Robotski modeli za učenje kroz igru "STEM" U NASTAVI u STEM-nastavi – Fischertechnik (56) Uskrs, pisanice i bojanje jaja sastavni su elementi kršćanske svetkovine koja se slavi u svim dijelovima Europe. Bojanje jaja narodni je običaj koji se od davnina provodi različitim metodama i postupcima primjenom različitih tehnika bojanja. Ovaj način zaštite i uljepšavanja jaja primjenjuje se i radi produljenja roka trajanja. Prodaja obojenih jaja u nekim dijelovima Europe odvija se tijekom cijele godine. Pisanice različitih veličina stavljaju se na pokretne dijelove trake stroja za bojanje koja se vrti i nakon kratkog postupka iz njega izlaze pisanice u različitim bojama. U stroju se nalaze sapnice koje pojedinačno ili istovremeno izbacuju u mlazu različite boje. Sapnica je dio stroja kojemu je unutrašnji presjek smanjen radi preciznog usmjeravanja mlaza boje tijekom izbacivanja u okolni prostor. Raspršivanje čestica boje odvija se pod tlakom pri čemu je izlazni mlaz kontroliran i usmjeren na predmet koji bojimo (pisanica). Princip bojanja isti je kao u autolakirnicama koje tijekom procesa bojanja upotrebljavaju boje za metal zamijenjenih metalnih dijelova automobila. Slika 1._FT_SBP Model stroja za bojanje pisanica izrađen je od elemenata i osnovnih građevnih blokova Fischertechnika koji su povezani spojnim elementima. Izrada konstrukcije s građevnim blokovima, električnim i mehaničkim elementima sa senzorima za upravljanje osigurava pouzdan rad tijekom bojanja pisanica. Modelom upravljamo pomoću algoritama i programskih procedura nakon čega slijedi izrada programa za automatizirano upravljanje i podešavanje elemenata konstrukcije. Stroj za bojanje pisanica ‒ izrada modela Električni elementi stroja za bojanje pisanica povezani su vodičima s ulaznim i izlaznim dijelovima međusklopa (sučelja). Prije prvog pokretanja automatiziranog modela provjeravamo rad električnih elemenata i dodirnih senzora. Nakon provjere izrađujemo program za uprav ljanje modelom koji je građen od elektromotora, dvije LED-lampice i četiri tipkala.
14
Postupak sastavljanja konstrukcije automatiziranog modela omogućuje popis elemenata Fischertechnika. Upute detaljno prikazuju radne postupke čime je olakšano sastavljanje automatiziranog modela stroja za bojanje pisanica. Slika 2._FT_elementi1 Izradit ćemo model stroja za bojanje pisanica s elektromotorom (M1), dvije LED-lampice (O7 i O8), upravljačkim elektroničkim sklopom (sučeljem) i četiri tipkala (I1, I2, I3, I4). Model pokreće istosmjerni elektromotor s prijenosnim mehanizmom, dvije LED-lampice i četiri tipkala. Upravljanje modelom pomoću dodirnih senzora (tipkala) omogućuje potpunu funkcionalnost stroja za bojanje i automatiziranu kontrolu tijekom postupka bojanja pisanica. Faze izrade konstrukcije modela: • izrada funkcionalne konstrukcije modela stroja za bojanje • postavljanje elektromotora s prijenosnim mehanizmom • postavljanje svjetlosne signalizacije (LED-lampica) • postavljanje upravljačkih elemenata (tipkala) • povezivanje električnih elemenata vodičima, sučeljem 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. Slika 3._konstrukcijaA Slika 4._konstrukcijaB Na podlogu rasporedite šest velikih crnih građevnih blokova koji su međusobno udaljeni tako da olakšavaju izradu konstrukcije stroja za bojanje pisanica. Tri velika crna građevna bloka umetnite u peti red počevši od drugog stupca na podlogu. U isti red pored drugog stupca umetnite veliki crni građevni blok. Odredite razmak između drugog bloka i umetnite ga u peti red. Postupak umetanja ponovite s istim građevnim