Novice

Poletni tabor inovativnih tehnologij 2015

Datum objave: 24.08.2015

Predzadnji teden avgusta je prostore Fakultete za elektrotehniko napolnilo 137 radovednih osnovnošolcev in srednješolcev iz vse Slovenije. Vse od 17. do 21. avgusta so v laboratorijih fakultete pod vodstvom mentorjev nadobudno raziskovali sodobne tehnologije in na 14 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.

Dobrodošlica PTIT 2015

 

Na delavnici Električna vozila so se udeleženci najprej seznanili z osnovnim principom delovanja električnih vozil. Po nekaj fizikalnih in elektrotehniških osnovah so se lotili projekta električnega kolesa. Na podlagi eksperimentalnih rezultatov in upoštevanja zakonskih omejitev so izračunali, kolikšna je zahtevana moč električnega motorja in optimalna kapaciteta akumulatorske baterije. Da pa bi bila rešitev okolju prijazna, so baterije polnili s fotonapetostnim modulom. Vse tri sklope (električni motor, baterija, fotonapetostni modul) so povezali z ustreznimi elektronskimi vezji in ocenili, kako hitro bi lahko napolnili akumulatorsko baterijo in kolikšna bi bila avtonomija sestavljenega električnega kolesa. Za popestritev so si ogledali še različne tipe električnih vlakov, ki jih vzdržujejo in servisirajo v podjetju SŽ – Vleka in tehnika, in se z enim od njih popeljali na testno vožnjo.

Električna vozila PTIT

 

Na delavnici Elektroni na sončni pogon so si udeleženci zastavili cilj napraviti solarni polnilec za mobitel. Sončna celica, vgrajena baterija in mobitel imajo vsak drugačno napetost, zato so potrebovali vezje, ki prilagaja napetostne nivoje med posameznimi gradniki. Delavnico so začeli s spoznavanjem osnovnih elektronskih elementov, ki so jih nato sestavili v stikalni pretvornik, ki lahko nizko napetost vira poviša na napetost, ki so jo potrebovali. Z računalnikom so narisali shemo vezja za polnilec in nato narisali še tiskano vezje ter en primerek naredili z rezkarjem. V nadaljevanju so »prispajakali« vse elemente na kontrolno vezje polnilca. Ena sončna celica proizvaja dovolj toka a precej nizko napetost, zato so za polnilec pripravili solarni modul, sestavljen iz šestih sončnih celic, ki so jih vezali v serijo. Pri tem so udeleženci spoznali celoten postopek izdelave solarnih modulov. Na koncu so s 3D tiskalnikom natisnili ohišje in sončno celico, kontrolno vezje ter baterijo zložili v končni izdelek – solarni polnilec za mobitele.

Elektroni na sončni pogon PTIT

 

Udeleženci delavnice Internet Prihodnosti so najprej spoznali razvojno okolje Android in gradnjo aplikacij z orodjem App Inventor. Njihove aplikacije so v nadaljevanju komunicirale s spletnim strežnikom v oblaku, ki so ga postavili s pomočjo PHP in HTML jezikov. Platforma Arduino jim je omogočila uporabo senzorjev za svetlost, vlago, temperaturo, gibanje, globino in magnetno polje. Spletni vmesnik platforme Arduino je samodejno komuniciral s strežnikom, kjer se je vršila obdelava podatkov. Android aplikacije so jim služile za prikaz stanj senzorjev in krmiljenje platforme Arduino. Končni projekti udeležencev so se dotaknili pametnih domov, vremenskih postaj, e-zdravja, alarmnih ter krmilnih sistemov. V okviru delavnice so obiskali tudi podjetje Telekom, si ogledali razvoj aplikacije Najdi.si Zemljevid ter spoznali strežniško središče in omrežno opremo. V MakerLab-u so si ogledali predstavitev, kako nastajajo pravi študentski projekti in se skozi delavnico 3D načrtovanja v SketchUp programu naučili, kako konstruirati izdelke, katere so nato natisnili s 3D tiskalnikom.

INTERNET PRIHODNOSTI PTIT

 

Udeleženci so na delavnici Moja prva spletna stran kljub napornemu tempu uspešno spoznali tehnologije, ki so potrebne za postavitev svoje lastne spletne strani. V roku pet dni so tako spoznali pet različnih in dokaj zahtevnih tehnologij - HTML, CSS, PHP, JAVASCRIPT ter MYSQL. Vsak izmed udeležencev je tako tudi uspešno sam izdelal svojo lastno spletno stran z naprednimi funkcijami kot so sledenje zadolžitev, interaktivno spreminjanje izgleda ter še in še. Veliko pa jih je prebilo pričakovanja in so tako dobili tudi delujočo igrico 3 v vrsto, rešljiv sudoku ter še kaj. Zaradi kvalitete izdelkov jih bo fakulteta tudi gostila na sledeči povezavi, da si jih bodo lahko udeleženci še večkrat ogledali.

Moja prva spletna stran PTIT

 

Na delavnici Na navidezni 3D izlet so udeleženci izdelali oprijemljivi vmesnik s katerim so se odpeljali na navidezno potovanje. Oprijemljivi vmesnik je ročka, ki s pospeškometrom meri naklon ročke in glede na naklon krmili poljubno aplikacijo na osebnem računalniku. Na delavnici so izdelali elektroniko in zanjo v programskem okolju Arduino napisali ustrezno programsko kodo. V SketchUp-u so izrisali model ročke, ki so jo na 3D tiskalniku natisnili. Nato so v natisnjeno ročko vgradili njihovo elektroniko. Ročko so uporabili za krmiljenje programa Google Earth, s katerim so se odpeljali na navidezni izlet. Seveda so udeleženci izdelano ročko odnesli domov.

Na nevidezni 3D izlet PTIT

 

Na delavnici Od elektronov do zvezd so se udeleženci 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, z življenjskim ciklom in končno usodo zvezd, s črnimi luknjami in z možnostmi potovanja po vesolju. Sestavljali so Platonska telesa in programirali v Mathematici. Ogledali so si pospeševalnik delcev in jedrski reaktor v Reaktorskem centru v Podgorici pri Ljubljani ter interaktivni multimedijski center Svet energije pri jedrski elektrarni v Krškem. Izdelali so vsak svoj detektor žic v stenah in spoznali LaTeX, s katerim so izdelali zaključno predstavitev za starše.

Od elektronov do zvezd PTIT

 

Na delavnici Pametna hiša sonca smo udeležence najprej seznanili z nekaterimi karakterističnimi lastnostmi tehnologij, ki spadajo v domeno obnovljivih virov energije. Osredotočili smo se predvsem na proizvodno električne energije iz fotovoltaičnih ter vetrnih elektrarn, pri čemer smo udeležencem poskušali poudariti predvsem dejstva, ki jih sicer nimajo priložnosti zaslediti. Dalje smo se dotaknili še problematike shranjevanja električne energije. Te tehnologije so nato udeleženci preizkušali v praksi s kompletom, ki je vseboval vse potrebne dele za ilustracijo fizikalnih osnov delovanja. Nazadnje so si za zaključek delavnice udeleženci sami zamislili en izdelek, ga sestavili iz komponent na razpolago, ter predstavili staršem.

Pametna hiša sonca PTIT

 

Pirati s kamero so se tokrat podali v svet videa in televizijskega ustvarjanja oddaje v živo. Na samem začetku so si najprej ogledali osnove ustvarjanja in izražanja s pomočjo avdio vizualnih vsebin, predelali teorijo in jo potrdili in utrdili ob ogledu praktičnih primerov iz filmov. Možganske nevihte so se zlile v sinopsis, scenarij in na koncu v snemalno knjigo posameznih prispevkov. Razdelili so se v 3 skupine, dve skupini sta snemali prispevke za v oddajo, ena pa reportažo celotnega tabora. Spoznali so se s tehnikami snemanja s pomočjo steady cama-a, vozička (dolly), kamero na stativu in t.i. snemanja iz roke. Vmes so obiskali RTV SLO, kjer so si ogledali vse sklope produkcije radijskega in televizijskega ustvarjanja, si ogledali ustvarjanje »Firbcologov«, oddaje za mlade, ki je pod taktirko Marka Naberšnika nastajala v Studiu 1 RTV SLO, syncro studio, video montažirnice in oddelek oddajniki in zveze. Obisk je veliko pripomogel k zaključku tabora, saj so zadnja 2 dneva (in eno noč:) posvetili izdelavi oddaje v živo, katero so udeleženci tabora izvedli in izpeljali za svoje starše pred glavnim zaključkom tabora. Omeniti velja, da so vse video prispevke in reportažo za končni izgled po scenariju izkrojili na delavnici Sam svoj video krojač.

Pirati s kamero PTIT

 

Na delavnici Robotski Gangnam so udeleženci robotiko spoznali z več vidikov. V prvem delu so delali z roboti, ki so namenjeni delu v industriji. Razvili so aplikacije za robotsko sledenje predmetov na tekočem traku, pobiranje in vijačenje pokrovčkov na epruvete ter pripravo in deljenje osvežilne pijače. V drugem delu so delali z mobilnimi roboti, ki se prosto gibljejo po prostoru. Naučili so se osnov vodenja robotov na najnižjem nivoju, uporabe senzorjev za zaznavanje položaja ter upravljanja s pomočjo krmilne palice in senzorja Kinect. Razvili so aplikacijo pri kateri mobilni robot zazna, prime in prenese objekte v dvoročno robotsko celico, ta pa jih pobere in izvrši operacijo sestavljanja.  Med tednom so obiskali podjetje Hella Saturnus, kjer na proizvodnji liniji dela 140 robotov in raziskovalni oddelek na Inštitutu za rehabilitacijo Republike Slovenije – Soča, kjer razvijajo robotske naprave za urjenje hoje in prijemanja.

Robotski gangnam PTIT

 

Na delavnici Rumba, poglej, prisluhni in počisti smo se ukvarjali z implementacijo različnih algoritmov umetne inteligence, ki omogočajo avtonomno delovanje mobilnih sistemov. Tekom delavnice so se udeleženci spoznali z metodami za razpoznavanje govornih ukazov in sintezo govora, si ogledali osnovne pristope strojne obdelave slik in se spoznali s področjem vodenja sistemov. Na delavnici so predelali mobilni robotski sesalnik, ki so ga opremili z vgradnim sistemom Raspberry Pi in kamero. To jim je omogočilo, da so mobilni sistem lahko nadgradili s sistemom za razpoznavanje govornih ukazov in sistemom za sintezo govora, kar je omogočilo izvedbo preprostega glasovnega upravljanja z mobilnim sistemom. Razvili in implementirali so algoritme za vodenje po črti, sistem za ročno upravljanje z oddaljene lokacije preko tipkovnice in igralne palice in implementirali lasten algoritem za izogibanje oviram. Poleg tega se je v okviru delavnice ena ekipa ukvarjala z izdelavo sistema za vodenje kvadrokopterja s 3D očali, ki omogoča oddaljeno upravljanje s kvadrokopterjem z nagibanjem in vrtenjem glave. Operater lahko sliko s kamere na kvadrokopterju preko 3D očal spremlja v navideznem okolju v realnem času. Izdelava takšnega sistema je med drugim zahtevala uporabo naprednega matematičnega znanja in terjala izvedbo prirejene programske opreme ter implementacijo določenih algoritmov neposredno na grafični kartici.

Rumba, poglej, prisluhni PTIT

 

Sam svoj video krojač je delavnica, ki se je letos izvajala prvič. Na samem začetku so si skupaj z udeleženci delavnice Pirati s kamero najprej ogledali osnove ustvarjanja in izražanja s pomočjo avdio vizualnih vsebin, predelali teorijo in jo potrdili ter utrdili ob ogledu praktičnih primerov iz filmov, nadaljevali z zgodovino video montaže in teoretični uvod zaključili z osnovnimi pravili montaže. Nato so s pomočjo vnaprej pripravljenih gradiv bolje spoznavali napredna orodja video montaže (programov Premiere in Final cut), se srečali s triki, s pomočjo katerih pohitrimo delo in izboljšamo končni izdelek. Preizkusili so se tudi v hitri montaži več-kamernih posnetkov (multicam editting) ter spoznali osnove barvnih korekcij, maskiranja, sledenja po okvirčkih (keyframe tracking) in osnove merilnih inštrumentov pri barvni korekciji. Vmes so obiskali še RTV SLO, kjer so si ogledali vse sklope produkcije radijskega in televizijskega ustvarjanja, si ogledali ustvarjanje »Firbcologov«, oddaje za mlade, ki je pod taktirko Marka Naberšnika nastajala v Studiju 1 RTV SLO, syncro studio, video montažirnice in oddelek oddajniki in zveze. Na koncu so vsa pridobljena znanja preizkusili v izdelavi videov za oddajo na delavnici Pirati s kamero ter video reportažo celotnega tabora. Izdelke so predstavili staršem in obiskovalcem v sklopu oddaje v živo in zaključne prireditve tabora.

Sam svoj video krojač PTIT

 

Udeleženci delavnice Slikovno vodeni posegi v medicini so s pomočjo LEGO Mindstorms EV3 in Raspberry PI računalnika s kamero izdelali slikovni sistem za zajem in rekonstrukcijo 3D modelov preprostih objektov. Spoznali so osnove programskega jezika Python, s katerim so nato obdelali zajete 2D slike in rekonstruirali 3D model objekta, ki je simuliral anatomijo možganskega ožilja s tumorjem in anevrizmo. Za simulacijo slikovno vodenega jemanja biopsije tumorja so zgradili premičnega LEGO robota, ki so mu določili položaj v prostoru stereo optičnim sistemom. Na ta način so v realnem času vizualizirali položaj biopsijske igle na robotu v prej izluščenemu 3D modelu anatomije, kar jim je omogočilo uspešno jemanje biopsije z robotom le na podlagi slikovne informacije.

Slikovno vodeni procesi v medicini PTIT

 

Na delavnici Sončno, brez oblačka so izdelali domačo avtomatsko vremensko postajo. Najprej so spoznali osnovne parametre, ki so pomembni v meteorologiji in se srečali s tipičnimi senzorji. Še več senzorjev so si lahko ogledali ob obisku pri vremenarjih na Agenciji RS za okolje. Po opravljenih začetnih in nadaljevalnih korakih spajkanja so čisto sami sestavili avtomatsko vremensko postajo, ki je s pomočjo računalniškega programa zajemala meritve in rezultate prikazala ter shranjevala na osebni računalnik. Srce postaje je bil Arduino, ki so se ga naučili programirati. Na koncu delavnice so preverili delovanje svojih vremenskih postaj, katere so umerili v klimatski komori. Naučili so se, kaj je merilna napaka in kaj je merilna negotovost.

Sončno brez oblačka PTIT

 

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 so udeleženci snovali, gradili in programirali mobilne sisteme, ki so bili zmožni opraviti naprej predpisano nalogo. Ob koncu delavnice so obvladali znanja s področij senzorike (žiroskopi, ultrazvočni senzorji razdalj, enkoderji, itd.), konceptov vodenja mobilnih sistemov ter programiranja. Vsi so omenjena znanja pridobil skozi koncept projektnega dela (mehanska konstrukcija ter programiranje sistema za čim zanesljivejše in čim hitrejše opravljanje naloge). Na koncu so se s svojimi sistemi pomerili tudi na prijateljskem tekmovanju.

Vodenje avtonomnih sistemov PTIT

 

Udeležencem smo v popoldanskih urah pripravili sproščeno druženje in športne dejavnosti. Udeleženci so se pomerili v odbojki, nogometu, košarki in bowlingu, eno popoldne pa so si vzeli čas za poučen sprehod po ljubljanskih mostovih.

POPOLDANSKE DEJAVNOSTI PTIT

 

Še prehitro je bil teden okoli in petek smo namenili zaključevanju naših projektov, ki smo jih predstavili staršem. Vse skupaj smo zaključili s skupno prireditvijo v predavalnici ter s klepetom ob prigrizkih v avli fakultete.

ptit 2015 skupinska