Distribuir dels rols i organitzar la planificació. Fer parelles d'especialistes.
Els secretaris de grup creeu una carpeta compartida amb el nom "GRUP XX - Ens submergim"
Repartiu tasques, ompliu el quadern de seguiment i poseu l'enllaç al document de grups i al Classroom.
El vostre repte és aconseguir comandar un robot per submergir-lo en una piscina, però què necessiteu saber?
Reunió dels especialistes de cada grup base amb el docent:
Què hem començat a organitzar?
A on estem buscant informació?
Altres qüestions
Els especialistes de cada grup base han de ser: Programador/a, tècnic mecànic i físic. A banda, caldrà una persona que faci de coordinador o coordinadora del grup que tingui clar que s'està fent en cada moment.
Programar el robot perquè pugui navegar pel fons d'una piscina de fins a 5 metres.
Dissenyar una aplicació mòbil per al seu control.
Estudiar els materials utilitzats
Estudiar el connexionat elèctric necessari i fer les connexions
Calcular els materials necessaris perquè el submarí tingui flotabilitat neutra
Completar una memòria tècnica
Pòster científic
Amb les plaques electròniques ESP32 STEAMakers i el programari AppInventor ( o similar)
Calcular densitats i empenyiment
Fer proves de flotabilitat
S'ha de penjar la memòria al classroom. ATENCIÓ: sessions 9 i 14 fer preentregues (veure calendari)
Cerqueu informació sobre els principis físics que intervenen en l'estudi de submarins:
Flotabilitat
Densitat de materials
Principi d'Arquimedes
Empenyiment
Flotabilitat neutra
(...)
Tot allò que considereu necessari per a poder donar explicació científica als processos que es donaran al llarg del control del submarí.
Elaboreu un document de text amb el marc teòric necessari.
Redacteu amb vocabulari rigorós i criteri científic.
Afegiu les equacions i fórmules que donin explicació adient. (Feu servir l'extensió AutoLaTeX, si feu servir document de Google).
Feu servir imatges quan sigui útil per a clarir conceptes
Plantegeu i elaboreu un experiment en què pugueu calcular la densitat de cossos regulars (com pot ser el porexpan tallat) i irregulars (com els tubs de PVC).
Dueu a terme l'experiment i determineu les densitats:
Del PVC (clorur de polivinil)
Del EPS (poliestirè expandit)
Del XPS (poliestirè extruït)
Elaboreu un breu informe en què s'inclogui:
Procediment experimental
Recull i tractament de dades
Discussió de resultats
Elaboreu una fitxa tècnica dels materials.
Es tracta d'una presentació comercial del producte que inclou, entre d'altres, les següents dades:
Nom, composició del producte i estructura química.
Descripció general del producte, del seu ús i la seva funcionalitat
Propietats físiques i químiques: olor, color, estat, densitat, etc.
Condicions d'estabilitat: punts de congelació/ebullició/congelació, solubilitat, compatibilitat, etc.
Forma de presentació del producte
Precaucions: on i com aplicar-ho, identificació de perills, incompatibilitats d'aplicació, dosi d'aplicació, EPI’s recomanats, pictogrames relacionats.
Elaboreu un document de Google amb les fitxes tècniques dels tres materials del submarí.
Podeu seguir la plantilla.
Segons el tipus de porexpan, aquest absorbeix aigua quan es mulla. La densitat real del porexpan moll no és la mateixa que la del porexpan en sec.
Feu un estudi sobre com es relaciona la massa del porexpan sec vs. la del porexpan quan absorbeix aigua.
Agafeu mostres de diferents masses (en sec) de porexpan.
Mesureu la massa en sec.
Submergiu cada mostra en aigua fins que absorbeixi tota l'aigua possible.
Torneu a mesurar la massa per veure la massa molla.
Representeu un gràfic de dispersió amb el full de càlcul "Massa moll vs. Massa sec".
Feu una recta de regressió per veure la relació lineal que hi ha entre ambdues magnituds.
QUÈ HEU DE FER?
Lliureu el full de càlcul amb el recull de dades i la regressió lineal.
Perquè el submarí funcioni correctament, necessitem aconseguir la flotabilitat neutra, modificant les forces (pes i empenyiment).
A partir de la segona llei de Newton, trobeu la quantitat de porexpan (sec) que heu d'afegir al vostre submarí per tal que adquireixi la flotabilitat neutra.
(Per fer-ho, suposeu que la densitat de l'aigua és de 1 g/mL.)
Un cop calculat, ja podeu afegir el porexpan al vostre submarí! Intenteu repartir-lo bé per tal que NO suri més d'una banda que d'una altra (evitem la rotació).
Elaboreu un document de Google, detallant tot el procediment, equacions i raonament.
Objectius específics
Comprendre el funcionament d’una placa ESP32 Steamakers.
Programar el control dels motors i sistemes del robot.
Gestionar la comunicació entre el robot i l’aplicació mòbil.
Implementar algorismes de moviment i estabilització.
Realitzar proves i depuració del codi.
Objectius específics
Integrar programació, electrònica i mecànica.
Coordinar tots els sistemes del robot.
Garantir estabilitat i seguretat.
Tasques
Investigar què és la robòtica i quines aplicacions té.
Introduir conceptes bàsics d’electrònica de control.
Investigar què és una placa ESP32 Steamakers, analitzar les característiques i funcionalitats.
Investigar sensors i components útils per a un robot submarí:
motors
drivers
Bluetooth
Cercar exemples de projectes similars.
Crear un glossari tècnic.
Introducció a la robòtica i a l'electrònica de control.
Introducció a la placa ESP32 Steamakers.
Fitxa tècnica dels components.
[Glossari tècnic]
Bibliografia i webs consultades.
Tasques
Definir les entrades i sortides del sistema.
Realitzar l’esquema electrònic (Fritzing).
Definir l’alimentació elèctrica.
Organitzar els pins de la placa ESP32 Steamakers.
Planificar el sistema de comunicació.
Esquema elèctric.
Diagrama de blocs.
Taula de connexions.
Explicació funcional del circuit.
Continguts
Construcció del xassís
cablejat i motors
Tasques
Dissenyar el xassís
Escollir materials
Tallar PVC
Muntar estructura
Muntar motors
Fer connexions
Proves de moviment
Croquis del robot
Mesures
Materials utilitzats
Fotografies del procés
Esquema elèctric (Fritzing)
Problemes trobats i solucions
Tasques
Configurar l’entorn de programació, IDE, per a la placa ESP32 Steamakers (Arduino IDE, STEAMakers>Blocks,..)
Aprendre estructura bàsica del codi:
setup()
loop()
Programar proves simples:
encendre LEDs
controlar motors
llegir sensors
Programar funcions modulars.
Captures del codi.
Explicació de funcions.
Comentaris del programa.
Diagrama de flux.
Tasques
Programar el moviment del robot:
avançar
retrocedir
girar
pujar
baixar
Programar el control simultani de motors.
Programar el sistema de comunicació.
Gestionar errors i estabilitat.
Algorismes de control.
Explicació del funcionament.
Diagrama de flux complet.
Versions del programa.
Registre d’errors i correccions.
Tasques:
Fer proves de funcionament.
Detectar errors.
Ajustar velocitats i moviments.
Verificar estabilitat del robot.
Registrar resultats.
Taules de proves.
Fotografies.
Vídeos.
Conclusions tècniques.
Millores futures.
Objectius específics
Crear una aplicació mòbil funcional.
Establir comunicació amb la placa de control.
Dissenyar una interfície intuïtiva.
Controlar el robot des del mòbil.
Tasques:
Aprendre el funcionament d’App Inventor.
Investigar components Bluetooth.
Analitzar exemples d’aplicacions de control remot.
Provar connexions simples.
Introducció a l'IDE d'AppInventor
Captures de pantalla.
Explicació dels blocs.
Resum de funcionalitats.
Recursos utilitzats.
Tasques
Dissenyar pantalles.
Organitzar botons i controls.
Definir icones i indicadors.
Millorar l’accessibilitat.
Esbossos.
Wireframes.
Captures de pantalla.
Explicació del disseny.
Tasques
Programar connexió Bluetooth.
Programar enviament d’ordres.
Programar recepció de dades.
Sincronitzar l’aplicació mòbil amb la placa ESP32 Steamakers.
Gestionar errors de connexió.
Captures dels blocs.
Explicació del funcionament.
Taula de comandes.
Diagrama de comunicació.
Tasques
Integrar blocs de control del robot.
Captures de pantalla.
Explicació de blocs utilitzats.
Conclusions tècniques.
Tasques
Verificar connexió mòbil-robot.
Comprovar temps de resposta.
Detectar interferències.
Validar control complet del robot.
Taules de resultats.
Fotografies.
Vídeos de funcionament.
Conclusions finals.
Aquest primer lliurament de la memòria ha de contenir:
Portada
Índex automàtic
Introducció
Cos del treball
Número de pàgina automàtic al peu de pàgina.
Capçalera automàtica
Bibliografia
Eines
Marc teòric
Planificació i càlculs
Descripció projecte
Condicions
Investigació
Estudi de flotabilitat
Croquis DAO
Característiques tècniques dels dispositius
Informes tècnics
Planificació del procés constructiu
Fitxa de materials
Llistat de materials i pressupost
Programació i construcció
Programació ESP32
Programa APP
Disseny i muntatge circuit
Muntatge del sistema a construir
Disseny de missions i millores
Avaluació del prototip
Conclusions
Aquest primer lliurament de la memòria ha de contenir:
Portada
Índex automàtic
Introducció
Cos del treball
Número de pàgina automàtic al peu de pàgina.
Capçalera automàtica
Bibliografia
Eines
Marc teòric
Planificació i càlculs
Descripció projecte
Condicions
Investigació
Estudi de flotabilitat
Croquis DAO
Característiques tècniques dels dispositius
Informes tècnics
Planificació del procés constructiu
Fitxa de materials
Llistat de materials i pressupost
Programació i construcció
Programació ESP32
Programa APP
Disseny i muntatge circuit
Muntatge del sistema a construir
Disseny de missions i millores
Avaluació del prototip
Conclusions
Dissenyar possibles missions a realitzar amb el vehicle submarí
Fer el disseny de la programació, dels materials i de les condicions necessàries per dur terme les missions
Presentació del projecte
Fer propostes de millora dels projectes dels altres grups
Exposició del projecte en grup
Fer proves finals, millores i preparar el vehicle per fer la sortida al CIRS
Sellar els motors per fer que siguin impermeables
Posada a punt
Missions
En el Centre d'investigació submarina (CIRS), junt amb els investigadors i tècnics.
Completar la memòria tècnica
Pòster científic
Tasques:
Investigar què és la robòtica i quines aplicacions té.
Introduir conceptes bàsics d’electrònica de control.
Investigar què és una placa ESP32 Steamakers, analitzar les característiques i funcionalitats.
Investigar sensors i components útils per a un robot submarí:
motors
servomotors
drivers
Bluetooth
sensors de profunditat
sensors d’orientació
Cercar exemples de projectes similars.
Crear un glossari tècnic.
Fitxa tècnica dels components.
Resum de la investigació.
Taula comparativa de components.
Bibliografia i webs consultades.