Ευάγγελος Παπαδόπουλος Καθηγητής ΕΜΠ Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου

Παρουσίαση με θέμα: "Ευάγγελος Παπαδόπουλος Καθηγητής ΕΜΠ Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Έρευνα στη Ρομποτική και Εκπαίδευση Μηχανικών με τα Mindstorms της Lego.
Ευάγγελος Παπαδόπουλος Καθηγητής ΕΜΠ Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

2 Τι θα μας απασχολήσει O σημερινός Μηχανικός & δεξιότητες
Εκπαίδευση Μηχανικών Τα Lego Mindstorms Εκπαίδευση με χρήση συστήματος Lego Έρευνα με χρήση συστήματος Lego Συμπεράσματα

3 O Μηχανικός Γνωρίζει τους Νόμους της Φυσικής
Χρησιμοποιεί τις δυνάμεις της Φύσης για παραγωγή χρήσιμου Έργου για τον Άνθρωπο Έργο Λύτης προβλημάτων (problem solver) Σχεδιαστής (designer) Καινοτόμος-Εφευρέτης

4 Πρόγραμμα Σπουδών Μηχανικών
Γνώσεις - Εξειδίκευση - Κατανόηση ++ Επίλυση προβλημάτων ++ Άλλες δεξιότητες ++ Επικοινωνία Ομαδική εργασία ...

5 Ο Σημερινός Μηχανικός Πρέπει να είναι έτοιμος για Επιτυγχάνεται με
Σωστή αντίληψη με διαθεματική προσέγγιση, Καινοτομικές ιδέες και διαίσθηση, Θεμελιωμένη θεωρητική γνώση, Πρακτική εμπειρία. Επιτυγχάνεται με Ανάλυση Σχεδιασμό Κατασκευή Έλεγχο λειτουργίας Και Βελτιστοποίηση πραγματικού συστήματος

6 Εκπαίδευση Μηχανικών & Lego
Οικονομικό σύστημα που καλύπτει δομικά στοιχεία, αισθητήρες, επενεργητές και «εξυπνάδα». Επικέντρωση στη σύνθεση και την εφευρετικότητα Απομακρύνει τα προβλήματα συμβατότητας, παραγωγής, κόστους Δεν απαιτεί πλήρες εργαστήριο Μάθηση και σχεδιασμός με διασκέδαση Περιορισμένο σύστημα, όχι πραγματικό

7 Λίγα Λόγια για τα Lego™ Τα τουβλάκια Lego δημιουργήθηκαν από τον Δανό μαραγκό Ole Kirk Christiansen, το 1949. Από τα Δανικά leg godt, που σημαίνει παίξε καλά. Τουβλάκια από ABS: 1963 (σταθερότητα, αντοχή)

8 Λίγα Λόγια για τα Mindstorms™
Κατασκευές με κίνηση και «εξυπνάδα». Σε συνεργασία μεταξύ Lego και MIT Media Laboratory. Robolab GU: Tufts U., Labview της National Instruments.

9 Μικροελεγκτές Mindstorms™
RCX: 8-bit H8/300 32KB RAM Infrared (IR) 3 αισθητήρες 3 κινητήρες NQC, κ.λπ. NEXT: 32-bit ARM, +2 64KB RAM, 256KB flash Bluetooth, USB 4 αισθητήρες 3 σερβοκινητήρες LabView, κ.λπ.

10 Εκπαίδευση: Μηχανοτρονικά Συστήματα
Mechatronics: σύνθεση Μηχανολογίας, Ηλεκτρονικής, Ελέγχου και Λογισμικού για σχεδιασμό σύνθετων προϊόντων υψηλής ακρίβειας, π.χ. Σταθεροποίηση εικόνας φωτογραφικής μηχανής) Μεταπτυχιακό μάθημα σε Mechatronics (25, όχι ομογενές) Ομάδες των 2-3 ατόμων Θέμα προτείνεται από την κάθε ομάδα. Με έγκριση. Εκπόνηση κατά τη διάρκεια του εξαμήνου. Με επίβλεψη. Παρουσίαση αποτελέσματος και υποβολή τεχνικής έκθεσης.

11 Όχημα υπερπήδησης εμποδίων
Παραδείγματα Θεμάτων Αποφυγή εμποδίων Όχημα υπερπήδησης εμποδίων Αδρανειακή πλατφόρμα

12 Παραδείγματα Θεμάτων

13 Παρατηρήσεις Τα θέματα που επιλέγονται είναι πάντα ενδιαφέροντα
Αποκτάται παράλληλη εμπειρία σε σχεδιασμό μηχανολογικό, ηλεκτρονικό λογισμικού Εργασία σε ομάδες Διασκέδαση Πλήρης εργασία από το μηδέν έως τις παρουσιάσεις και τις τεχνικές εκθέσεις Θετική η χρήση του συστήματος Lego.

14 Έρευνα στη Ρομποτική (ΙΕΕΕ)
Lego robotic arm; Porter, Phil; Electronic Systems News; Volume: 1983 , Issue: 3 267 Δημοσιεύσεις σε Συνέδρια και Περιοδικά με κρίση μεταξύ 1983 και 2010 αναφέρονται σε Lego 85 Δημοσιεύσεις σε Συνέδρια και Περιοδικά με κρίση μεταξύ 1983 και 2010 με τη λέξη «Lego» στον τίτλο 8 Δημοσιεύσεις το 2010 με τη λέξη «Lego» στον τίτλο

15 Έρευνα στη Ρομποτική (ΕΑΕ)
Enginnering: Σχεδιασμός με περιορισμούς Ποιο είναι το μέγιστο που μπορούμε να επιτύχουμε με δομικούς, υπολογιστικούς και επικοινωνιακούς περιορισμούς. Οι περιορισμοί της πλατφόρμας Lego ως ερευνητική έμπνευση

16 Project Kandinsky Προτάθηκε από τον Επικ. Καθ. της ΑΣΚΤ Μάνθο Σαντορινέο. Η ζωγραφική του Kandinsky βασίζεται σε στοιχεία όπως γραμμές, κύκλους, τρίγωνα κ.λπ. Στόχος: Κατασκευή ρομποτικού συστήματος ικανού να αντιληφθεί βασικά στοιχεία και να αλληλεπιδράσει με αυτά.

17 Ρομποτικά Οχήματα Εξερευνητής Ζωγράφος

18 Αποτελέσματα Αντίστροφη μηχανολογία
Αύξηση των δυνατοτήτων με παράκαμψη του O/S Βέλτιστος μηχανολογικός σχεδιασμός οχημάτων Σχεδιασμός νέων αισθητήρων και διεπαφών Ταχείς αλγόριθμοι αναγνώρισης απλών στοιχείων Αμφίδρομη επικοινωνία ρομπότ με τρίτο υπολογιστή Αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σε διεθνές περιοδικό της ΙΕΕΕ

19 Πείραμα

20 Συμπεράσματα Η εκπαίδευση των σημερινών μηχανικών γενικά και ειδικά στη ρομποτική απαιτεί συνδυασμό διαθεματικής γνώσης, εμπειρίας και συνεργασίας για σύνθεση σύνθετων συστημάτων. Η πλατφόρμα Lego μπορεί να χρησιμοποιηθεί γαι το σκοπό αυτό. Με προσοχή, εφόσον είναι μία προσέγγιση της πραγματικότητας