|
Titel
4
|
Robot støvsugeren
Projektbeskrivelse
Dette projekt er bundet op på at I får et lille bil, som skal munde ud i, at bilen automatisk kan ”dække” et rum mest effektivt. Det vil sige, at bilen skal hurtigt og effektivt kunne støvsuge et ”helt” rum. I skal arbejde efter PBL metoden.
Opgave Case
Din gruppe skal fremstille en robotstøvsuger til jeres eget hjem. Basis for robotstøvsugeren er bilchassiet, som I har fået udleveret. Senere kan der monteres en håndstøvsuger på bilen, men det skal I ikke arbejde med i dette projekt. Støvsugeren skal automatisk kunne støvsuge store og små rum. I skal overveje hvordan bilen skal kunne manøvre og overveje flere metoder til, hvordan støvsugeren/bilen får ”dækket” hele rummet. Hvordan detekterer bilen fx et stoleben og hvordan passerer bilen dette ben. Skal bilen køre langsomt, når den undviger et stoleben?
Man skal også kunne styre støvsugeren manuelt til svært fremkommelige steder som fx et teenagerværelse med flasker og tøj på gulvet. Hver gruppe skal lave for undersøgelse af projekt vedr. robot støvsuger.
Bilen skal også have visningssystem så man ikke bliver kørt over. Det skal være et ”blinlys system”
LCD display med speed og køremode
I skal bruge TinkerCad til at teste/afprøve el-komponenter fx L293 H-bro og afstandsmåler.
I skal selv ætse printkort til motorstyringen.
Eleverne skal lave print i Eagle og ætse print til H-bro og lave programkode til "selvkørende bil".
Test skal både indeholde Software og Hardware test i programmet TinkerCad inden I tester jeres fremstillede printkort.
Dette projekt bygger videre på teorigennemgang i projekt "Selvkørende bil del 1".
Noget af denne teori gennemgås igen i dette projekt. Eleverne skal arbejde rimeligt selvstændigt i grupper, dog med lærerhjælp. Projekt afsluttes med stor projektrapport.
BEMÆRK: Eleverne har været på Studietur til København i uge 46. 6 moduler i denne uge skal derfor IKKE indgå i "Selvkørende bil projekt".
Projekt krav:
HUSK LOGBOG HVER DAG!
RAPPORT og projekt afleveres fredag den 8. december
I skal bruge rapport skabelonen. Rapport skal fylde 18 til 25 sider.
Valg af komponenter:
I SKAL opstille 2 muligheder opliste fordele og ulemper for begge valg og derefter lave en argumenteret begrundelse for jeres valg.
Det kunne være valg af ”motorstyring med reversering”.
Andre vigtige el-komponenter skal også begrundes.
HUSK:
Du kan eventuelt beskriv det mønster bilen skal køre efter og lave en tegning. Denne tegning indgår i afleveringen.
Krav til bilen. Beskriv hvordan den skal kunne vende, en bil kan vende på mange måder, tænk på en kampvogn med bælter. Skal den kunne vende eller bakke?
I skal bruge display til at løse nogle opgaver/krav.
Programmering: I skal naturligvis lave et Flowskema/rutediagram inden I programmerer. Nogle gange laver man Flowskema/rutediagram og lidt programmering sideløbende, for at se hvad der kan lade sig gøre. I SKAL bygge jeres programkode op af programkald.
Eleverne har skullet arbejde efter PBL metoden i dette projekt, herunder:
Krav fra bekendtgørelsen:
2.1. Faglige mål
Eleverne har arbejdet med følgende mål:
Problemidentifikation
̶ formulere en relevant teknisk problemstilling, som forholder sig til det givne projekt
̶ identificere faktorer, som har betydning for den tekniske problemstilling
̶ formulere spørgsmål, så det lægger op til en struktureret analyse
Problemanalyse
̶ gøre rede for relevante faktorer/metoder
̶ strukturere informationssøgningen til relevant fagligt stof og forholde sig kildekritisk
̶ producere egen viden
Produktprincip
̶ opstille relevante krav/kriterier på baggrund af undersøgelserne i problemanalysen og argumentere herfor
̶ anvende idegenereringsteknikker
̶ visualisere forskellige løsningsforslag på baggrund af kriterierne
̶ anvende metoder til at finde bedst egnede løsning, kravmatrix eller lignende
Produktudformning
̶ lave visualisering af produktet, præsentation af de tekniske løsninger samt beregninger og resultater
̶ formidle et produkt vha. tekniske tegninger
̶ argumentere for løsningens delelementer på baggrund af opstillede krav/kriterier
̶ foretage og formidle relevante tekniske beregninger og data
Produktionsforberedelse
̶ anvende planlægningsværktøjer
̶ udvælge værktøjer og apparater
̶ fremstille materiale- og styklister
Realisering
̶ arbejde med forskellige materialer og komponenter, på baggrund af deres egenskaber, opbygning og egnethed
̶ håndtere enhedsoperationer, processer, bearbejdningsmetoder i det aktuelle værksted
̶ arbejde og færdes sikkert i værksted og laboratorier
̶ teste det fremstillede produkt teknisk, videnskabeligt eller i konkrete brugssituationer
̶ vurdering af egen løsning i forhold til problemstillingen
Derud over skal eleven kunne
̶ formidle deres arbejde mundtligt og skriftligt
̶ anvende audio- og visuelle værktøjer
̶ behandle problemstillinger i samspil med andre fag
̶ demonstrere viden om fagets identitet og metoder.
2.2. Kernestof
Gennem kernestoffet skal eleverne opnå faglig fordybelse, viden og kundskaber. Følgende kernestof er brugt i dette projekt:
Nøgletemaer (40 pct.)
1) Projektstyring:
̶ projektstyringsværktøjer
̶ samarbejdsformer, rollefordeling og ansvarsområder i projektarbejdet
̶ mødeafvikling, herunder virtuelle møder
2) Produktudvikling:
̶ et produkts udvikling fra idé til produktion, CAD, kvalitetsstyring og orientering om omkostninger ved indkøb og produktion
3) Produktions- og procesovervågning:
̶ måling og indsigt i måleinstrumenter
4) Materialeteknologi:
̶ materialers egenskaber, fremstilling, anvendelse, afprøvning og bearbejdning
Valgtemaer (30 pct.):
9) Analog- og digitalteknik, el:
̶ teorien bag og konstruktionen af elektriske kredsløb.
10) Programmerbar elektronik, el:
̶ programmerbar elektronik i samspil med de fysiske omgivelser
̶ datatransmissionsprotokoller
Eleverne er primært blevet undervist efter lærerens formelnote.
Inden eleverne starter på miniprojekt "Den selvkørende bil", så har de fået undervisning i:
TincerCad program:
Mulighed for at opsætte og forbinde hardware bl.a. H-Bro sammen med Arduino og lave tilhørende programkode. Hardware/software kan simuleres i dette program.
"Arduino programmering":
Lave flowdiagrammer. Bruge arduinoes hjemmeside med eksampler på programkode:
Herunder specielt
- Programopbygning generelt:
Header (Variabel definition), Void Setup, Void Loop
-Definere Inputs/Outputs
-If/else sætninger
- Blokkald
-Switch Case
Eagle print udlægningsprogram:
Eleverne er blevet undervist i at først lave en I/O-liste til Atmega 328 chippen og derefter tegne kredsløb (H-bro) i Schematic (Eagle). Samt at lave en board-fil til printudlægning.
Følgende teori er gennemgået i forrige projekt og skal bruges af eleverne i dette projekt. Nogle af punkterne er blevet repeteret:
Kort intro af Kondensatorer
Pull up og pull down modstande
Transistorer. Herunder koblinger som afbryder.
Arduinoens 10-bit converter.
Spændningsdeler
555-timer.
And og or gates til bilens blinklys
UV materiale fra nettet med datablade fra All-datasheet:
NPN Darlington transistor: TIP121
NPN transistor: BC547
H-Bro: L293
Spændingsregulator: L7805
Logic gates:
And-Led: 74HC08
Or-led: 74HC32
Forskellige typer motorer er gennemgået (lektier) med film fra nettet:
Servo Motors, how do they work?
How does a Stepper Motor work?
How a Stepper Motor Works
|