Novice

Utrinki s Poletnega tabora inovativnih tehnologij 2014

Datum objave: 28.08.2014

Predzadnji teden avgusta je prostore Fakultete za elektrotehniko napolnilo 132 radovednih osnovnošolcev in srednješolcev iz vse Slovenije. Vse od 17. do 22. avgusta so v laboratorijih fakultete pod vodstvom mentorjev nadobudno raziskovali sodobne tehnologije in na 13 delavnicah spoznavali različna področja elektrotehnike in multimedije. Delo na delavnicah so popestrile različne ekskurzije v podjetja in raziskovalne inštitute po vsej Sloveniji ter športno družaben popoldanski program.   

uvod PTIT14

 

Poglejmo si, kaj so udeleženci Poletnega tabora inovativnih tehnologij čez teden ustvarili na posameznih delavnicah:

V okviru delavnice Električna vozila smo si tako s teoretičnega kot tudi s praktičnega vidika pogledali, kaj potrebujemo, če želimo sestaviti električno kolo. Na podlagi eksperimentalnih rezultatov in upoštevanja zakonskih omejitev smo izračunali, kolikšna je zahtevana moč električnega motorja in optimalna kapaciteta akumulatorske baterije. Da pa bi bila naša rešitev okolju prijazna, smo baterije polnili s fotonapetostnimi moduli, kjer pa nam je malo ponagajalo vreme. Vse tri sklope (električni motor, baterija, fotonapetostni modul) smo povezali z ustrezno elektroniko in ocenili, kako hitro bi lahko napolnili akumulatorsko baterijo. Za popestritev smo si ogledali še dva električna avtomobila in se z njima tudi popeljali na testni krog. Na ekskurziji smo si ogledali eksperimentalnico v Svetu energije in jedrsko elektrarno Krško.

električna vozila

 

Satelitarji smo se najprej seznanili z osnovami radiokomunikacij in astronomije. Pogledali smo si delovanje nebesne mehanike in zgodovino satelitskih komunikacij. Na svoje računalnike in pametne telefone smo naložili programsko opremo, ki pomaga pri določanju lege satelita. Obiskali smo sprejemno postajo nad Koprom, kjer so nam raziskovalci iz CO Vesolje predstavili delovanje velike sprejemne antene. Ko smo spoznali še teorijo satelitskih zvez, smo bili pripravljeni na laboratorijske eksperimente, kjer smo sami sprejemali signale iz vremenskih in drugih satelitov. Izdelali smo si tudi FM oddajnik, kot ga je imel prvi aktivni telekomunikacijski satelit Telstar, ki smo mu dodali še mikrofon. 

satelitarji

 

Udeleženci delavnice Internet Prihodnosti smo najprej spoznali razvojno okolje Android in gradnjo aplikacij z orodjem App Inventor. Naše aplikacije so v nadaljevanju komunicirale s spletnim strežnikom v oblaku, ki smo ga postavili s pomočjo PHP in HTML jezikov. Platforma Arduino nam je omogočila uporabo senzorjev za svetlost, vlago, temperaturo, gibanje in magnetno polje. Spletni vmesnik platforme Arduino je avtomatsko komuniciral s strežnikom, kjer se je vršila obdelava podatkov. Android aplikacije so nam služile za prikaz stanj senzorjev in krmiljenje platforme Arduino. Končni projekti udeležencev so se dotaknili pametnih domov, vremenskih postaj, e-zdravja in alarmnih sistemov. Obiskali smo podjetje Outfit7 in si ogledali razvoj Talking Toma od prve ideje do svetovne megauspešnice. Iz prve roke smo sponznali tudi najuspešnejši slovenski Kickstarter projekt Lumu.

internet prihodnosti

Na delavnici Od elektronov do zvezd smo se srečali z naelektrenimi delci v atomih, žicah in pospeševalnikih, s cepitvijo jeder in z jedrskimi elektrarnami, s fuzijo - energijo zvezd, ki jo želimo v prihodnosti obvladati tudi na Zemlji, s končno usodo zvezd, s črnimi luknjami in z možnostmi potovanja po vesolju. Ogledali smo si pospeševalnik delcev in jedrski reaktor v Reaktorskem centru v Podgorici pri Ljubljani. Sestavljali smo Platonska telesa in programirali v Mathematici. Izdelali smo vsak svoj detektor žic v stenah in spoznali LaTeX, s katerim smo izdelali zaključno predstavitev za starše.

od elektronov do zvezd

Letošnja delavnica Robotski gangnam je bila razdeljena v dva dela: delo z industrijskimi roboti ter delo z mobilnimi roboti. Izdelovali smo aplikacije za delo robotov v proizvodnih procesih, aplikacije za vodenje mobilnih robotov pri izvajanju nalog na poligonu, robote smo izvali v igri šaha in enega celo prepričali, da je narisal sliko Mona Lize.  Za vsak del delavnice smo imeli udeleženci dva dneva za izdelavo aplikacije na robotih, v petek pa smo imeli čas, da smo opravili še zadnje popravke za demonstracijo aplikacij staršem. Obiskali smo tudi podjetje LTH Castings.

robotski gangam

Na delavnici Televizijski kameleon smo se ukvarjali s svetlečimi diodami in barvnimi svetlobnimi učinki. Svetleče diode smo najprej povezali na platformo Arduino in napisali program za krmiljenje, nato pa smo se lotili izdelave lastnega krmilnika za LED trak. Ob izdelavi krmilnega vezja smo se naučili spajkanja miniaturnih elektronskih komponent in programiranja mikrokrmilnika Atmel AVR, na koncu pa smo vezje povezali na FPGA generator video signala. Odpravili smo se tudi na ekskurzijo v Svet energije in v podjetje Sipronika ter si ogledali razvoj čipov v Laboratoriju za mikroelektroniko.

televizijski kameleon

 

Na delavnici Ni elektrike? Ni panike res ni bilo panike, saj smo si električno energijo proizvajali kar sami. Kako? Izdelali smo generator na ročni pogon. Najprej smo si nabrali potrebni material, pregledali načrte, potem pa začeli žagati, vrtati, navijati bakreno žico na železno jedro. Pritrdili smo magnete in vse skupaj postavili na nosilce in ležaje, za dovolj hitro vrtenje smo uporabili jermenici različnih velikosti in jih povezali z zobatim jermenom. Lotali smo usmernik, ki je proizvedeno izmenično napetost pretvoril v enosmerno - primerno za napajanje svetilnih diod. En dan pa smo porabili za ekskurzijo v Svet energije v Krškem, ogled Nuklearke ter obisk Muzeja elektroprenosa v Laškem.

ni elektrike, ni panike

Na delavnici Vodenje avtonomnih sistemov Lego Mindstorms smo se najprej spoznali z osnovnimi koncepti vodenja avtonomnih mobilnih sistemov ter s tehničnimi in programskimi lastnostmi kompletov Lego Mindstorms EV3. Nadalje smo snovali, gradili in programirali mobilne sisteme, ki so bili zmožni opraviti naprej predpisano nalogo. Ob koncu delavnice smo obvladali znanja s področij senzorike (žiroskopi, ultrazvočni senzorji razdalj, enkoderji, itd.), konceptov vodenja mobilnih sistemov ter programiranja. Vsi smo omenjena znanja pridobil skozi koncept projektnega dela (mehanska konstrukcija ter programiranje sistema za čim zanesljivejše in čim hitrejše opravljanje naloge). Na koncu smo se s svojimi sistemi pomerili tudi na prijateljskem tekmovanju.

vodenje

 

V delavnici Elektrika v človeškem telesu smo se srečali s področjem biomedicinske tehnike v treh vsebinskih sklopih. V prvem smo spoznali električno naravo delovanja mišic in srca, preizkusili delovanje električne stimulacije ter izmerili elektrokardiogram in elektromiogram. Naučili smo se osnov elektronike, da smo nato lahko postopno zgradili in preizkusili ojačevalnik za merjenje električne aktivnosti srca (EKG). Nato smo se preselili v biološki celični laboratorij, kjer smo spoznali delo v tem okolju in se ukvarjali z uporabo elektroporacije. Z visokonapetostnimi pulzi smo v celice vnašali s fluorescentnim barvilom označene molekule in pod mikroskopom opazovali rezultate. V tretjem sklopu smo s programiranjem računalniških simulacij opisovali sobivanje in medsebojno interakcijo različnih živalskih vrst v omejenem ekosistemu in se tako srečali še s populacijsko dinamiko.

elektrika v človeškem

 

Na delavnici Sončno, brez oblačka smo izdelali domačo avtomatsko vremensko postajo. Najprej smo spoznali osnovne meritve v meteorologiji in se srečali s tipičnimi senzorji. Še več senzorjev smo si lahko ogledali ob obisku pri vremenarjih na Agenciji RS za okolje. Po opravljenih začetnih in nadaljevalnih korakih spajkanja smo sami sestavili avtomatsko vremensko postajo, ki je s pomočjo računalniškega programa zajemala meritve in rezultate prikazala ter shranjevala na osebni računalnik. Na koncu smo želeli preveriti delovanje izdelanih vremenskih postaj, zato smo jih umerili v klimatski komori. Obiskali smo tudi observatorij na Golovcu in se srečali s strokovnjaki za potrese.

sončno, brez oblačka

 

Delavnica Rumba, poglej, prisluhni in počisti  je obravnavala avtonomno  vodenje mobilnih sistemov s pomočjo umetne inteligence. Med delavnico smo se spoznali z metodami za razpoznavanje govornih ukazov in sintezo govora, si ogledali osnovne pristope strojne obdelave slik in se spoznali s področjem vodenja. Na delavnici smo se ukvarjali s predelavo mobilnega sesalnika Roomba in kvadrokopterja AR Drone Parrot. Oba mobilna sistema smo s pomočjo vgradnega sistema RaspberryPi nadgradili s sistemom za razpoznavanje govornih ukazov in sistemom za sintezo govora, ki skupaj omogočata preprosto glasovno upravljanje z mobilnima sistemoma. Med drugim smo se ukvarjali še z izvedbo vodenja po črti, vodenjem mobilnega sistema preko tipkovnice in igralne palice, avtonomnim vodenjem mobilnega sistema med postajami po prostoru, izvedbo algoritma za izogibanje oviram, virtualnim vodenjem mobilnega sistema po prostoru s strojnim vidom in izvedbo vodenja mobilnega sistema na osnovi slike.

rumba

 

Pirati s kamero smo se tudi letos podali v svet videa. Na samem začetku našega druženja smo se spoznali z izdelavo sinopsisa in snemalne knjige. Poslušali smo zanimivo predavanje o našem zaznavanju in dojemanju ter spoznali tehniko zlatega reza. Po nekaj napotkih o kompoziciji in tehnikah video montaže smo že začeli s pisanjem lastnega scenarija. Razdelili smo se v dve skupini, vsaka pa je gradila svojo zgodbo. Pred začetkom snemanj smo obiskali še RTV Slovenija. Tam so nam predstavili potek izdelave televizijske in radijske oddaje od scenografije pa vse do oddajniških sistemov. Peljali so nas po vseh večjih studijih, tako na radiju kot televiziji, in nam predstavili najsodobnejšo opremo. Ogledu RTV je sledilo naporno a zelo zabavno snemanje in kasneje tudi video montaža s končno predstavitvijo video izdelkov. 

pirati

 

Na delavnici Glasba v gibanju smo se najprej posvetili osnovam elektrotehnike in vgrajenih sistemov. Na zelo preprostih vezjih smo spoznali Ohm-ov zakon, ki ga je potrebno poznati, da ne uničimo elektronskih komponent ali mikrokrmilnika. V nadaljevanju smo v kratkem predavanju spoznali, kako nastane zvok in kako lahko z digitalnim sistemom generiramo približke osnovnih tonov ali zaigramo razne melodije. Na sistem smo nato priključili še dva ultrazvočna senzorja razdalje kot vhodni enoti za igranje glasbe. Izdelali smo tudi preprost ojačevalnik za nastavitev glasnosti zvoka. Na koncu je vsak udeleženec vključil še malo svoje domišljije in izdelal svoj lasten glasbeni inštrument.

glasba  v gibanju

Seveda pa ob vsem delu nismo pozabili na zabavo in rekreacijo. Popoldan smo se pomerili v košarki, nogometu, odbojki na mivki in bowlingu. Zadnji skupni večer smo se vrnili v čas Emone in pomerili v rimskih igrah.

šport

Poletni tabor inovativnih tehnologij je tudi letos minil prehitro. Kar naenkrat je bil tukaj petek, ko smo starše povabili v laboratorije, kjer smo ustvarjali med tednom, in jim predstavili pridobljena znanja in izdelke. Teden poln zabave in ustvarjalnosti smo zaključili v največji predavalnici s kratko zaključno prireditvijo in  v avli fakultete s pozdravnim klepetom ob prigrizku in osvežitvi.

 

zaključek PTIT14

Spreminjamo svet!

skupinska ptit14