele RH. Uredništvo: dr. sc. Zvonimir Jako­bović, Izlazi jedanput na mjesec u školskoj godini 12. Robokup održat će se u Miljen­ko Ožura, Emir Mahmutović, (10 brojeva godišnje) OŠ Stubičke Toplice od 25. - 27. Rukopisi, crteži i fotografije se ne vraćaju Denis Vincek, Paolo Zenzerović, Ivan Lučić, Žiro-račun: Hrvat­ska zajednica tehničke kul­ siječnja 2019. godine Zoran Kušan Glavni urednik: Zoran Kušan DTP / Layout and design: Zoran Kušan Lektura i korektura: Morana Kovač Broj 3 (619), studeni 2018. Školska godina 2017./2018. Naslovna stranica: Robokup 2019

ture 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


FAI: Svjetsko prvenstvo u raketnom modelarstvu 2018.

NATJECANJA

Međunarodni zrakoplovni savez (FAI) organizirao je Svjetsko prvenstvo u raketnom modelarstvu u Wloclaweku, Poljska. Natjecanje je održavano po Sportskom pravilniku FAI-ja, od 28.7. do 4.8.2018. u seniorskoj i juniorskoj konkurenciji.

Natjecanje je održano u kategorijama:

• za postizanje visine S1B za seniore i S1A za juniore, • S2P raketa s teretom, • S3A raketa s padobranom, • S4A raketoplani, • makete za postizanje visine S5C za seniore i S5B za juniore, • S6A rakete s trakom, • S7 makete, • radioupravljivi raketoplani S8E/P za seniore i S8D za juniore, • S9A žirokopteri. Na natjecanju su sudjelovali natjecatelji iz 23 zemlje. Sudjelovala su 172 seniora, 115 juniora te oko sto pomoćnika, vođa ekipa, novinara i mjerača vremena, ukupno 390 sudionika.

Jozo Ivančić, RAK Dubrava, s modelom žirokoptera na lansirnoj rampi

Ekipa RH na svečanosti povodom SP-a

3


Nakon nekoliko godina odsutnosti s međunarodnih prvenstava, u organizaciji HZS-a nastupila je i ekipa RH u četiri kategorije. Rezultati prema očekivanju nisu bili naročiti, ali treba istaknuti da se Darko Tokić iz AK Zadar, Darko Tokić, AK Zadar, prinakon četiri izvrsna prema model rakete za start leta s maksimalnim rezultatom plasirao na 5 – 9 mjesto. Rezultat bi bio i bolji da modeli nošeni termičkim strujanjima nisu odletjeli izvan dosega male ekipe, pa nije bilo modela za peti start. Sama ekipa RH na svjetskom prvenstvu nakon dugog izbivanja lijepo je dočekana. Obnovljena su stara poznanstva i stvorena nova. Za vrijeme našeg odsustva, raketno modelarstvo je napredovalo, te je sada potrebno uložiti

Mirisa Tokć, AK Zadar, s modelom raketoplana

dosta truda da se postigne vrhunska kvaliteta te da se oformi standardna ekipa koja će na međuarodnim natjecanjima moći postizati dobre rezultate. Posebna briga trebaju biti juniori. Kvalitetni natjecatelji stvaraju se tek upornim radom. Sada obučeni juniori mogu dati kvalitetne rezultate tek nakon pet, šest godina bavljenja raketnim modelarstvom. Za zaključak treba reći da će povjerenje HZS-a biti opravdano, te da se očekuje da će sadašnji reprezentativci i kandidati za reprezentaciju biti kadar koji će obučavati juniore za nova međunarodna natjecanja. Vladimir Horvat, predstavnik RM-a u modelarskoj komisiji HZS-a

4


FM radioprijemnik (3)

LJETNA ŠKOLA TEHNIČKIH AKTIVNOSTI

Opisujemo FM radioprijemnik koji su izrađivali polaznici ovogodišnje STEM-radionice u NCTK-u u Kraljevici. Preostalo nam je upoznati upravljački sklop i spojiti sve sastavne dijelove radija, kako bi nam konačno mogao zasvirati...

Upravljački sklop

Upravljački sklop FM radioprijemnika sastoji se od modula Arduino Nano, upravljačke palice i alfanumeričkog displeja (Slika 11.). Mikrokontroler u modulu Arduino očitava signale koji dolaze od upravljačke palice, na osnovu njih šalje naredbe FM modulu, regulatoru glasnoće i drugim sklopovima te ispisuje odgovarajuće poruke na alfanumeričkom displeju. Pored mikrokontrolera, Arduino Nano još sadrži naponske stabilizatore koji osiguravaju stabilan napon napajanja za mikrokontroler (5 V) te FM modul i regulator glasnoće (3,3 V).

Slika 12. Upravljačka palica (joystick)

Slika 11. Shema upravljačkog sklopa radioprijemnika

5


Upravljačka palica (joystick, Slika 12.) sastoji se od trimer potenciometara RX i RY, smještenih jedan prema drugom pod pravim kutom. Prvi trimer odgovara X-, a drugi Y-osi koordinatnog sustava. Palica se spaja na odgovarajući napon napajanja, koji u našem radioprijemniku iznosi 5 V. Kada je palica u neutralnom položaju, klizači obaju trimera su u srednjem položaju, pa će i napon na S-X- i S-Y-priključcima iznositi 2,5 V. Pomicanjem palice (odnosno njenog poklopca u obliku gljive) od jedne do druge krajnje pozicije u horizontalnom smjeru, napon S-X-priključka mijenjat će se od 0 do 5 V. Ove će promjene mikrokontroler shvatiti kao naredbu za promjenu radijske stanice ili frekvencije. Isto tako, pomicanjem palice u vertikalnom smjeru, napon S-Y-priključka mijenjat će se od 0 do 5 V. Ove će promjene mikrokontroler shvatiti kao naredbu za promjenu glasnoće. Ovdje izraze “horizontalno” i “vertikalno” treba promatrati uvjetno, jer prvenstveno ovise o načinu kako je upravljačka palica postavljena, odnosno okrenuta. Upravljačka palica ima još sklopku S; ona je u normalnim okolnostima otvorena pa je napon njenog izlaznog priključka S-K = 5 V. Sklopka se

Slika 13. Tiskana pločica radioprijemnika

6

zatvara kada osovinu palice (“gljivu”) pritisnemo prema dolje, i tada napon S-K-priključka pada na 0 V. Mikrokontroler razlikuje kratke i duge pritiske na palicu i, ovisno o trajanju pritiska, izvršava različite aktivnosti. Tako dugim pritiscima prijemnik uključujemo, isključujemo ili potvrđujemo neki odabir, dok kratkim pritiscima mijenjamo način rada ili poništavamo neku aktivnost. Većina analognih upravljačkih palica ima sličan princip rada, a dvije prikazane na Slici 12. i izgledom su vrlo slične. Unatoč različitom broju priključaka i različitim oznakama na njima, obje se sastoje od istih komponenti i mogu se koristiti u našem FM radioprijemniku. Osim upravljačke palice, na mikrokontroler je spojen i alfanumerički displej tipa 2x16. Takvi displeji mogu prikazati dva retka sa po 16 znakova u svakom retku. Koristimo ga za prikaz osnovnih informacija o trenutnom statusu radioprijemnika (poput frekvencije i jačini signala radiostanice koju trenutno slušamo, glasnoće i sl.), ali i za složenije postupke, poput izbora nove radiostanice i memoriranja njene frekvencije. Trimer otpornikom R1 ugađamo kvalitetu prikaza na displeju. Već smo mogli zaključiti kako radom FM radioprijemnika u potpunosti upravlja mikrokontroler iz modula Arduino Nano. Pored dosad spomenutih aktivnosti, on se brine i da radio­prijemnik bude prilagođen navikama svoga korisnika. Tako će npr., u trenutku kada korisnik želi ugasiti radioprijemnik, zapamtiti koju radiostanicu je korisnik slušao i kojom glasnoćom, pa će ga iste postavke dočekati i kada ga idući put uključi. Mikrokontroler se također brine o racionalnoj potrošnji električne energije. Dva najveća potrošača u radioprijemniku izlazno su pojačalo s integriranim krugom TDA2822M i pozadinsko osvjetljenje alfanumeričkog displeja. O isključivanju izlaznog pojačala već smo pisali u prošlom nastavku; sada ćemo samo reći kako radom njegove sklopke mikrokontroler upravlja preko tranzistora T2. Pozadinsko osvjetljenje nam treba samo dok je prijemnik uključen, zato će ga mikrokontroler pomoću tranzistora T1 ugasiti čim prijemnik ugasimo. Naredbe koje zadajemo upravljačkom palicom mikrokontroler pretvara u oblik koji FM modul i integrirani krug PT2257 razumiju i zatim im ih prenosi preko SCL- i SDA-linija. Za komunikaciju se koristi tzv. I2C-protokol, koji se uobičajeno


koristi za razmjenu podataka među integriranim krugovima. Prema tom protokolu, svi integrirani krugovi koji se spajaju na istu sabirnicu (SCL- i SDA-linije) moraju imati jedinstvenu adresu. Mikrokontroler najprije adresira jedan od integriranih krugova, a zatim nastavlja s njim “razgovarati”; svi ostali integrirani krugovi na istoj sabirnici “šute” i čekaju da budu “prozvani”. U FM radioprijemniku pojavio se problem povezivanja komponenti I2C-sabirnicom jer mikrokontroler radi na 5 V, dok FM modul i PT2257 koriste napon napajanja od 3,3 V. Naponsku prilagodbu rješavaju diode D1-D3 i otpornik R2, vidljive na shemi sa Slike 5.

Izrada radioprijemnika

Za radioprijemnik je projektirana odgovarajuća tiskana pločica, na koju se leme sve komponente. Većina komponenti, uključujući i modul Arduino Nano, postavlja se na gornju stranu pločice, na donjoj se nalazi samo alfanumerički displej. Kako izgleda pločica na koju su zalemljene sve komponente prikazuju fotografije na Slici 13. Na prijemnik su još spojeni zvučnici, antena i napon napajanja; koristili smo mrežni adapter koji može dati 1 A pri izlaznom naponu od 9 V. Nakon što su sve komponente zalemljene na pločicu, radioprijemniku treba “udahnuti dušu”: u mikrokontroler u modulu Arduino Uno treba upisati program, koji će ga naučiti kako prepoznati naše naredbe i kako ih pretočiti u naredbe koje prepoznaju pojedini dijelovi radioprijemnika. Nakon toga možemo potražiti neku radijsku stanicu i provjeriti radi li prijemnik prema očekivanjima. Pri tome će nam poslužiti i prikaz na alfanumeričkom displeju, Slika 13. dolje (prikaz na displeju u konačnoj izvedbi prijemnika izgleda malo drukčije od ovoga sa slike).

Slika 14. Tiskana pločica, zvučnici, upravljačka palica i antena smješteni su u simpatično retrokućište

Kada smo se uvjerili da radioprijemnik ispravno radi, tiskanu pločicu možemo ugraditi u odgovarajuće kućište. Simpatično retrokućište za naš radioprijemnik, prikazano na Slici 14., projektirali su djelatnici NCTK-a Kraljevica.

Upute za korištenje FM radioprijemnika Uključivanje/isključivanje: pritisnuti upravljačku palicu duže od 1 s Prikaz na displeju (normalni mod, predmemorirane frekvencije):

<P0> 88.7 MHz Vol=12 Sig=15 ST

P0 memorija (P0-P39) 88.7 MHz memorirana frekvencija (87.5108.0) Vol=12 glasnoća (0-24) Sig=15 nivo signala (0-15) ST stereo (MO = mono) Promjena glasnoće: upravljačka palica gore-dolje Promjena memorije: upravljačka palica lijevo-desno Promjena frekvencije: pritisnuti upravljačku palicu kraće od 1 s, prikaz na displeju mijenja se u mod za promjenu frekvencije:

P0 <88.7>MHz Vol=12 Sig=15 ST

promjena frekvencije: upravljačka palica lijevo-desno povratak u normalni mod: upravljačku palicu pritisnuti kraće od 1 s ako je frekvencija promijenjena u odnosu na prije memoriranu, pitat će

Save? <92.5>MHz Vol=12 Sig=9 ST

DA: upravljačku palicu pritisnuti duže od 1 s, memorirat će se nova frekvencija NE: upravljačku palicu pritisnuti kraće od 1 s, ostat će memorirana stara frekvencija Napomena: Na ovaj način moguće je u memoriju dodati novu radiostanicu ili promijeniti svaku predmemoriranu frekvenciju. Predmemorirano može biti 40 frekvencija na memorijske lokacije <P0> - <P39>. Ako je memoriran manji broj frekvencija, npr. 12, pri promjeni memorije pojavit

7


FM radio NCTK’18 Reset!!!

će se broj sljedeće prazne memorijske lokacije, na koju možete dodati novu radiostanicu:

P12 <___._>MHz Vol=12 Sig=15 ST

Kada je popunjeno svih 40 memorija, nove stanice nije moguće dodavati, ali je moguće promijeniti sadržaj bilo koje prethodno memorirane lokacije. Resetiranje: Isključiti napon napajanja. Pritisnuti upravljačku palicu i dok je pritisnuta uključiti napon napajanja. Pojavit će se poruka

Radijski prijemnik postavit će se u inicijalno stanje i sve će se memorije obrisati. Program koji upravlja radom radioprijemnika presložen je da bismo ga ovdje detaljno analizirali. Ipak, za one koji uvijek žele znati više, u sljedećem ćemo nastavku opisati njegovu strukturu i ilustrirati kako su riješeni pojedini postupci. Mr. sc. Vladimir Mitrović

Druženje modelara u Čepinu Ovaj kratak zapis o petom modelarskom druženju na aerodromu u Čepinu pišem uz odobrenje organizatora gospodina Antuna Šikića iz Aerokluba Osijek. Druženje je održano u subotu i nedjelju 6. i 7. 9. 2018. godine. Prisutni su bili modelari iz naše države, Slovenije, Srbije i BiH. Druženje nije imalo natjecateljski karakter, već je namjera bila međusobno upoznavanje modelara i razmjena iskustava.

8

ZRAKOPLOVNO MODELARSTVO

Bile su zastupljene sljedeće vrste modela: F3K, F3J, F5J, “dronovi”, modeli aviona i modeli aviona i jedrilica kao samogradnja. Organizator je osigurao tzv. “slavonski doručak” i ručak za sve modelare. I na kraju, ta dva dana bilo je idealno vrijeme, sunčano i bez vjetra. Nekoliko fotografija pokazat će detalje s ovog druženja. Bojan Zvonarević Aeroklub Slavonski Brod


Osnove STEM-a

ARDUINO + VISUALINO = STEM

Poštovani čitatelji, u prošlom ste nastavku programirali LED-ice Kaeduove pločice kojima ste simulirali rad semafora. U ovom ćete, trećem, nastavku serije iskoristiti sedmosegmentni displej.

Nastavak 3.

Čitatelji koji vole informatiku imaju priliku naučiti nešto što u prethodnoj seriji o Visualinu nije bilo obrađeno. Prvo ćete upoznati neke blokove iz “Functions”. Funkcija je poput magije. Pozovete je i nešto se pokrene. Naprimjer, napišete funkciju koja će uključiti sve LED-ice, koja će uključiti onoliko LED-ica koliko vi poželite, koja će dati broj π, koja će zbrojiti dva broja… Funkcija znatno pojednostavljuje programe jer ih razlaže u male zadatke koji se pozivaju iz glavnog programa. Imajte na umu, ako funkcijama budete davali prikladne nazive, programiranje će vam biti olakšano. U Visualinu se funkcije pišu izvan glavnog programa, izvan “Setup” i “Loop”, a kada su pozvane program ih potraži.

Zadatak 1.

Na Kaeduovoj pločici ugodite osam plavih premosnica tako da sedmosegmentni displej bude u električnoj vezi s Arduinom. U Visualinu prepišite program sa Slike 3.1.

Slika 3.2. Ovaj se blok nalazi u “Functions”. Obrišite postojeći naziv “function_without_return” i upišite novi, naprimjer “na_displeju_8”.

Slika 3.3. Ovaj se blok također nalazi u “Functions”. U samom bloku kliknite po malom crnom trokutu te iz padajućeg izbornika izaberite ime koje ste dodijelili funkciji

Program otpremite. Ako je sve kako valja, na displeju Kaeduove pločice naizmjence će se paliti i gasiti brojka 8. Kako to radi? U glavnom se dijelu programa naizmjence pozivaju dvije funkcije u intervalima od pola sekunde. Kad je određena funkcija pozvana izvodi se njen dio programa. Tako se u funkciji “na_displeju_8” najprije uključuje brojilo koje kod svakog prolaza redom puni promjenjivu “brojilo” brojevima od 2 do 6. Kad je u promjenjivoj brojka 2 na sedmosegmentnom displeju pali se segment D2 i tako sve do D6. Posebno se pale segmenti koji su priključeni na A3 i A4. Po završetku, funkcija predaje vodstvo glavnom dijelu programa koji nastavlja od mjesta gdje je prije pozvao funkciju. Nakon pola sekunde poziva se druga funkcija “ugasi_displej” koja radi slično prvoj. Promjenjiva “brojilo” nanovo se redom puni brojevima koji određuju segmente displeja koji se moraju ugasiti. Segmenti priključeni na A3 i A4 zasebno se gase. Prisjetite se, u prvom je nastavku serije rečeno da se segmenti ugrađenog sedmosegmentnog displeja pale s “LOW”, odnosno s 0, a gase s “HIGH”, odnosno s 255.

Zadatak 2.

Slika 3.1. U Visualinu se funkcije pišu izvan glavnog programa

Najprije programirajte funkcije koje oblikuju brojeve od 0 do 9. Pogledajte Sliku 3.4. Potom prepišite glavni dio programa sa Slike 3.5. tako da se na displeju neprekidno odbrojavaju sekunde.

9


Pažnja! Nemojte se zabuniti. Na zaslonu Visualina pokraj glavnog programa moraju biti i sve funkcije, odnosno cijeli se program piše u jednom prozoru Visualina. Program otpremite. Ako je sve kako valja, nakon nekoliko sekundi na displeju će Kaeduove pločice krenuti odbrojavanje u sekundama.

Zadatak 3.

Prethodni program nadopunite tako da na displeju žmirka decimalna točka u jednolikom ciklusu od jedne sekunde. Pogledajte Sliku 3.6. O ciklusima je pisano u 608. broju ABC tehnike. Slika 3.4. Prikazane su funkcije koje za displej oblikuju brojeve 0, 1 i 2. Funkcije za brojku 8 i “ugasi displej” imate otprije, a preostale brojeve programirajte samostalno

Slika 3.6. Ovako izgleda preinaka za decimalnu točku koja žmirka kad se na displeju prikazuje brojka 0. Iako se na slici ne vidi, ove dodatke trebate ubaciti i ispod svih preostalih funkcija od “na_displeju_1” do “na_displeju_9” unutar dijela programa “Loop”

Program otpremite. Ako je sve kako valja nakon nekoliko sekundi na displeju će krenuti odbrojavanje, a decimalna će točka žmirkati u jednolikom ciklusu.

Zadatak 4.

Slika 3.5. Za razliku od programa iz zadatka 1. u ovom je programu pauza ugođena na 1000 ms

10

Prepravite prethodni program i pretvorite ga u štopericu koja će odbrojavati desetinke sekunde. Također, predvidite tipke za “START” (SW2 na D9) i “STOP” (SW3 na D10). U prethodnom programu najprije u dijelu “Setap” iskažite globalnu promjenjivu “START” te umetnite blokove za pozivanje funkcija “ugasi_ displej” i “na_displeju_0”. Na početku dijela “Loop” umetnite blok “while” te u njega preselite sve blokove iz “Loop”. Kod svih blokova “Waits (ms)” promijenite vrijeme tako da napišete 50. Na početku dijela “Loop”, iznad bloka “while” umetnite blok za čitanje stanja tipke za startanje (D9) i blok za pospremanje podataka za promjenjivu “START”. Pogledajte Sliku 3.7.


Slika 3.9. Iskazivanje promjenjive “STOP”

Slika 3.7. Budite pažljivi jer ima dosta promjena koje morate napraviti. Nemojte zaboraviti da do kraja programa u “Loop” ima još blokova “Waits (ms)” u kojima morate umjesto 500 napisati 50

Potom programirajte novu funkciju “STANI” kako je vidljivo na Slici 3.10.

Na Slici 3.8. prikazan je novi blok koji nije bio obrađen u prethodnoj seriji o Visualinu. Slika 3.10. Funkcija “STANI” Napomena: Imena funkcija i promjenjivih ne smiju biti ista!

Slika 3.8. Blok “while” nalazi se u “Control”

Program otpremite. Ako je sve kako valja, na displeju će se ispisati brojka 0. Na Kaeduovoj pločici pritisnite tipku SW2. Ako je sve kako valja, na displeju će započeti odbrojavanje. Kako to radi? U dijelu “Setap” pokreću se početni uvjeti koji na displeju pale brojku 0. U dijelu “Loop” najprije se provjerava stanje tipke na D9. Dokle god je tipka otpuštena stanje je 0 (“LOW”). Nakon toga dolazi se do bloka “while” koji ne radi ništa dok se ne ostvari upisani uvjet, a uvjet je da promjenjiva “START” ima vrijednost 1 (“HIGH”). Kad se to ostvari, komandu preuzima blok “while” koji se ponaša tako da neprekidno vrti upisani program, i to sve dok (while na engleskom jeziku znači – dok, dokad) je u promjenjivoj “START” vrijednost 1. Kako unutar bloka “while” nema ponovnog očitavanja tipke, promjenjiva “START” postojano sadrži staru vrijednost 1. Zbog toga se program unutar bloka “while” neprekidno odvija i ne može se zaustaviti. Prvi dio zadatka 4. je obavljen. Preostaje vam programiranje tipke za stopiranje. Radi toga najprije iskažite promjenjivu “STOP” kako je vidljivo na Slici 3.9.

Na kraju, program treba tu novu funkciju nekoliko puta pozivati iz bloka “while”, i to nakon svakog pozivanja funkcija brojeva od “na_displeju_0” do “na_displeju_9”. Pogledajte Sliku 3.11.

Slika 3.11. Blok za pozivanje funkcije “STANI” trebate ubaciti ispod bloka za pozivanje funkcije “na_displeju_0”. Iako se na slici ne vidi, do kraja programa kod “Loop” ima još blokova za pozivanje funkcija gdje također morate umetnuti blokove “STANI”. Umećite ih redom ispod funkcija od “na_displeju_1” do “na_displeju_9”

Program otpremite. Ako je sve kako valja, na displeju će se ispisati brojka 0. Na Kaeduovoj

11


pločici pritisnite tipku SW2. Ako je sve kako valja, na displeju će započeti odbrojavanje. Na Kaeduovoj pločici pritisnite tipku SW3. Ako je sve kako valja, na displeju neće više biti odbrojavanja, već će ostati ispisan zadnji broj koji je na displeju bio prije zaustavljanja. Za ponovno pokretanje štoperice trebate resetirati Arduinovu pločicu. Možda se pitate zašto je u dijelu “Setap” postavljen blok za pozivanje funkcije “ugasi_displej”? Ako ga uklonite, vidjet ćete da se na početku izvođenja programa na displeju ne ispisuje brojka 0 kako biste očekivali, već brojka 8. Odgovor na postavljeno pitanje leži u činjenici da kod prvog pokretanja programa Arduinov procesor najprije provjerava koji će se njegovi izvodi koristiti. Za te izvode Arduinov procesor rezervira mjesto u unutrašnjoj memoriji na način da im dodijeli logički nivo 0 (“LOW”). To je za Kaeduov displej problem jer je to displej sa zajedničkom anodom pa segmenti svijetle kad se pozovu i kad im se dodijeli razina 0.

Zadatak 5.

Prepravite prethodni program tako da sa štopericom možete izmjeriti vrijeme reakcije ljudskih refleksa. Umjesto tipkom SW2 neka se odbrojavanje vremena pokrene nakon zvučnog signala iz minizvučnika na Kaeduovoj pločici, a tipka SW2 neka vam posluži za pokretanje tog zvučnog signala. Umjesto bloka “while” koristite blok “if – do”. Na početku bloka “if – do” ubacite blok “Wait (ms)”, a unutar njega blok “Random between” koji će dati slučajan broj u rasponu od 5000 do 10 000. Ispod ovoga ubacite blok “Buzzer” te ga ugodite kako je vidljivo na Slici 3.12.

Program otpremite. Ako je sve kako valja, nakon nekoliko sekundi na displeju će se ispisati brojka 0. Pritisnite tipku SW2 te se pripremite za pritiskanje tipke SW3. Nakon 5 do 10 sekundi trebao bi se začuti kratak ton iz minizvučnika. Kad čujete ton, brzo reagirajte i pritisnite tipku SW3. Ako je sve kako valja, na displeju bi se trebao ispisati broj koji odgovara vremenu reakcije refleksa u desetinkama sekunde. Kako to radi? Nakon prvog pokretanja, program čeka da pritisnete tipku SW2. Kad je tipka pritisnuta izvodi se program u bloku “if – do”. Pokreće se pauza. Dužina trajanja pauze ovisi o broju dobivenom iz generatora slučajnih brojeva. Taj broj nije nikad manji od 5000 ni veći od 10 000. Tako ugođenom pauzom odgađa se pokretanje štoperice za neko slučajno vrijeme. Nakon isteka tog vremena aktivira se minizvučnik koji emitira ton. Nakon tona kreće štoperica koja će obaviti samo jedan ciklus. Jedan je ciklus dovoljan jer vrijeme reakcije refleksa zdravih ljudi mora biti kraće od 1 sekunde. Za ponovno mjerenje trebate na Arduinovoj pločici pritisnuti tipku za resetiranje. Napomena! U tako napisanom programu, ispitanik ima prostora za varanje. Naime, ako stalno drži pritisnutu tipku SW3, na displeju će se ispisati brojka 0 nakon isteka pauze. Radi toga prepravite program kako je vidljivo na Slici 3.13.

Slika 3.13. Prepravite program kako ne bi bilo varanja

Kako je vidljivo, trebate još jedan blok “if – do” unutar kojega smještate štopericu, ali i blok koji ispituje je li pritisnuta tipka SW3. Ako je ta tipka pritisnuta, izvođenje se vraća na početak prograSlika 3.12. Crvenim strelicama označene su promjene u odnosu na prethodni program štoperice

12


ma. Tada će za startanje biti potrebno nanovo pritisnuti tipku SW2. Eto, programirali ste igračku za zabavu s prijateljima. Provjerite koji od njih ima najbolje reflekse. Pokažite uradak učiteljici/učitelju biologije kako biste saznali više o ljudskim refleksima

ili pogledajte stranicu https://bs.wikipedia.org/ wiki/Refleks. Pogledajte i stranicu http://www. vidi.hr/Pop-Tech/VIDEO-Roboti-dobivaju-ljudskereflekse na kojoj ima jedan vrlo zanimljiv video pa o tome raspravljajte na nastavi tehničke kulture. Marino Čikeš

12. Robokup 2019.

HRVATSKA ZAJEDNICA TEHNIČKE KULTURE

Županijska razina natjecanja iz elementarne robotike ponudit će novi izazov za ekipe koje će rješavati zadatke različitih nivoa i koncepata. Prvi zadatak rješavamo pomoću elektroničkih elemenata spojenih na eksperimentalnu pločicu vodičima. Eksperimentalna pločica idealna je za izradu različitih strujnih krugova i eksperimentiranje s elektroničkim elementima. Spojni vodovi označeni na eksperimentalnoj pločici osiguravaju protok električne energije kroz pojedine utore u koje postavljamo elektroničke elemente.

Strujni krug sastavljen je od električnih ili elektroničkih elemenata koji su povezani u funkcionalnu cjelinu kojom teče električna struja. Jednostavni strujni krug sastoji se od izvora električne energije (baterija U=3 V) i trošila (LED) koji su povezani vodičima (žicama).

Slika 3. Jednostavni strujni krug - shema

Slika 1. Eksperimentalna pločica

1. Izrada i spajanje strujnih krugova pomoću zadane sheme – Upravljanje izmjeničnim prekidačima

Slika 2. SPDT prekidač

Principi rada i upravljanje strujnim krugovima koji su sastavljeni od elektroničkih elemenata omogućavaju lakše razumijevanje i način upravljanja radom digitalnih logičkih sklopova. Redoslijed spajanja elemenata strujnog kruga definiran je logičnim slijedom i osigurava pouzdan rad modela i elektroničkih elmenata uređaja: • vodičima povezujemo izvor električne energije sa serijski povezanim elementima, • nakon čega povezujemo paralelno spojene elektroničke elemente • i na kraju povezujemo strujni krug na izvor električnog napona (bateriju U=3 V). Završetkom rada najprije isključujemo strujni krug s izvora napajanja (bateriju) i tada odspajamo vodiče i ostale elektroničke elemente.

Slika 4. Strujni krug izmjenični prekidač - shema

13


Osnovni dijelovi ovog strujnog kruga izvor su električne energije, trošilo i vodiči, a za upravljanje koristimo izmjenični prekidač.

Izmjenični prekidač nije pritisnut i spajanjem kontakata strujni će krug biti zatvoren i LED svijetli. Kada u strujnom krugu promijenimo položaj prekidaču, LED (trošilo) ne svijetli. Kada vratimo položaj prekidača u početno stanje, LED svijetli.

Slika 5. LED

Izmjenični prekidač sastoji se od tri ulaza. Jedan je zajednički, a druga dva koriste se za spajanje kod odabira dva izvora napajnja ili za prebacivanje iz jednog u drugi strujni krug. Srednji izvod spajamo na negativan pol baterije, lijevi ulaz na katodu LED i desni ulaz je slobodan. Desni ulaz LED je anoda koja je spojena na pozitivan pol baterije.

Slika 6. Strujni krug ON/OFF - shema

Logički sklopovi

Elektronički uređaji građeni su od elektroničkih logičkih sklopova koji rade na principu binarne logike. Moguća su dva stanja: logička “1” i logička “0”. Rad logičkih sklopova: NE (NOT), I (AND) i ILI (OR) prikazujemo električnim shemama strujnih krugova i objašnjavamo tablicama istine. Strujni krug s izmjeničnim prekidačem prikazan je logičkim sklopom NE (NOT), strujni krug sa serijski spojenim prekidačima prikazan je logičkim sklopom I (AND), a strujni krug s usporedno spojenim prekidačima prikazan je logičkim sklopom ILI (OR). Izmjenični prekidač – logički sklop NE (NOT)

Slika 8. Strujni krug NOT - shema 2

Tablica istine objašnjava poveznicu između ulaznih (P) i izlaznih (D) vrijednosti. Oznaka “0” označava stanje kada prekidač nije pritisnut i oznaka “1” označava stanje kada je prekidač pritisnut. Tablica istine – logički sklop “NE” P

D

0 1

1 0

Zadatak 1. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente na eksperimentalnoj pločici u strujni krug koji prikazuje rad logičkog sklopa “NE”. Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED i baterija (U=3 V) povezana vodičima.

Slika 9. Strujni krug NOT - sastavni crtež

Usporedni spoj tipkala – logički sklop “ILI” (OR) Usporedni spoj prekidača prikazuje logički sklop “ILI” koji omogućava da LED ne svijetli ako su oba stanja na ulazu “0”. To znači da prekidači nisu pritisnuti i zadržavaju stanje “0”. Strujni je krug otvoren i struja ne teče. U druga tri slučaja LED svijetli jer je strujni krug zatvoren.

Slika 7. Strujni krug NOT - shema 1

14


Slika 12. Strujni krug OR - sastavni crtež

Slika 10. Strujni krug OR - sheme 1

Dva izmjenična prekidača P1 i P2 spojena su usporedno. LED ne svijetli u slučaju da prekidači nisu pritisnuti i strujni krug nije zatvoren. Prekidače P1 i P2 spajamo usporedno tako da vodičima međusobno povežemo prekidače. Kod usporednog spoja tipkala bez obzira koliko je tipkala pritisnuto (P1 ILI P2 ILI P1P2), strujni se krug zatvara i LED svijetli.

Serijski spoj tipkala – logički sklop “I” (AND) Serijski spoj dva prekidača prikazuje logički sklop “I” koji omogućava da LED svijetli ako su oba stanja na ulazu “1”. To znači da su prekidači pritisnuti i zadržavaju stanje “1”, strujni je krug zatvoren i struja teče kroz LED. U druga tri slučaja LED ne svijetli jer je strujni krug otvoren.

Slika 13. Strujni krug AND - sheme 1

U serijskom spoju elektronički elementi spajaju se određenim redom, jedan za drugim tako da svim komponentama teče jednaka struja.

Slika 11. Strujni krug OR - sheme 2

Slika 14. Strujni krug AND - sheme 2

Tablica istine pokazuje četiri moguća stanja na izlazu. LED ne svijetli jedino kada su oba prekidača u stanju “0”. U ostalim slučajevima LED svijetli. Tablica istine za logički sklop “ILI” P1 0 0 1 1

P2 0 1 0 1

D 0 1 1 1

Zadatak 2. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente na eksperimentalnoj pločici u strujni krug koji prikazuje rad logičkog sklopa “ILI”. Elementi koje treba upotrijebiti izmjenični su prekidači (2 kom), LED i baterija (U=3 V) s vodičima.

Tablica istine za logički sklop “I” P1 0 0 1 1

P2 0 1 0 1

D 0 0 0 1

Tablica istine pokazuje izlazne vrijednosti koje ovise o ulaznim vrijednostima u strujnom krugu. Oznaka “0” označava stanje kada prekidač nije pomaknut iz početnog položaja, a oznaka “1” označava stanje kada je prekidač pomaknut. LED svijetli kada su oba prekidača u stanju “1”. U svim ostalim slučajevima LED ne svijetli. Zadatak 3. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente na eksperimentalnoj pločici u strujni krug koji prikazuje rad logičkog sklopa “I”. Elektronički elementi su izmjenični

15


prekidači (2 kom), LED i baterija (U=3 V) s vodičima.

Zadatak 5. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente u seriju na eksperimentalnoj pločici u strujni krug. Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED (2 kom) i baterija (U=3 V) s vodičima.

Slika 15. Strujni krug AND - sastavni crtež

Zadatak 4. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente na eksperimentalnoj pločici u strujni krug koji prikazuje rad izmjeničnog prekidača (P) i dvije LED (D1 i D2). Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED (2 kom) i baterija (U=3 V) s vodičima.

Slika 18. Izmjenični prekidač 2 LED serijski shema 1

Slika 19. Izmjenični prekidač 2 LED serijski - shema 2

Elektronički sklop građen je od izmjeničnog prekidača, vodiča, izvora napajanja i dvije LED. Kada prebacimo prekidač (P) u prvom strujnom krugu svijetle dvije LED (D1, D2) zato jer su serijski povezane. Svjetlost dvije LED jedva je primjetna zbog pada vrijednosti napona na svakoj LED. Ako prekidač postavimo u početni položaj zatvara se prvi strujni krug, LED ne svijetle.

Slika 16. Izmjenični prekidač - 2 LED sheme

Tablica istine izmjenični prekidač P 0 1

D1 1 0

D2 0 1

Elektronički sklop građen je od izmjeničnog prekidača, vodiča, izvora napajanja i dvije LED. Kada prebacimo prekidač (P) u prvom strujnom krugu svijetli crvena (D2) i kada ga prebacimo u početni položaj zatvara se prvi strujni krug i svijetli žuta (D1).

Slika 20. Izmjenični prekidač 2 LED serijski sastavni crtež

Tablica istine – izmjenični prekidač 2LED serijski P 0 1

D1 0 1

D2 0 1

Zadatak 6. Prema zadanoj shemi povežite elektroničke elemente usporedno na eksperimentalnoj pločici u strujni krug. Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED (2 kom) i baterija (U=3 V) s vodičima.

Slika 17. Izmjenični prekidač 2 LED sastavni crtež

16


upravlja radom modela robotskog vozila (elektromotorima) koji pokreću robota. Smjer vrtnje elektromotora ovisi o polaritetu izvora električnog napona i upravljanje je određeno položajem izmjeničnih prekidača u H-spoju.

Slika 21. Izmjenični prekidač 2 LED usporedni - sheme

Elektronički sklop građen je od izmjeničnog prekidača, vodiča, izvora napajanja i dvije LED. Kada prebacimo prekidač (P) u prvom strujnom krugu svijetle usporedno povezane dvije LED (D1, D2). Svjetlost dviju LED jednakog je intenziteta. Kada prekidač postavimo u početni položaj zatvara se prvi strujni krug, LED ne svijetle.

Slika 22. Izmjenični prekidač 2 LED usporednii sastavni crtež

Tablica istine – izmjenični prekidač 2 LED usporedni P D1 D2 0 0 0 1 1 1 Izazov 1. Nacrtaj shemu, zadane elektroničke elemente te ih serijski spoji na eksperimentalnu pločicu u strujni krug. Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED (3 kom) i baterija (U=3 V) s vodičima. Napiši tablicu istine i objasni rad zadanog sklopa. Izazov 2. Nacrtaj shemu, zadane elektroničke elemente te ih usporedno spoji na eksperimentalnu pločicu u strujni krug. Elementi koje treba upotrijebiti su izmjenični prekidač, LED (3 kom) i baterija (U=3 V) s vodičima. Napiši tablicu istine i objasni rad zadanog sklopa. 2. Izrada robotičke konstrukcije, povezivanje i pokretanje modela robotskog vozila autonomno pomoću međusklopa (programiranjem fotootpornika, tipkala, elektromotora i lampica) Izrada konstrukcije modela robotskog vozila podijeljena je u nekoliko koraka. Senzor za detektiranje količine svjetlosti (fototranzistor),

Slika 23. Strujni krug H spoj shema

Rad fototranzistora kao svjetlosne sklopke opisan je u tablici stanja, gdje lampica (O1) svijetli i fototranzistor (I1) propušta struju. Kada je lampica isključena fototranzistor ne propušta struju. Tablica istine fototranzistori i lampice Lampice Fototranzistori O1 O2 I1 I2 1 1 1 1 0 0 0 0 Robotsko vozilo prati crtu Konstruiraj model robotskog vozila koji uz pomoć senzora izvršava kretanje prateći crnu crtu postavljenu na bijelu podlogu. Robotsko vozilo kreće se s jednog kraja poligona na drugi prateći crnu traku.

Slika 24. RK elementi

17


Popis zadanih kontrukcijskih dijelova olakšava odabir i povezivanje elemenata konstrukcije, njihovo spajanje s prijenosnim mehanizmom i elektromotorom sa zadanim elementima u funkcionalnu tehničku tvorevinu.

Slika 28. RK2

Konstrukcija i izrada postolja za senzore za praćenje crte ovisi o debljini i podešavanje razmaka je nužan uvjet za pravilan rad i funkciju senzora. Popis svih elemenata osigurava izradu senzora za praćenje crte, pazeći na razmak i položaj između lampica i fototranzistora. Slika 25. RK konstrukcija

Pozicija pogonskog mehanizma kod elektromotora u odnosu na mehanizam prijenosa omogućava konstantan prijenos gibanja pri vrtnji elektromotora.

Slika 29. Senzori elementi

Slika 26. RK prijenosi

Prijenos kružnog gibanja iz elektromotora na prijenosni mehanizam zupčanika potrebno je ostvariti čvrstom vezom. Vrtnja elektromotora nije moguća dok ga ne spojimo na sučelje ili izvor napajanja (bateriju).

Slika 30. Fototranzistori postolje

Ispred fototranzistora potrebno je staviti žaruljice (O1, O2) okrenute prema podlozi radi pojave refleksije svjetlosti od bijele podloge. Tada se svjetlost od bijele podloge reflektira i pada na otvore fototranzistora (I1, I2). Udaljenost je potrebno podešavati sve dok ne postignemo potpunu funkcionalnost ovog elektroničkog sklopa.

Slika 31. Fototranzistori lampice

Slika 27. RK1

Montiranje senzora za praćenje crte na model robotskog vozila vršimo pomoću spojnog eleme-

18


nata koji ima dvostruku funkciju, podešavanje visine senzora u odnosu na podlogu radi osiguravanja refleksije i pravilnog rada svih električnih elemenata (lampica = odašiljač svjetlosti, fototranzistor = prijemnik svjetlosti).

Slika 32. RK Senzori konstrukcija

Prednja strana robotskog vozila mjesto je na koje montiramo postolje s fototranzistorima i lampicama.

Slika 33. TXT elementi

Postavljanje izvora napajanja (baterije) na postolje modela robotskog vozila je zahtjevno radi velike mase i obujma baterije. Pravilno rasporediti masu baterije moguće je ako je polegnemo i pozicioniramo na srednji kotač koji je smješten na stražnjoj strani robotskog vozila. Potrebno je učvrstiti položaj baterije sa spojnim elementom bloka.

Slika 35. TXT spajanje

Povezivanje konstrukcijskih elmenata (2 elektromotora, 2 lampice i 2 fototranzistora) s vodičima, TXT-sučeljem i izvorom napajanja. Spajanje elemenata s TXT-sučeljem: elektromotore spajamo na (M1 – lijevi, M2 – desni), lampice (M3 – lijeva, M4 – desna), fototranzistore (I1 – lijevi, I2 – desni). Fototranzistore spajamo jednim vodičem na digitalne ulaze I1, I2 (crveno) i drugim u uzemljenje (┴, zeleno). Potrebno je paziti na poštivanje boja vodiča spojnica, urednost i dužinu vodiča. Drugi način spajanja upotrbljavamo ako želimo osloboditi dodatna dva izlaza za lampice (O7, O8). Tada spojimo lijevu lampicu na O5, a desnu na O6 (crvena) i zelene na uzemljenje ( ┴ ). Zadatak 7: Izradi program koji omogućava robotskom vozilu autonomno praćenje crte na kružnoj stazi.

Slika 34. RK prati crtu

Postavljanje TXT-sučelja na konstrukciju robotskog vozila uvjetovano je velikom masom i obujmom sučelja. Ravnomjeran raspored mase TXT-sučelja u odnosu na ostatak konstrukcije nužan je uvjet za dobar i funkcionalan rad modela robota.

Slika 36. Robo Pro Crta

19


Kad pokrenemo vozilo oba su fototranzistora postavljena iznad bijele podloge te primaju odbijeno svjetlo. Fototranzistori dobivaju više svjetlosti (1). Računalni program konstantno provjerava stanje fototranzistora. Ako se svjetlost odbija od podloge i zatvara strujni krug, elektromotori se vrte (cw) i vozilo ide naprijed. Crna crta koju vozilo prati ne reflektira svjetlost na fototranzistore (0). Tablica istine ulaznih/izlaznih elemenata FOTOTRANZISTORI MOTORI LAMPICE I1 (lijevi) I2 (desni) M1 (lijevi) M2 (desni) M3, M4 1 (bijelo) 1 (bijelo) cw (naprijed) cw (naprijed) 1 1 (bijelo) 0 (crno) cw (naprijed) ccw (nazad) 1 0 (crno) 1 (bijelo) ccw (nazad) cw (naprijed) 1 0 (crno) 0 (crno) ccw (nazad) ccw (nazad) 1

prepreku. Za rješavanje izazova upotrijebi tipkalo i montiraj ga ispred senzora za praćenje crte. Izazov 4. Izradi program koji omogućava robotskom vozilu autonomno praćenje crte, zaustavljanje ispred prepreke i povratak na početak staze vozeći unatrag. Izazov 5. Izradi program koji omogućava robotskom vozilu autonomno praćenje crte, zaustavljanje ispred prepreke, okret za 90 stupnjeva i povratak na početak staze. Petar Dobrić, prof.

Kad vozilo dođe do zavoja, jedan fototranzistor je pozicioniran iznad crne podloge i strujni krug je prekinut, tj. otvoren. Vozilo mora skrenuti tako da su oba fototranzistora opet iznad bijele podloge. Jedan elektromotor vrti se prema naprijed (cw), a drugi prema nazad (ccw). Napomena: Ako vozilo zastajkuje i ne prati crtu potrebno je podesiti i prilagoditi brzinu vrtnje elektromotora. Izazov 3. Izradi program koji omogućava robotskom vozilu autonomno praćenje crte na kružnoj stazi i zaustavljanje kada naiđe na

ROBOKUP

25. - 27. siječanj 2019. OŠ Stubičke Toplice, Stubičke Toplice MINISTARSTVO ZNANOSTI I OBRAZOVANJA REPUBLIKE HRVATSKE

20

HRVATSKI ROBOTIČKI SAVEZ


Karma Mušterija maše i Lois staje i otvara stražnja vrata svog žutog taksija marke Checker Motors. Ulazi bakica, prijateljskog izgleda, u sivom iznošenom kaputu, i sjeda. U ruci drži kišobran: cijelu je večer pljuštalo, ali sad se smirilo. Svjetla grada zrcale se na mokrom kolniku, blještavilo noći obasjava im lica. Prolaznici su nejasni tamni obrisi što klize kroz svjetlo poput mračnih utvara. Vozila prolaze pored Lois, ostavljaju za sobom crvene tragove žmigavaca i stop-svjetala. Na radiju svira nešto jazzy, ali pomalo zlokobno, saksofon kao da najavljuje nevolje. “Kuda, gospođo?”, pita Lois odmjeravajući bakicu u retrovizoru. Ona kaže adresu, Lois je utipkava u navigator. Preko cijelog grada. Bit će zabavno, pomišlja dok uključuje taksimetar. Nije prešla pedeset metara prije no što se zeleni taksi zabija slijeva u nju. Naoružan je cirkularnim pilama, deru boju i digi$-e s njena računa. Neki nadobudni dripac, psuje Lois, dok ga praši iz dva višecijevna topa s krova. Cirkularke su efektne, lijepo i opako to izgleda dok iskre lete, ali 6 000 zrna u minuti (puta dva) je 6 000 zrna u minuti (puta dva), pa zelembać odustaje, izrešetan, dok mu je još ostao koji digi$. Njegova šteta – Loisina dobit. Račun je malo nabujao i Lois zadovoljno klizi ulicama, pažljivo na zaslonu prateći gdje je i što radi konkurencija. Baca pogled na retrovizor. Bakica se samo smiješi, vezana pojasom klase M. Ona je Non-Player Character, lik umjetne inteligencije klase I., koju Igra

SF PRIČA

ubacuje da vozači imaju što za preotimati dok se napucavaju. *** “Stigli smo, gospođo”, okreće se Lois bakici. Starica se i dalje smiješi. I umjesto da pruži ruku punu dolara, koje će Igra pretvoriti u digi$-e na Loisinom računu, ona raskopčava kaput. Ispod njega, opasana je prslukom s – Lois procjenjuje – barem pet kila plastičnog eksploziva.

21


E sad, pet kila plastičnog eksploziva uredno razvali taksi iznutra. Raskomada ga i izvana. A moguće da ni oklopljeno staklo između Lois i stražnjih sjedala neće izdržati udar. Pa bi se Lois lako mogla dogoditi sudbina gora od Game Over: da zapravo umre u Igri, a u stvarnosti završi sprženog mozga, na aparatima u nekoj socijalnoj bolnici. Dok ravnatelj ne odluči da za nju ionako nema spasa i ne naloži da je se isključi. Život je okrutan prema sirotinji. Takva je i Igra. Pogotovo prema sirotinji koja pokušava prestati biti sirotinja. “Tvoji digi$-i, dušo”, podsjeća starica i Lois malo odahne. Pljačka je, nije politički. “I samo polako, dijete drago, da ne odemo u zrak.” Ako se razlete, bakici naravno ništa. Uostalom, Igru ne zanima njena sudbina. NPC-i poput bakice mehanizam su da Igra zaradi. To se zna. To i Lois zna. Imala je ona već prslukaše poput bakice na stražnjem sjedalu. Trojica, pola dana ih je vozila okolo, praćena s pedeset policijskih vozila, dok su oni zazivali Alaha i svađali se da li da se raznesu u garaži trgovačkog centra, pred školom ili na gradskom stadionu. Duga je priča kako ih se Lois konačno riješila, ali od tada je pripravna i za takvu mogućnost. Pa ona jezikom pritiska zub, gornju lijevu šesticu (prebacivanje prekidača prstom bilo bi očito), našto se bakica, nakon zasljepljućeg pras­ ka omamljujućeg naboja, nađe od glave do pete zalivena stegnipjenom. Prije no što se snašla, više ne može mrdnuti ni palcem, pogotovo ne onim koji drži nad crvenom tipkom okidača, spojenog žicom s eksplozivnim prslukom. I dok Lois veselo vozi prema najbližoj policijskoj postaji, Igra u liku zapjenjene bakice bespomoćno škrguće na stražnjem sjedalu zubima: spretna vozačica taksija koštat će je podosta digi$-a. *** Večer se pretače u noć, ali grad u Igri nikad ne spava, baš kao ni u životu. Lois krstari ulicama, gleda noćno mnoštvo kroz proreze na oklopu, kao kakav tenkist. Nova mušterija. Sarariman, činovnik. Djeluje pijano, sigurno se zadržao s društvom i potegnuo malo više sakea. Lois staje, otvara vrata da ga pusti unutra. Ali umjesto njega, u taksi uskače neko mršavo zapušteno čeljade, raskuštrane ljubičaste kose, u odrpanoj plavoj i crvenoj trenirki. Treba nekoliko sekundi da Lois shvati da je dje-

22

vojka. Ona tresne vratima, sarariman je previše pijan da bi čak i prosvjedovao. Ili je zaboravio prosvjedovati još tamo negdje nakon diplome, nakon par mjeseci u tvrtki. “Krenite!”, procjeđuje djevojka promuklim glasom. Baca pogled kroz prorez i Lois shvaća da bježi pred nekim. “Krenite, preklinjem vas!” Djevojčin je račun prazan. Ni digi$-a. Lois koluta očima, treba je izbaciti, a nekako prema njoj ne želi biti gruba, još manje – Misao joj presijeca pištanje alarma! Četiri laserski navođena projektila lete na Lois i njen taksi. Vozačica ni ne razmišlja, nagonski lupa po tipki proturaketnog sustava. Usmjerene eksplozije oko vozila udarnim valom uništavaju projektile. Ulica se pretvara u kaos, prolaznici padaju pod kišom krhotina i plamenom i udarom. Lois ne brine. Prolaznici su NPC-i, ustat će iz mrtvih za minutu-dvije. Ali bi zato Lois mogla nadrljati. Pa ona prebacuje u brzinu i nabija gas. Taksi, skrećući lijevo-desno, pretičući i ne osvrćući se na semafore, juri ulicom. Loisin radar pokazuje kako je netko slijedi. Netko u borbenom helikopteru. Još jedan plotun projektila. Loisin proturaketni sustav radi svoj posao: i njih razbija udarni val. U akciju stupa kupola na krovu taksija: višecjevni topovi šaraju noć snopovima obilježavajućih zrna. Ni helikopter ne ostaje dužan, rafal bubnja po oklopu taksija i dere digi$-e s Loisinog ionako ne baš prebogatog računa. “Kuda?”, urla Lois preko ramena dok skreće. Gume škripe, zrna buše asfalt i komadaju ni krivu ni dužnu ružičastu bubu i hrpu NPC-hipija u njoj. “Samo vozite!”, odvraća djevojka prestravljeno. “Ne zaustav-” Kamion za odvoz smeća zabija se u checkera. Konstrukcija jedva izdržava, Lois i zagonetna putnica poskakuju od siline udara: samo ih remenje drži u sjedalima. Lois okreće svoj taksi da se suoči s kamionom i zalijeva ga plamenobacačima. Istovremeno, strojnice šaraju nebom, loveći helikopter. Uzalud, maknuo se. A onaj tko je u kamionu ne mari što je u plamenu od branika do branika. Nabija se na Lois, gura je ulicom, lupa njom u neku limuzinu, pa u kombi, mete pješake po pločniku. Lois spopada mučnina dok se krv prelijeva preko oklopnog stakla. Zna da su to sve NPC-i, zna da će uskoro oživjeti, da ih ne boli, da im ne pucaju kosti i ne gnječe im se organi, zna da


ne umiru, ali svejedno je spopada mučnina dok vrti volan i nekako se izvlači pred zapaljenom grdosijom, gubeći stražnji branik i podosta digi$-a kojima nadopunjuje streljivo i benzin. Vozačica više ne pita kuda. Mogla bi izbaciti djevojku i ostavili bi je na miru. Tko zna, možda joj čak i kompenzirali štetu. Ali postoji u Igri još nešto osim digi$-a. Zovu to karma. Nitko ne može baš uprti prstom i reći “to je to”, ali postoji u Igri i Lois to zna. Ako si OK, onda zbroj dobrih stvari koje ti se događaju u Igri ipak nekako prevagne nad zbrojem loših stvari. Ako si prasica, onda te prije ili kasnije dočeka kolinje. “Pred kim bježiš?”, pita Lois dok mahnito vijuga među ostalim automobilima na ulici. “Gazda Macušita”, procjeđuje djevojka. “Vidjela sam -” Lois više ne sluša. Čula je sve što je trebala čuti da zna kako je u dreku preko osovina. Gazda Macušita vlada podzemljem. Gazda Macušita nije čovjek kome se uputno zamjeriti. Gazda Macušita nije čovjek kome se može pobjeći. Lois zna da se može izbaviti samo ako učini nešto neočekivano. Gazda Macušita računa da će Lois bježati sa svojom putnicom. Da će ih goniti strah pred njegovom moći. Lois je obična taksistica. Od nje se ne očekuje da se suprotstavi moćniku poput gazda Macušite. I zato je upravo to ono što će Lois učiniti. Preciznije, odvest će djevojku policiji, pa neka se oni bave gazda Macušitom. Što god njena putnica vidjela, policiju će to sigurno zanimati. Da nije tako, ne bi još jedan helikopter ispaljivao novi plotun navođenih raketa. Dok iza sebe ostavlja plamen i krhotine, Lois na navigatoru traži najbližu policijsku postaju. Proklinje, ima dosta za voziti. Gleda stanje svog taksija. I još važnije, svog računa. Izdržat će, zaključuje, i jedno, i drugo. Taksistica gazi do daske, checker hita ulicom. Zakret volanom da izbjegne oklopljenu limuzinu iz koje prašte uziji i kalašnjikovi. Pa oštro lijevo, da se ne sudari čeono s nekim kamikazom, oboružanim čeličnim šiljcima. Rafalom po dva zelena taksija što je hoće stisnuti među sobom. Krivudanje lijevo-desno dok oko nje prašte rakete. Što zaradi rešetajući nekog jadnika koji je hoće zaustaviti, nadajući se nagradi, izgubi na šteti i popuni streljivom.

Konačno, pored nje proleti znak za policijsku postaju. Blizu! Ali, i gazda Macušita zna čitati kartu. A gazda Macušita dovoljno je moćan da može mijenjati Stvarnost. Stvarnost u Igri uglavnom se podudara sa stvarnošću u stvarnosti. Zna se što je gore, a što dolje, gdje je lijevo, a gdje desno. Samo najmoćniji igrači mogu se – smiju – igrati sa Stvarnošću. Odjednom se ulica pred Lois i djevojkom podiže uvis. Sve: cesta, kuće, ljudi, automobili. Ulica se zavrće, kao u kakvoj petlji, dok se kuće s obje strane ruše u lavini armiranog betona i cigle i oblacima prašine, kao da je grad pogodio neki nezamislivi potres, sasvim izvan svih ljestvica. Ljudi i automobili padaju posvuda oko njih. Lois nabija gas, pokušava se održati na kolniku, ali uzalud, masa vozila valja se na nju poput kakvih igračaka istresenih iz kutije. Tupi udar kako ju je pogodilo neko tijelo. Lois psuje, zakreće volan, ali ne uspijeva, prevrće se. Djevojka vrišti. Neka divovska ruka hvata taksi u čelični stisak. Lois kroz prorez ne može sagledati cijelo čudovište što ju je zgrabilo, ali čini joj se puno veće od onih filmskih. Čudovište riče, a onda razjapljuje čeljusti i bljuje plamen po checkeru. Vatra prži taksi, unutra postaje neizdrživo. Gazda Macušita žive će ih spaliti. I to neće biti samo Game Over. Bit će skuhane i prije no što se taksi rastali na nepojmljivoj temperaturi. Bit će mrtve u Igri. Čemu god da je djevojka svjedočila, izgorjet će s njom. A Lois će biti sretna ako završi na instrumentima u – Odjednom, zalijeva ih divovski val, veći od najvećeg tsunamija. Silina vode gasi čudovišni plamen, ruši stvorenje u oblacima pare. Sad se netko drugi igra sa Stvarnošću. Netko na njihovoj strani. Trenutak kasnije, Stvarnost opet postaje uobičajena. Gazda Macušita poražen je. Lois je sa sva četiri kotača opet čvrsto na asfaltu. Ubrzo potom, predaje djevojku policajcima što je, već obaviješteni, čekaju pod punim naoružanjem. *** Zora u luci, lučke dizalice tek su crni obrisi naspram izlazećeg sunca. Lois je naslonjena na svoj taksi, sređen kao nov. Iza nje, sirene zavijaju već satima: nije lako pohapsiti bandu gazda Macušite. Lois ne zna tko im je pomogao. Puno je toga u Igri što se ne zna. Baš kao i u životu. Možda je tako najbolje. Lois sliježe ramenima. Možda je ipak karma. Aleksandar Žiljak

23


Samoborska željeznica

Slika 1. Promet na “samoborskoj željeznici” odvijao se od 1901. Prekinut je krajm 1979. jer željeznički promet na toj pruzi nije mogao konkurirati ekspanziji cestovnog prometa

Ovogodišnje jesensko izdanje hrvatskih maraka, realizirano u suradnji s Tehničkim muzejom “Nikola Tesla”, članicom HZTK-a i Hrvatskim željezničkim muzejom, skrenulo je pozornost na “samoborsku željeznicu”, uskotračnu željezničku prugu između Zagreba i Samobora. Marke su izdane u zajedničkom arčiću od šest maraka, u nakladi od 200 000 primjeraka pa se vjeruje da će dostojanstveno promovirati 80 godina dugu povijest “Samoborčeka”, odnosno željeznice koja je povezivala hrvatsku metropolu i Samobor, prema mnogima najljepši grad zagrebačkog prstena, odnosno Zagrebačke županije. Na ovoj željezničkoj pruzi širine kolosijeka 760 mm promet je tekao od 16. siječnja 1901. do 31. prosinca 1979. godine. Pruga je građena u statusu gospodarske pruge i bila je dugačka 19 kilometara. Godine 1951. pruga je produljena od Samobora do Bregane za pet kilometara, a ukupno je imala 24 stanice. Za vuču vlakova na toj pruzi uglavnom su se koristila rabljena vučna vozila ili vozila koja su uzimana u najam. Jedina nova vozila bila su parna lokomotiva br. 7 i aluminijski dizel-elektromotorni vlakovi. Uskotračna tenderska parna lokomotiva br. 7 bila je građena za vuču lakih putničkih i mješovitih vlakova na nizinskim prugama. Gabaritima mala, a lagana i brza lokomotiva bila je jednostavna za održavanje. Imala je ručnu kočnicu na polugu i visok dimnjak s iskrolovkom. Za loženje je bio korišten ugljen svih vrsta, a količina koja se mogla spremiti bila je dovoljna za vožnju na

24

TEHNIČKE POŠTANSKE MARKE

relaciji Zagreb–Samobor. Snaga lokomotive bila je 44 kW, dužina 6,38 m, masa lokomotive 12 t, a najveća dopuštena brzina 25 km/h. Parna lokomotiva br. 7 danas se nalazi u Tehničkom muzeju “Nikola Tesla” u Zagrebu. Sredinom prošlog stoljeća nametnula se potreba modernizacije prijevoza i zamjena parne vuče isplativijom motornom vučom. Iz toga je razloga uveden u promet prvi aluminijski vlak. U izradi prototipnih vozila sudjelovalo je 18 domaćih tvornica u svojstvu kooperanata među kojima je jedna od najvažnijih bila Tvornica željezničkih vozila “Janko Gredelj”. Prototipna vozila gradila su se u radionici Gradske željeznice u Samoboru između 1956. i 1959. godine. Njihova je izrada označila početak primjene aluminija u izvedbi konstrukcija tračničkih vozila, što je bila potpuna novost u europskim i svjetskim razmjerima. Čitava kompozicija trebala je biti napravljena od čelika, no pokazala se preteškom za snagu vučnog motora i za izdržljivost mosta preko rijeke Save kod Podsuseda. Stoga je odlučeno da se cijela kompozicija izvede od aluminijskih slitina. Prvi aluminijski dizel-elektromotorni vlak DEV I bio je pušten u promet krajem travnja 1959. godine. Još dva aluminijska trodijelna vlaka i aluminijski jednomotorni vlak (šinobus) bili su pušteni u promet 1960-ih. Dužina vlaka iznosila je 46,1 m, masa 42,2 t, a najveća brzina 60 km/h. Pogon vlaka bio je kombiniran i ostvarivao se četverotaktnim dizelskim motorom sa šest

Slika 2. Kompozicija vlaka koji se još nazivao “srebrna strije­la” sastojala se od triju vagona od kojih su dva krajnja bila pogonska, a srednji samo putnički. U vlaku je bilo 184 sjedala i 116 mjesta za stajanje


Slika 3. Tijekom povijesti željeznica je imala vrlo važnu ulogu u razvoju gospodarstva, oblikujući gradove i potičući migracije stanovništva

cilindara tipa FR i snage 140 KS. Vagoni su bili četveroosovinski s dvama okretnim postoljima. Svaki vagon bio je podijeljen u dva djelomično pregrađena dijela. Vrata su se otvarala i zatvarala na rasklapanje te su imala pneumatski pogon. Bio je opremljen dvjema vučnim opremama, po jednom na svakom kraju pogonskog vagona, što je omogućavalo upravljanje s obiju strana. Zbog atraktivnog izgleda i aerodinamičnog oblika aluminijski vlakovi dobili su popularni naziv “srebrna strijela”. Tri godine nakon ukidanja prometa na samoborskoj pruzi, kasirane su sve četiri kompozicije aluminijskih vlakova. Rezalište je preživio tek jedan motorni vagon, koji je danas u jako lošem stanju. Sve su uskotračne željezničke pruge u Hrvatskoj demontirane, a dopuštena je samo izgradnja pruga normalne širine kolosijeka.

Kraljevski dizajn

Grenland je u prvoj polovici ove godine pustio u promet sedam maraka čiji dizajn potpisuje danska kraljica Margrethe II. Na njima su prikazani likovni morski pejzaži Grenlanda koje je kraljica naslikala tijekom svojeg boravka na danskom otoku u Arktiku i najvećem na svijetu. Jedna od sedam maraka ima nadoplatu od jedne danske krune, a prihod je namijenjen humanitarnoj svrsi, odnosno zakladi Djeca Grenlanda koja je pod pokroviteljstvom same kraljice. Iako je rijetkost da najviši državni dužnosnici ili državni poglavari poput kraljeva, careva i dr. stvaraju umjetnička djela, ovaj podatak ne čudi zna li se da je kraljica Margrethe II., imenom Margrethe

Alexandrine Pórhildur Ingrid, poznata slikarica te da je do sada nekoliko puta izlagala svoje radove na različitim izložbama u Danskoj i svijetu. Tako primjerice, prije no što je stupila na prijestolje 1972. godine, ilustrirala je danski prijevod Tolkienova Gospodara prstenova. Iako važi za jednog od najprogresivnijih monarha u Europi, kraljica u Danskoj nema političkoga utjecaja, njezin je posao prije svega predstavljanje Kraljevine u inozemstvu, npr. 2014. je posjetila Hrvatsku. Premda rijetko stvaraju umjetnička djela, kako je već navedeno, kraljevske obitelji jedni su od najpoznatijih kolekcionara u svijetu. Tako se primjerice za filateliju kaže da je kraljevski hobi ili hobi kraljeva. Također, njihovi su likovi najprikazivaniji motivi na poštanskim

Slika 4. Autorica grenlandske marke s nadoplatom čiji je prihod namijenjen zakladi Djeca Grenlanda je danska kraljica Margrethe II.

markama. Dobar primjer je Velika Britanija i njezini samostalni ili prekomorski teritoriji koji izdaju marke, na čiju je svaku marku stavljen obris kraljice. Također, i danska kraljica Margretha II. i članovi njene obitelji nekoliko su puta bili portretirani na grenlandskim markama od kada je 1972. godine kraljica stupila na prijestolje. Na Grenlandu (grenl. Kalaallit Nunaat) živi oko 55 tisuća stanovnika, najviše u Nuuku, upravnom središtu otoka. Službeni jezik je grenlandski inuit ili kalaallisut, a vrlo je raširen i danski koji je bio službeni jezik do 2009. Trenutno je na otoku mali broj doseljenika, samo 10 posto se rodilo izvan Grenlanda. Čak 95 posto stanovnika Grenlanda živi na jugozapadnoj obali. Promet između naseljenih mjesta odvija se brodom i

25


Slika 5. Promet na Grenlandu se između naseljenih mjesta u unutrašnjosti odvija i saonicama sa psećom zapregom

kajacima, a u unutrašnjosti saonicama sa psećom zapregom, motornim saonicama, helikopterima

i malim zrakoplovima. Glavna zračna luka je Kangerlussuaq, osnovana na mjestu nekadašnje američke zračne baze koja je bila izgrađena tijekom II. svjetskog rata kada je vojska SAD-a zaposjela otok. Godine 1951. u okviru NATO-a, postignut je dansko-američki sporazum o zajedničkoj obrani Grenlanda, pa je tako kraj Qaanaaqa osnovana velika američka zračna baza Thule. Danci su prisutni na Grenladnu još od 1392., od 1953. ovaj ledeni otok postao je sastavni dio Danske, a samoupravu ima od 1979. Za razliku od Danske, Grenland je 1985. napustio Europsku ekonomsku zajednicu (preteču Europske unije) zbog europske ribarske politike i zabrane proizvoda od tuljanske kože, što je prvi takav slučaj. Danas je aktualan izlazak Velike Britanije iz Europske unije, tzv. Brexit. Ivo Aščić

Poluvodičke sastavnice – diode i tranzistori Elektronika je posebno područje suvremene tehnike koje je u malo više od stotinu godina našlo mnoge primjene te uvelike utjecalo na život, rad i svako djelovanje suvremenoga čovjeka. Počela je s primjenom prvo u radiokomunikacijama, da bi se ubrzo proširila u ostala područja telekomunikacija, primijenjene akustike, mjerene tehnike, medicinske tehnike i dr., a osobito u suvremenoj računalnoj tehnici. Danas je u svim područjima ljudskoga djelovanja, od razonode pa sve do svemirskih letova nezamisliv rad bez elektroničke opreme. Stoga će u ovom nizu biti prikazani glavni izumi koji su djelovali na razvoj suvremene elektronike, slikovito rečeno zvjezdani trenutci elektronike.

Poluvodiči

U drugoj polovici XIX. stoljeća na pojedinim su tvarima opažene mnoge neobične pojave, bitno različite od pojava na kovinama. Nekima se od njih električna vodljivost znatno mijenja promjenom temperature, nekima promjenom osvjetljenja, a neke su pokazivale usmjerenu vodljivost, veću u jednom smjeru, a manju u drugom. Takve su se tvari, jer im je vodljivost obično bila manja nego u kovinama, počele nazivati

26

ZVJEZDANI TRENUTCI ELEKTRONIKE

poluvodičima. U prvo se vrijeme smatralo kako zbog toga one neće imati neku primjenu. Ubrzo se pokzalo kako ta njihova neobična svojstva mogu imati vrlo zanimljive primjene. Pojavom radiotehnike već je u prvim prijam­ nicima bila potrebna sastavnica koja bi, kako su to tada nazivali, “detektirala”, tj. otkrivala radiovalove i visokofrekvencjjske struje. Njemački fizičar Heinrich Hertz (1857.–1894.) 1888./89. godine u pokusima s elektromagnetskim zračenjem u tu je svrhu rabio malo električno iskrište. Francuski fizičar Edouard Euègne Désiré Branly (1844.–1940.) izumio je 1890. godine kao detektor tzv. koherer ili fritter, staklenu cijev sa željeznim strugotinama. Tijekom prvih godina radija služili su kao detektori razni jednostavni uređaji. Među njima je bio i tzv. kristalni detektor. Ventilsko je djelovanje nekih kristala u kontaktu s vodičem zapazio još 1874. godine jedan od pionira radija, njemački izumitelj Karl Ferdinand Braun (1850.–1901.). Kristalni detektor sastoji se od grumenčića kristala (galenita, pirita, cinkita, molibdena, silicija i dr.) smještenih u nekom držaču, a na kristal se prislanja kovinski šiljak. S kristalnim detektorom radio je još 1895. godine ruski fizičar Aleksandar


Stabilan kristalni detektor iz 1925. godine

Kristalni detektor iz prvih godina radija – grumenčić kristala sa spojnim kovinskim šiljkom za traženje osjetljivog mjesta Zenerova dioda

Stepanovič Popov (1859.–1906.). U prijamnicima su ga u SAD-u rabili 1906. godine general Henry Harrison Chase Dunwoody (1843.–1933.) s karborundumom, a u Europi tvrtka Telefunken s raznim kristalima. Ti su prvi kristalni detektori bili vrlo jednostavni, osjetljivi i vrlo jeftini, ne trebaju nikakavo električno napajanje, ali su nepouzdani. Na njima se kovinskim šiljkom traži osjetljivo mjesto, ali se ono malim potresom lako izgubi, pa ga treba ponovno tražiti. Izumom elektronske cijevi diode, a ubrzo i triode, pojavili su se vrlo pouzdani detektori, ali vrlo skupi. Nadmetanje kristalnoga detektora i elektronskih cijevi trajalo je jedno desetljeće. Prednost je elektronske cijevi u stabilnosti električnih značajki i pouzdanosti u radu, ali joj trebaju dva izvora za napajanje: jedan za žarenje katode, a drugi za anodni krug. Ipak, pojavom triode omogućeno je i pojačavanje signala. Sve su istraživačke, konstruktorske i proizvodne snage ulagane u razvoj elektronskih cijevi, pa su one i pokraj velike razlike u cijeni ubrzo potisnule kristalni detektor.

Pradiode i pratranzistori

Pradiode i pratranzistori su potonji nazivi za brojne inačice kristalnoga detektora, na kojima su opažene zanimljive pojave, pa neke i slične znatno poslije izumljenim tranzistorima. Kristalni detektor ipak nije nikada bio potpuno zaboravljen. Na njemu su radili brojni istraživači, a rabili su ga radioamateri i u najjednostavnijim radijskim prijamnicima, od početaka radiodifuzije 1920-ih godina, pa sve do 1950-ih, do pojave kristalnih dioda. Pojedini su konstruktori nastojali riješiti najveći nedostatak kristalnoga detektora, njegovu nestabilnost. Konstruirali su donekle stabilne “kristalne diode”, a neki su bili na tragu pojača-

Razne izvedbe kristalnih dioda

vanja poluvodičkih kristalnih sastavnica, jednostavnije rečeno konstruirali su, istina primitivne, poluvodičke kristalne diode i preteče tranzistora. Još se 1910. i 1915. godine u literaturi spominju neki “oscilirajući detektori”. Primjenjujući prednapon na detektoru s kristalom cinkita ruski je fizičar Oleg Vladimirovič Losev (1903.–1942.) konstruirao 1923./24. godine vrlo osjetljiv oscilirajući detektor. On je takav prijamnik nazvao kristadinom. Po električnim značajkama kristadinski detektor preteča je suvremene tunelske diode. Njemačko-američki fizičar Julius Edgar Lilienfeld (1882.–1963.) sa Sveučilišta u Leipzigu, a potom suradnik Amrada u Maldenu (SAD) patentirao je od 1925. do 1930. godine zamisao nekoliko izvedaba poluvodičke sastavnice s upravljačkom elektrodom, koja se može usporediti sa suvremenim MOSFET-om, posebnom vrstom tranzistora. Njemački izumitelj Oskar Heil (1908.–1994.) je 1935. godine patentirao sastavnicu koja je prethodnik FET-a, posebne vrste tranzistora. Tih su godina konstruirani i poluvodički ventili s bakrenim ili selenskim oksidom, pod trgovačkim nazivom Vestector u SAD-u, a Sirutor u Njemačkoj. Rad na sve višim frekvencijama, tzv. ultrakratkim valovima (UKV), osobito prvih radara, što je krajem 1930-ih godina bilo potaknuto pred­ratnim stanjem u Europi, elektronske su cijevi pokazivale sve više nedostataka. Ponajprije, one imaju prilično velik električni kapacitet između elektroda, a osobito smetajući električni šum koji je potjecao od udara elektrona u anodu. To je sve potaknulo istraživanje već gotovo zaboravljenih “starinskih” kristalnih detektora. Oko 1938. godine konstruirane su s pomoću kristala germanija stabilne kristalne diode. Proizvodile su se vrlo primitivno, tako što se

27


puštanjem jakog strujnog impulsa zatali metalni šiljak na grumenčić kristala. Proizvodnja je bila nepouzdana, samo su neke tako proizvedene sastavnice pokazivale ventilsko djelovanje, a razlike između pojedinih dioda bile su znatne. Ipak, s tako proizvedenim diodama radili su visokofrekvencijski uređaji tijekom II. svjetskog rata. Za vojne su potrebe konstruirane i sve manje elektronske cijevi, za sve niže radne napone i slabije struje, ali se ni s tim nije moglo ići ispod nekih granica. Takva je elektronika s minijaturnim i ekonomičnim elektronskim cijevima dočekala kraj rata.

Izum tranzistora

Prvih je poslijeratnih godina nastavljeno nastojanje za konstruiranje što pouzdanijih i za proizvodnju što jednostavnijih elektroničkih sastavnica i uređaja. Poticaji su bili s jedne strane zbog velikih ulaganja u ratnu tehniku na pragu “hladnoga rata”, a s druge zbog gospodarskih potreba i sve veće potražnje svih vrsta elektroničkih uređaja na tržištu. Stoga su veliki proizvođači elektroničke opreme ulagali velika sredstva u istraživanja i na tome zapošljavale najveće stručnjake. Tvrtka Bell Telephone Laboratories u SAD-u okupila je skupinu vrsnih fizičara čvrstoga stanja

za istraživanje kristalnih poluvodiča u svrhu konstruiranja i proizvodnje pojačala zvuka. Skupinu je vodio tada poznati američki fizičar William Bradford Shockley (1910.–1989.). Težište je stavljeno na istraživanje ponašanja kristala germanija u strujnom krugu. Na pločicu kristala stavljane su šiljaste elektrode te su tako mjerena električna svojstva pod raznim okolnostima. Zvjezdani trenutak elektronike u najboljem smislu zbio se 16. prosinca 1947., kada su dvojica fizičara iz te skupine John Bardeen (1908.– 1991.) i Walter Houser Brattain (1902.–1987.) mjerili na modelu na kojemu su na pločicu germanija, koja je ležala na kovinskoj podlozi, bile pritisnute dvije neznatno razmaknute zlatne elektrode. Pločica germanija gotovo je slučajno bila spojena u dva strujna kruga pod određenim polaritetima, kojima je zajednička elektroda bila podloga. U jednom su trenutku ustanovili da pri oba spojena strujna kruga struja u prvom krugu koji je bio spojen u propusnom smjeru, uzrokuju “otvaranje” drugoga strujnoga kruga koji je bio spojen u nepropusnom smjeru. Nadalje, da promjene struje u prvom strujnom krugu uzrokuju promjene struje u drugom strujnom krugu te, što je osobito zanimljivo, da male

Heilov patentni nacrt elektroničke sastavnice iz 1935. godine, koja je prethodnica potonjem Tranzistor s učinkom polja, tzv. FET (izvorni Tesznerov patentni nacrt od FET-u 6. lipnja 1961.)

28


Fotografija trojice izumitelja tranzistora s početka 1948. godine koja je tada obišla svijet; slijeva: J. Bardeen, W. B. Shockley i W. H. Brattain

Prvi tranzistor Shockleyja, Bardeena i Brattaina – germanijska pločica na kovinskoj podlozi s pritisnute dvije zlatne elektrode

promjene struje u prvom krugu uzrokuju vjerne, ali znatno veće promjene u drugom strujnom krugu. Već su toga trenutka bili svjesni kako su na pragu velikog otkrića. Ta mala pločica germanija spojena kao sastavnica dvaju strujnih krugova pojačava električne promjene. Rođena je “kristalna trioda”, elektronička sastavnica neusporedivo jednostavnija od elektronske cijevi triode, koja je pokazivala jednako svojstvo pojačavanja kao i elektronska cijev. Već na tome prvom modelu postignuto je naponsko pojačanje od 15 puta, a pojačanje snage 1,3 puta. Nakon tjedan dana pažljivih pokusa i mjerenja oni su 23. prosinca 1947. godine to pojačalo pokazali svojem voditelju i kolegama. Pritom je radiokomunikacijski stručnjak John Robinson Pierce (1910.–2002.), a po nekim izvorima osnivač teorije informacija Claude Shannon (1916.– 2001.), predložio naziv tranzistor, kao složenicu od transfer resistor (preneseni otpor, kao analogija prenesenoj vodljivosti u elektronskoj cijevi). Naknadno su elektrode toga tranzistora sa šiljcima nazvane: ona osnovna na kojoj leži pločica germanija baza, a dva šiljka emiter (odašiljač) i kolektor (sakupljač), a pojava je nazvana tranzistorskom pojavom ili tranzistorskim učinkom. Istraživanja su nastavljena u tajnosti, a patent je prijavljen 26. veljače, te dopunjen 17. lipnja 1948. Svijetu je izum tranzistora predstavljen na tiskovnoj konferenciji 30. lipnja, a u javnost je izašla kratka obavijest 1. srpnja 1948. godine. Prvi članak u znanstvenoj literaturi objavili su

Bardeen i Bratain u srpanjskom broju američkog časopisa Phisycal Review pod naslovom The tranzistor, A Semi-Conductor Triode (Tranzistor, poluvodička trioda). Još se nekoliko godina za tranzistor rabio i naziv kristalna trioda. Vođa skupine Shockley dao je teorijsko tumačenje tranzistorske pojave, u kojem je pokazao da je za to odlučan sloj u kristalu koji nastaje između dijela bogatijeg pozitivnim nosiocima elektriciteta (tzv. P-tip kristala) i sloja bogatijeg negativnim nosiocima (tzv. N-tip kristala). Ta je spoznaja bila važna za potonje konstruiranje slojnog tranzistora. Odmah nakon objavljivanja izuma tranzistora i drugi su se proizvođači elektroničke opreme upustili u konstruiranje tranzistora. Prvi tranzistori sa šiljcima. tzv. točkasti tranzistori (engl. point tranzistor) proizvođeni su pojedinačno, stoga su bili neujednačenih električnih svojstava i vrlo skupi. No, razvoj je tranzistora krenuo vrtoglavom brzinom. Shockley je 1950. godine konstruirao slojni tranzistor (engl. junction tranzistor), u kojem su šiljci zamijenjeni posebno obrađenim slojevima na istoj kristalnoj pločici.

Tranzistor spojen kao zajednička sastavnica dvaju strujnih krugova pojačava signal iz prvoga u drugi krug (izvorni patentni nacrt od 17. lipnja 1948.)

29


Uljepšana kopija prvog tranzistora izrađena za 50-godišnjicu izuma

Tek je slojni tranzistor bio prikladan za serijsku proizvodnju. Trojica izumitelja tranzistora – Shockley, Bardeen i Brattain – dobili su 1956. godine Nobelovu nagradu za fiziku “za njihov rad na poluvodičima i njihovo otkriće tranzistors­kog učinka”. Bardeen je još jednom, zajedno s Leonom Neilom Cooperom (1930.) i Johnom Robertom Schriefferom (1931.) dobio 1972. godine Nobelovu nagradu “za njihov zajednički razvoj teorije supravodljivosti”, koja se po njima naziva BCS-teorijom. Trojica izumitelja tranzistora nisu doživjeli niti pedesetogodišnjicu svoga otkrića, preminuli su jedan za drugim u razmaku od po dvije godine (1987.–1991.). Na temelju tranzistorske tehnologije konstruirane su mnoge druge poluvodičke elektroničke sastavnice, sve bliži i dalji “rođaci” prvotnih kristalnih dioda i prvotnog tranzistora. Još je 1935. godine američki fizičar Clarence Melvin Zener (1905.–1993.) istraživanjima ustanovio svojstva nekih kristalnih poluvodiča, na kojima se osniva posebna vrsta kristalnih dioda, tzv. Zenerovih dioda. Shockley je 1952. godine pripremio, a poljski znanstvenik Stanislav Teszner je za vrijeme rada u francuskoj tvrtki Compagnie Française Thomson Houston konstruirao 1958. godine prvi tranzistor s učinkom električnoga polja, prvo nazvan Tecnetron, a potom skraćeno FET (prema engl. Field Effect Transistor). Japanski fizičar Leo

30

(izvorno Reiona) Esaki (1925.) konstruirao je na temelju kvantne tunelske pojave u poluvodičima, tzv. tunelsku ili Esakijevu diodu, za što je zajedno s Ivarom Giaverom (1929.) i Brianom Davidom Josephsonom (1940.), dobio 1973. godine Nobelovu nagradu za fiziku “za njihova eksperimentalna otkrića u pogledu na tunelsku pojavu u poluvodičima i supervodičima”. Nadalje su konstruirane različite inačice dioda i tranzistora, kao što je tiristor, upravljiva dioda za velike snage, konstruiran u RCA (SAD) 1958. godine, te Gunnova dioda za visokofrekvencijske oscilatore koju je konstruirao u SAD-u 1963. godine britanski fizičar John Battiscombe Gunn (1928.–2008.). Slijedile su konstrukcije mnogih inačica poluvodičkih sastavnica. Izum tranzistora bio je već suvremenicima toliko dojmljiv skok u tehnologiji elektroničkih uređaja, da ga neki povezuju s “tajnim” istraživanjima opreme “neidentificiranoga letećeg objekta” koji je navodno pao u srpnju 1947. godine u području Roswella u Novom Meksiku (SAD) u blizini vojne baze. Bit će ipak da je stvar “ovozemaljska”, ako se uzmu u obzir brojna istraživanja koja su prethodila tome velikom skoku!

Odmjeravanje elektronskih cijevi i tranzistora Već su prvi, primitivni tranzistori imali mnoge prednosti pred elektronskim cijevima. Ponajprije, to su bile jednostavna proizvodnja i uporaba. Potom je tu nesumjerljiva razlika u izmjerama. Tranzistor u kućištu stotinjak je puta manjeg obujma i manje mase od elektronske cijevi sličnih električnih karakteristika, a za rad treba nekoliko desetaka do stotinjak puta niže napone, slabije struje, a time i manje snage. Tranzistor je po građi pločica kristala s nanesenim priključcima,

Razne izvedbe tranzistora


Tranzistorski prijenosni radijski prijamnik, popularni tranzistor s kraja 1950-ih godina

pa je gotovo vječan, a elektronska cijev ima ograničeno trajanje. Već je 1952. godine američka vojska kupovala oko pet tisuća tranzistora tjedno, za povisoku cijenu. Prva je tržišna primjena tranzistora bila 1953. godine u slušnim pomagalima. Ti su prvi tranzistori, pošto su ručno izrađivani, bili vrlo skupi. Uz sve prednosti tranzistora ta je razlika u cijeni bila otežavajući čimbenik za njegovu uporabu. U doba kada je elektronska cijev u prosjeku koštala oko 1 USD, pa i manje, tvrtka Texas Instrument tih je prvih godina proizvodila tranzistor po cijeni od 6  USD. Već sredinom 1950-ih godina cijena je tranzistoru pala na oko 2,5  USD, a ubrzo na manje od 1  USD. Tada se na tržištu pojavio i prvi prijenosni tranzistorski radioprijamnik, koji je proizvodila tvrtka Regency, a koštao je 49,95  USD. Krajem 1950ih godina tranzistori su se počeli proizvoditi u velikim serijama, osobito kad je načinjen tzv. plošni tranzistor (engl. planar transistor), koji se proizvodio fotolitografskim postupkom, dakle mogao se jednostavno bezbroj puta umnažati, uz nezamislivo malen utrošak materijala. Broj je proizvedenih tranzistora rastao nezamislivom brzinom. Samo u SAD-e godišnja se proizvodnja od 47 milijuna tranzistora u 1958. godini za deset godina povećala više od deset puta. Uz to je cijena tranzistora već u prvom desetljeću serijske proizvodnje pala na desetinku cijene elektronske cijevi. Neka slabija električna svojstva prvih tranzistora u usporedbi s elektronskim cijevima ubrzo su poboljšana, pa su tijekom 1960-ih

godina tranzistori iz većine primjena potisnuli elektronske cijevi. Elektronska cijev ostala je u uporabi samo u nekim posebnim primjenama, kao što su snažna pojačala i oscilatori. Tehnologija izradbe tranzistora prenesena je i na druge elektroničke sastavnice, te na sasvim novi oblik elektroničkih sklopova, čipove tzv. integriranih sklopova. Od već spomenutih nekoliko dolara po pojedinačnom tranzistoru s početka 1950-ih godina, cijena je tranzistora u čipu do kraja XX. stoljeća pala dolar za desetke milijuna tranzistora! Osim tehničkih čuda, tranzistor i njegovi potomci i tržišno su čudo. Nije poznato da je i jednom drugom proizvodu ljudskih ruku od prvih proizvoda pa do serijske proizvodnje cijena pala desetke milijuna puta! Tranzistori su se masovno počeli primjenjivati prvo u slušnim pomagalima te u prijenosnim radijskim prijamnicima, koji su se neovisno od gradske električne mreža napajali iz baterija. U nas su se tih 1950-ih i 1960-ih godina takvi prijamnici razgovorno nazivali tranzistorima, za razliku od “pravih radija” s elektronskim cijevima.

Zaključak

Opažanje tranzistorske pojave na poluvodičkom kristalu i na osnovu toga izum tranzistora kao važne elektroničke sastavnice bili su najsjajniji zvjezdani trenutak elektronike. Ipak, trebala su gotovo dva desetljeća da tranzistor i sve što se potom razvilo krene u opću uporabu u suvremenu poluvodičku elektroniku. Elektronički uređaji s elektronskim cijevima od prije samo pedesetak godina današnjim naraštajima izgledaju kao nezgrapni mastodonti, a o masovnoj primjeni elektroničkih računala i džepnih pametnih telefona da se i ne govori. Ipak, valja uočiti i cijeniti da su u taj izum i brojne njegove primjene ugrađena mnoga istraživanja, pa i lutanja kroz gotovo jedno stoljeće. U razvoj tranzistora i cijele poluvodičke elektronike ugrađene su zamisli, rad i zanos mnogih poznatih, a još više nepoznatih istraživača i izumitelja, koji su na razne načine pridonijeli da su elektronika i njezina najveća čuda, kao što su elektroničko računalo i svjetske elektrokomunikacije, snažno utjecali na život i rad današnjih ljudi. Dr. sc. Zvonimir Jakobović

31


Što i zašto slikaju roboti Na pitanje što je to što slikamo relativno je jednostavno odgovoriti. Slikari slikaju slike iz tri izvora: prema onome što vide, prema zapamćenim slikama i prema zamišljenim (imaginarnim) slikama. Stoga su i naslikane slike uvijek kopije: kopija percipirane slike, kopija slike iz pamćenja (memorije) ili kopije slike nastale kao imaginarna (zamišljena) konstrukcija više zapamćenih slika. Prema teoriji slikanja i u skladu s mentalističkim naučavanjem postoji optička slika na retini oka, slika u neuronima pri njenom prijenosu do mozga, cerebralna slika u mozgu i mentalna slika u umu koja se na različite načine transformira. Slikarstvo uvijek podrazumijeva tjelesnu (mehaničku ili motoričku) aktivnost stvaranja slike na ravnoj površini. Što je ustvari slika teže je odgovoriti. Samo naizgled to je odgovor na pitanje što se vidi na slici. Ali čak i ako ne znamo dublji odgovor na to pitanje, jasno je da je slika ključan dio ljudskog života i da je usporediva s riječima. Klasično slikarstvo je (tjelesna) aktivnost ostavljanja tragova na podlogama: pijesku, papiru, platnu, zidovima, monitorima... Slika

SVIJET ROBOTIKE

se prstima, ugljenom, kistovima, sprejevima, računalnim miševima, digitalnim olovkama u ljudskim rukama da bi sve završilo kistom u robotskoj ruci. Spiljski crteži životinja, stari najmanje 40 000 godina, prvi su trag vizualne komunikacije s elementima estetike (skladnog) u sebi. Primarna svrha slike brz je i vjeran prijenos informacije u komunikaciji. Čak i onda kada se opisuju osjećaji, slika vrijedi tisuće riječi. Do pojave fotografije slikarstvu je pripadala ekskluzivnost u vizualnoj reprodukciji stvarnosti. Renesansno slikarstvo pronalazi prostornu perspektivu što je utjecalo i na razvoj egzaktnih znanosti Zapada. Slikarstvo Zapada odmiče se kroz povijest od figuralnosti prema unutarnjim impresijama i ekspresijama: slika je unutarnji odraz viđenog. Danas je slikarstvo zbir raspršenih individualnih iskustava. Eksperimentira se s vrlo različitim tehnikama i medijima. Između ostaloga i s robotima pri čemu su kist i platno ostali prepoznatljiva klasična sredstva i simboli. Iako se oslanja na digitalnu tehniku, robotičko slikarstvo nije izravan nastavak tradicije izrade računalnih slika prikazivanih na ekranu

KOPIRANJE SLIKANJA I AUTONOMNO SLIKANJE. Slikanje je fizički čin koji se može snimiti i reproducirati istovremeno ili naknadno. Lokalna aktivnost slikanja postaje tako globalna atrakcija. Pokreti tijela slikara skeniraju se ultrazvučno i prenose na robotičku ruku. Proces je fascinantan, ali ništa ne govori o slikarskom porivu. Ovakvom tehnikom može se stvoriti portret tehnike rada svakog slikara. Lijevo je slika s naslovom House koju je načinio robot na temelju fotografije, a pobijedila je na natječaju robota slikara Robot Art Competition 2017 i osvojila nagradu od 40 000 USD.

32


ALGORITMI SLIKARSKE KREATIVNOSTI. U povijesti slikarstva strojeva možda je najmističnija zamisao da se slikarstvo algoritmizira, tj. da iza slike stoji algoritam koji je kreativnost. Slikar Harold Cohen trideset godina razvijao je program Aaron čiji je cilj bio autonomni stroj slikar. Započeo je raditi 1973. godine kada je simbolički pristup UI-ju bio u usponu pa je program Aaron mogao prepoznavati određene elemente tijela na slikama. Lijevo je slika Aarona, dok je desno jedna od vrlo skupih apstrakcija hrvatskog slikara Ede Murtića iz 80-ih godina.

i reproduciranih štampačem. Roboti proširuju digitalno iskustvo slike jer slikaju pokretima i različitim klasičnim tehnikama na ravnini slike. Sama “introspekcija” može se podudarati kod robota i računala, a tehnike kreativnosti mijenjaju se s promjenom znanstvene paradigme umjetne inteligencije: od simboličkog UI-ja do neuronskih mreža. Trenutni dosezi robotičkog slikarstva ili slikarstvo korištenjem robota najbolje su predstavljeni kroz šest godina staro svjetsko natjecanje Robot Art Competition koje se održava posredstvom interneta. Prošle, 2017. godine sudjelovalo je 35 timova s 200 slika. Natjecanje potiče kreativnost sudionika (mahom studenata) u robotici, UI-ju i obradi slika te spajanju estetike i tehnologije. Po pravilima natjecanja boja se nanosi na podlogu jednim ili s više kistova robotom. Koristi se do osam unaprijed pomiješanih boja, a robot može miješati boje i na paleti prije nanošenja. Ink jet, matrični ili druge vrste štampača za izvedbu slike nisu dopuštene. Roboti kojima se slika mogu biti različiti po konstrukciji: mehaničke ruke, rojevi robota, dronovi, roombe (kornjače) i sl. Natječe se u dvije kategorije: originalno umjetničko djelo i reinterpretirano umjetničko djelo, tj. slikanje na temelju druge slike. Roboti slikaju uz sudjelovanje čovjeka ili autonomno. Kada u slikanju sudjeluje čovjek onda najčešće robotska ruka oponaša ili slijedi pokrete ruke umjetnika. Autonomno slikanje može se izvoditi na dva načina. Prvi je uz korištenje fotografije ili nekog

drugog oblika slike na temelju koje se želi razviti tehnika robotskog slikanja. Potom se programiraju potezi kistom prema određenoj shemi iscrtavanja kontura ili popunjavanja pojedinih površina bojom te nanošenje boja u više slojeva. Vizualni sustav robota može se koristiti za autonomnu korekciju. Drugi način autonomnog stvaranja slike je uz korištenje danas široko korištene tehnike višeslojnih neuronskih mreža (deep leraning) pri čemu se iz početne jedne slike ili više njih stvara nova slika. Vrlo će vjerojatno ubuduće ekipe iz natjecanja RobotArt pokušati sintetizirati postojeću umjetnost upotrebom tehnika strojnog učenja Deep Dream poput dubokog učenja kako bi odredila i ponovno uspostavila svoju osnovnu bit ili proširila kreativni proces na zanimljive nove načine. Artificijelni slikar ovdje na poseban način zapaža sliku i na njoj radi intervenciju. Roboti u slikarstvu nisu novost, a ni iznenađenje. Znameniti automat Pisar imao je i nekoliko akcijskih šablona pokreta ruke za crtanje carskih portreta. Povjesničari umjetnosti svest će takve pokuse na ekscesna koketiranja, egzibicionizam i skretanje pozornosti medija na vlastiti rad. Ipak, postoje i drugi, dublji, razlozi da se objasni slikanje robotima ili štoviše slikanje robota. Prvi je razlog proširenje tradicionalnog iskustva slikarstva u kojem roboti nastupaju kao proširitelji ili pomagači umjetnicima. Slikar snima svoj rad dok ga mnogobrojne ruke kopiraju na neograničenom broju mjesta širom svijeta. To je svakako privlačno suvremenicima,

33


KOMERCIJALNA VRIJEDNOST STROJNOG SLIKARSTVA Portret roboslikara prema fotografiji na slici desno. Van Arman pokrenuo je projekt robotskog portretista za kojim postoji velika potražnja: Unatoč sporosti (12-24 sata za sliku) i cijene od 100 do 2000 USD robot je rasprodan šest mjeseci unaprijed. Na slici lijevo produkt je programa Deep Dream: sustav koristi neuralne prikaze kako bi odvojio i rekombinirao sadržaj i stil proizvoljnih slika, stvarajući novu sliku kao kombinaciju sadržaja i stila. To je inceptivno slikarstvo ili inceptivizam. Nedavno je na aukciji inceptivizma slika stroja prodana za 8000 USD. Teoretičari slikarstva smatraju da te slike potvrđuju teorije po kojima ljudski mozak na slici odvaja sadržaj od stila. Ovdje je kombinirana fotografija mačke i prepoznatljiv nadrealistični stil slikanja katalonca Joana Miroa. Treba naglasiti da nije riječ o “klasičnom” već intuitivnom programiranju.

a može se doživjeti i kao akt trenutno snažnog konceptualizma. Ambiciozniji cilj provociranje je kreativnog čina u stroju zbog boljeg razumijevanja kreativnosti. Ocjena uspješnosti takvih istraživanja u pravilu je upitna likovnim kritičarima. Unatoč tome što se umjetničke slike strojeva mnogima sviđaju. Prve takve pokušaje karakterizira algoritamski pristup. Eksperimentiralo se genetičkim algoritimima, simbiličkim UI-jem ili utjelovljenim kognitivnim znanostima. Predstavnik tog pristupa je program Aaron, Harolda Cohena iz sedamdesetih godina XX. st.

Da bi odgovorili na pitanje zašto roboti slikaju trebalo bi najprije znati što je slikanje općenito i zašto ljudi slikaju. Jer roboti slikaju upravo zato što i ljudi slikaju. Slika je posljedica interakcije između objekta (sadržaja) slikanja i osjetilnosti subjekta (senzoromotoričkog dinamičkog stanja) koji reproducira taj sadržaj u postupku koji nazivamo slikanje. Rezultatom autori (slikari) nikada nisu zadovoljni jer je ostvarenje uvijek neispunjen doživljaj i poticaj. Klasično reproduktivno slikarstvo Zapada i danas je zanat koji se učio dugo i strpljivo kako bi se što vjernije

SAVRŠENI KRIVOTVORITELJ. Robotska ruka nazvana E-David s njemačkog Sveučilišta u Konstanci služi za ispitivanje mogućnosti kopiranja slika korištenjem kistova i 24 boje. Svaku sliku koju stavite pred njega robot će pokušati kopirati.

34


ZRAKOPLOVNO MODELARSTVO

Povjesničari umjetnosti tvrde da 99,9 % slikara slika tzv. izvedenu umjetnost, tj. da su sljedbenici nekog smjera, škole, kruga (impresionisti, kubisti i sl.). Također se slažu da i strojevi mogu raditi takve slike. Ali mogu li ili trebaju li strojevi učiniti i više od toga?

ili sugestivnije oblikovale i prenosile poruke. Tražilo se ovladavanje alatima i materijalima. Ruka, kao izvođač ili ostvaritelj pokazivala se uvijek nedovoljno vještom u oblikovanju zamišljenog. Zato je veliko slikarstvo imalo i ima visoku cijenu. Na robotsko slikarstvo treba gledati kao na još jedan medij koji omogućava proširenje slikarskih tehnika, doživljaja i iskustava. Ono neusporedivo u slikama stroja je iskustvo nadahnuća jedinstveno za ljude pa će u tom smislu biti i vrednovana djela strojeva. Ali danas likovnim kritičarima treba reći da je neko platno naslikao stroj pa da počnu poricati njegovu vrijednost. Estetika ostaje estetika bez obzira na autora. Dakle roboti ne mogu slikati umjesto ljudi, ali je moguće da nas neki dosezi strojne imagincije, poput halucinantnih slika softvera Deep Dream impresioniraju ili čak potresu vizualnim “porukama” koje potiču u nama. Čovjek slika jer je to jedan od načina doživljavanja svijeta i komuniciranja sa svijetom. Slike su poruke. Roboti slikaju uglavnom ono što im se zada, ali i izvrsno oponašaju viđeno. Oni su zanatski slikari, ali rezultati su takvi da govore ponešto o prirodi ljudskog gledanja i doživljavanja svijeta. Postoji i drugačije vrednovanje umjetnosti. Sadržano je u izjavi Andyja Warhola: “Koliko je nešto umjetnost vidi se kad se izvadi i napiše ček.” S izjavom Warhola slažu se i organizatori RoboArta koji ove godine organiziraju prodajnu izložbu radova robota iz 2017. i 2018. Igor Ratković

Model kutijastog zmaja

Nacrt u prilogu

Za izradu je potrebno nabaviti letvice dimenzije 7 x 7 mm, satensko platno i tanki najlonski konac (ribički). Zmaj se sastoji iz gornjeg i donjeg okvira (poz. 2 i 3 na nacrtu), dugih letvica (1), platna (4), konca na zmaju (5) i konca za dizanje zmaja u zrak (6). Pri nabavci letvica treba obratiti posebnu pažnju da letvice nemaju čvorove, jer će doći do loma pri najmanjem opterećenju. To se meni desilo, pa sam mjesta prijeloma morao ojačati lijepljenjem letvica dužine 80 mm. Na spoju konca za dizanje (6) i konca vezanog za zmaja (5) nalazi se nekoliko petlji na razmaku od po 3 do 5 cm. Na konac za dizanje priveže se komadić olovke (7), tako da se pokusom može odrediti koji je kut prema tlu optimalan. Ovaj kut ovisi o jačini vjetra i masi zmaja i za svaki zmaj je drugačiji, no najčešće je 35°.

Za početak treba izraditi četiri okvira vanjskih dimenzija 400 x 400 mm. Letvice 7 x 7 mm lijepe se u uglovima na trokutaste komadiće iz špera (3). Platno ima dužinu od 1580 mm, što je manje za 20 mm od opsega okvira, koji iznosi 4 x 400 = 1600 mm. Svrha ove razlike u dužinama je da se

35


platno veže tankim užetom i ujedno se nategne. Na krajevima platna su otvori za uvez, slično rupicama za dugmad na jastucima. Ovo je posao za neku krojačku radnju. Platno treba po čitavom opsegu porubiti. Radi čvrstoće okvira (2 i 3) potrebno je ojačanja (3) zalijepiti na letvice (2) dvokomponentnim ljepilom. Ukupan broj ojačanja (3) je 48 komada. Na duge letvice lijepe se ljepilom za drvo. Zmaj je gotov i treba pričekati vjetrovit dan te otići na neku livadu na kojoj nema drveća. Dužina konca za dizanje od 30 m je najmanje

što treba imati na raspolaganju. Najbolje je da se nabavi tanki najlonski konac koji koriste ribiči, jer je on lagan, a čvrst. U ovome časopisu broj 255 iz 1982. bio je objavljen članak o izradi kutijastog zmaja. Također i u knjizi Od zmaja do akvarija. Oba ova opisa poslužila su mi kao podloga za proračun ovoga zmaja. Općenito, u modelarstvu uvijek treba potražiti opis već izvedenih sličnih modela i onda ih poboljšati. Bojan Zvonarević Aeroklub Slavonski Brod

Profile for Zoran Kušan

ABC tehnike broj 619, studeni 2018. godine  

ABC tehnike broj 619, posvećen je Robokup natjecanju državne razine, koje će se održati od 25. do 27. siječnja 2019. godine u OŠ Stubičke To...

ABC tehnike broj 619, studeni 2018. godine  

ABC tehnike broj 619, posvećen je Robokup natjecanju državne razine, koje će se održati od 25. do 27. siječnja 2019. godine u OŠ Stubičke To...

Profile for zoran1002
Advertisement