Navigácia

Mgr. Milan Macháček

Ak budete mať záujem, budeme sa môcť pod mojím vedením na krúžku programovanie v automatizácii zapojiť napr. do súťaží Siemens Young Generation Award, Skills Slovakia - Mladý mechatronik, prípadne ďalších.

V minulosti sme na mojich krúžkoch zrealizovali už viacero zaujímavých projektov, s ktorými sme sa zúčastnili viacerých súťaží a pochodili nie len Slovensko. Tak stručne malá ochutnávka.

Súťaž Skills Slovakia Mladý Mechatronik 2018

Cieľom  tejto súťaže bolo vyriešiť úlohu z manipulácie, ktorá si vyžaduje zručnosti a znalosti pneumatických a elektrických komponentov, snímačov aj programovania PLC Siemens. 

 

Robotické súťaže, mobilné samohybné roboty

Tu sme sa na začiatok (pre krátkosť času) uchýlili najskôr k robotovi zo stavebnice Lego, neskôr sme pokračovali robotom poskladaného z predpripravených dielov a elektronických modulov na platforme Arduino.  Hlavným motívom bolo pozrieť sa na nejakú súťaž a vidieť aké roboty sa robia na iných školách, pozrieť jednoducho konkurenciu a začať sa programovaniu na platforme Arduino venovať  aj cez mobilné roboty. Veď čo je lepšie ako keď programovaním uvedieme niečo do pohybu? Hned od prvej súťaže sme mali celkom slušný úspech, tak verím, že neostane len u tohto, ale sa ešte pozrieme aj na ďalšie robotické súťaže.

  • na celoslovenskej súťaži s medzinárodnou účasťou Trenčiansky robotický deň 14. a 15. 2. 2018
    - 1. miesto v kategórii DoIt! >16,
    1. miesto  Follower Hard >16 a
    - 8. miesto v kategórii Follower Easy >16 (>16 znamená študenti SŠ)
  • osobitnú Cenu za inovatívne riešenie robotickej ruky na celoslovenskej súťaži Robocup 2018
  • 1. miesto v kategórii Robotí šprint na medzinárodnej súťaži ISTROBOT 2018

 

Mikroprocesorom riadené robotické rameno 

Pohonmi jednotlivých kĺbov robotického ramena sú štandardné modelárske servomotorčeky, na ktorých riadenie je potrebné generovať s potrebnou frekvenciou impulzy premenlivej dĺžky. Tento parameter potom určuje uhol otočenia výstupného hriadeľa každého servomotora. Na takéto riadenie sme použili mikroprocesor Atmel Atmega 8, ktorému stačí dať jednoduchý povel (stlačenie tlačidla) a robot už sám podľa napísaného programu vykoná automaticky rad  operácii. Táto konštrukcia je pomerne jednoduchá, vytvorená podľa návodu a bolo by na nej ešte čo vylepšovať.  Rovnako aj riadiaci obvod a program sú zatiaľ náš prvý pokus o automaticky pracujúceho robota (video), ďalšie môžete spraviť lepšie, zložitejšie. Tvorivosti sa medze nekladú.

  • robota sme verejnosti predviedli na výstavisku Agrokomplex v Nitre, na celoslovenskej prezentácii stredných odborných škôl Mladý tvorca
  • roboty v spolupráci s dopravníkmi vytvorené na deň otvorených dverí (video)
  • podobného  len už 5-osého robota, sme pripravili a predviedli na celoslovenskej súťaži Robocup 2018.  Náš robot si dokázal zapamatať ručne zadávané polohy a potom ich zopakovať už sám automaticky. Pretože v kategórii boli len  roboty z Lega a podľa návodu, my sme dostali osobitnú Cenu za inovatívne riešenie robotickej ruky.

 

Autodráha s nezávislým solárnym nabíjaním (2015)

V tomto projekte sme zúročili svoje predošlé poznatky, pretože solárny tracker riadený pomocou PLC sme už so študentami úspešne postavili. Niektoré časti preto môžu vyzerať povedome, ale prerábalo sa takmer všetko. Navrhli a zostrojili sme kompletne nové riadenie pomocou mikroprocesora, takže pravdepodobne už to najlacnejšie možné riešenie. Celý solárny systém je autonómny, pretože okrem toho, že sa stále automaticky otáča za slnkom, si postupne nabíja batériu, z ktorej sa šetrne napája sám, ale hlavne je z nej napájaná autodráha s malými Volkswagen-mi. Za to, že sme mohli zrealizovať tento projekt vďačíme predovšetkým grantu z Nadácie Volkswagen Slovakia. A doterajšie úspechy :)

 

Programovateľný autonómny samohybný robot.

Takýchto dvoch robotov sme na školu v rámci projektu podporeného nadáciou Volkswagen Slovakia získali z fakulty riadenia a informatiky Žilinskej univerzity. Časom si možno postavíme aj nejakého vlastného, ale dovtedy nám určite veľmi dobre poslúžia, aby sme sa naučili, vyskúšali si, jednoducho mali sa s čím hrať :). V programovaní takýchto robotov už sa pravidelne organizujú rôzne až medzinárodné súťaže, preto ak máte chuť sa niečo nové naučiť, vyskúšať a možno ak vydržíte a budete si chcieť svoje schopnosti skúsiť i porovnať s podobnými nadšencami na niektorej špecializovanej súťaži (Trenčiansky robotický deň, Istrobot, RoboCUP...), dajte mi o sebe vedieť.

 

Úspech na odbornej súťaži Skills Slovakia Mladý Mechatronik

Túto zastrešoval v spolupráci so spoločnosťou Festo spol. s r.o. a Materiálovotechnologickou fakultou STU v Trnave, Štátny inštitút odborného vzdelávania. Už 3. ročníka súťaže sa zúčastnilo 8 dvojčlenných tímov zo stredných odborných škôl z celého Slovenska. Cieľom súťaže bolo vyriešiť úlohu z manipulácie, ktorá si vyžaduje zručnosti a znalosti pneumatických a elektrických komponentov, snímačov a programovania PLC. Keď ma nechvália iní, musím sa sám, že programovať PLC firmy Siemens som učil ja, a aj priamo na mieste súťaže som našich študentom zabezpečoval "coaching". Výsledkom je výborné umiestnenie, len pár bodov za víťazmi, študentami usporiadajúcej SPŠ Levice.

  • 2. miestom na celoslovenskej súťaži Skillls Slovakia- Mladý Mechatronik.
    Diplom z tejto súťaže môže mať až cenu praktickej maturity pre našich štvrtákov v odbore mechanik elektrotechnik so zameraním na automatizačnú techniku, a to už môže stáť za trochu námahy.

 

Vylepšený projekt úsporného verejného osvetlenia verzie 2.0.

Tento sme aj vďaka podpore Stredoslovenskej energetiky po predošlých súťažiach neodložili, ale povedali sme si, že šetriť sa dá viac, ak sa chce a pohne sa trochu rozumom. Že treba výbojkové svietidlá nahradiť účinnejšími LED svetelnými zdrojmi, by dnes už možno vedelo povedať i múdrejšie dieťa, no my sme navrhli rad ďalších opatrení (bez toho, aby svetlá počas časti dňa keď je tma zhasli) a umožnili sme tak úsporu ešte takmer o polovicu. Celý proces ovládania je teraz automaticky riadený mikroprocesorom, čo je flexibilné, ale i cenovo veľmi dostupné riešenie. Náš dôsledný a do detailov premyslený koncept sa zatiaľ páčil a bol už ocenený:

  • 1. miestom a nezanedbateľnou finančnou odmenou pre študenta i školu na súťaži Strojárska olympiáda na SjF STU v Bratislave,
  • 1. miestom na krajskom kole súťaže Enersol
  • 2. miestom na celoslovenskom kole súťaže Enersol SK a postupom medzi najlepšie projekty za Slovenskú republiku na, tento rok nesúťažnú medzinárodnú prehliadku Enersol 2015 do Českej republiky (prezentované práce z 5 krajín)
  • Čestné uznanie od JUDr. Svetlany Gavorovej, generálnej riaditeľky Slovenskej inovačnej a  energetickej agentúry za inovatívne výsledky vzdelávacieho procesu a prezentované moderné riešenie Superúsporného verejného osvetlenia na podujatí Mladý Tvorca 2015

 

Inteligentne riadené naklápanie solárnej elektrárne

Tento projekt sa pripravoval a riešil veľmi dlho najskôr len teoreticky, pretože nám trvalo istú dobu, kým sme prišli na to ako presne sa vlastne počas dňa, ale i roka vlastne slnko pohybuje po oblohe. Keď sme prišli na to ako vypočítať polohu slnka pre ľubovoľný deň a hodiny, pustili sme sa do konštrukcie samotného zariadenia, ktoré by bez sledovania slnka vedelo kde práve je a do tejto pozície optimálne naklonilo solárne panely, pretože práve v tedy budú vyrábať maximum energie. S modelom študenti po priebežných úpravách a vylepšeniach pozbierali množstvo zaujímavých ocenení:

 

Vŕtacia linka

Mechanickú časť tejto vŕtacej linky sme našli na škole zapadanú prachom a dlhé roky bez života, inak povedané bola nefunkčná a nikto s ňou dlho nič nerobil. Odpojili sme od nej všetko čo sa nám nehodilo a spravili vlastné celkom nové riadenie pomocou najnovšieho PLC Siemens Simati S7 1200. Veľmi sme boli pyšní na náš prepracovaný systém automatickej samodetekcie, automatického zisťovania a ohlasovania chýb, ktoré by na linke mohli vzniknúť a obsluhe by tak mohol výrazne pomocť skrátiť čas potrebné na opravu výrobnej linky.

  • S hotovým projektom sme sa zúčastnili súťaže Siemens Young Generation Award 2014 a postúpili s ním do najlepšej desiatky projektov z celého Slovenska. Finále sa konalo až v sídle Siemens-u vo Viedni.

 

Dynamický LED displej riadený mikroprocesorom

Do tohto sme sa pustili preto, lebo sme to tu všetko mali a chcelo sa nám :-)
Skončili sme (zatiaľ) na 16x8 LED, na ktorých buď vykresľujeme "len" pohybujúci sa pevne naprogramovaný text, alebo sme skúšali už napríklad celkom pekné hodiny, alebo jednoduchý teplomer. To všetko mikroprocesor hravo dokáže. Ak si chcete pozrieť videá, tak tu. Celé to je osadené na DPS, ktorý sme si navrhli sami a aj ho vyrobili a osadili u nás.
S týmto projektom sme zatiaľ boli len na nižších kolách súťaže SOČ, ale ak by mali študenti chuť to ešte trochu rozšíriť a vylepšiť, určite by sme našli súťaž, kde by to ocenili.

 

Úsporné verejné osvetlenie

Na jeho realizáciu sme tiez od ZSE získali finančný grant. V tomto projekte sme chceli ukázať, že naše verejné osvetlenie v mestách a obciach nie len, že je veľmi staré, ale skutočne nešetrí elektrickú energiu. Preto sme navrhli v niekoľkých krokoch jeho možnú výraznú modernizáciu s možnou veľmi výraznou úsporou.
Na projekt sme získali peniaze už aj od SSE, preto v ňom budeme pokračovať a pravdepodobne už bude druhý prototyp riadený aj mikroprocesom, :) veď prečo nie.
S prvým prototypom sme sa zúčastnili finálnej prehliadky projektov na Dni zeme v rámci súťaže Najlepší nápad OZE a vyhrali s ním hneď 1. miesto, zúčastnili sme sa aj súťaže Enersol. Nápad bol dobrý a práve preto sa už pracuje na jeho vylepšenej 2. verzii. Tentokrát už na riadenie použijeme aj mikroprocesor a bude tak ešte výrazne úspornejšia.. možno :)

 

Solárny varič

Na jeho realizáciu sme od ZSE získali finančný grant. Toto bol projekt, na ktorom sme si vyskúšali akú velkú silu môže mať slnko. Aj keď to bol zatiaľ iba náš prvý prototyp, dosiahli sme v ňom teplotu okolo 110°C. Samozrejme ešte by sme to vedeli vylepšovať, ale prišli iné projekty. Ďalším naším zatiaľ neuskutočneným plánom v tomto projekte je z takejto tepelnej energie získavať elektrinu na dobíjanie napríklad malých mobilných zariadení. Ktovie, možno aj k tomu sa raz dostaneme a zrealizujeme.
S projektom sme sa zúčastnili finálnej prehliadky projektov na Dni zeme v rámci súťaže Najlepší nápad OZE.

 

Solárny prístrešok

Bol projekt, ktorým sme chceli nadviazať na "Solárnu garáž", ale chceli sme ukázať, ako by sa solárne elektrárne mohli dostať do miest a aké by priniesli výhody v porovnaní s dnešnými solárnymi parkami.
Jednou by bola napríklad malá vzdialenosť prenosu energie k spotrebiteľovi (napr. pre elektrické autá).
S projektom sme sa zúčastnili súťaže Kia Innovation Award, kde sme vyhrali 3. miesto a zúčastnili sme sa krajského kola súťaže Enersol.

 

Solárna garažhttp://www.soseza.sk/milan/kia_2011/fotky/garaz1m.jpg

Bol projekt, ktorým sme chceli ukázať, ako je možné znížiť emisie CO2 z automobilovej dopravy.
Je neospravedlniteľne nerozumne ak sa ľudstvo dlhodobo viaže v doprave na palivá, ktorých zásoby máme len na krátke obdobie, významne si nimi znečisťujeme ovzdušie, veľké množstvo paliva minieme pravidelne len na ich výrobu a prepravu na miesta kde ich chceme nie vždy najefektívnejšie spotrebovať.
S projektom sme sa zúčastnili súťaže Kia Innovation Award, kde sme vyhrali 1. miesto a skvelé ceny. Zúčastnili sme sa s ním aj krajského kola súťaže Enersol.

 

Automatizovaná liahen na hydinu

sme vytvorili takmer ako skutočne funkčné zariadenie, v ktorom sme zabezpečili vyhrievanie, zvlhčovanie vzduchu, jeho cirkuláciu aj pravidelnú výmenu, ale aj napríklad pravidelnú zmenu polohy vajec počas inkubácie. Celý cyklus liahnutia bol plne automatizovaný a riadený pomocou PLC firmy Siemens.

S liahňou sme sa zúčastnili súťaže Stredoškolskej odbornej činnosti aj celoslovenského finále súťaže Siemens Young Generation Award, kde sme sa umiestili na výbornom 2.mieste.

 

Automatizovaný skleník

sme vytvorili ako zmenšený model, v ktorom sme pomocou PLC riadili, jeho pravidelné zalievanie, vetranie, reguláciu teploty. Všetko sme sa ale snažili robiť tak, aby sme maximálne šetrili v skleníku tepelnú energiu získavanú zo slnka. Všetko bolo riadené opäť S7 200-kou.

So skleníkom sme sa sme sa zúčastnili súťaže Stredoškolskej odbornej činnosti aj celoslovenského finále súťaže Siemens Young Generation Award, no najväčším úspechom bol postup v súťaži Enersol až do Hradca Králové (ČR) a 4.miesto v ťažkej medzinárodnej konkurencii.

 

Automatizovaná dvojbrána

bol môj prvý projekt, s ktorým sme uspeli vo finále celoslovenskej súťaže. Bol riadený pomocou PLC Siemens S7 200. Dvojitá brána reagovala na snímače, bola poháňaná pneumatickými pohonmi a fungovala automaticky. Naprogramovaných bolo veľa rôznych užitočných funkcií. Jej úlohou bolo šetriť tepelnú energiu vo výrobných halách, kde sa často musia otvárať dvere, ale nechceme drahé teplo len tak púšťať von.

Vo finále súťaže Siemens Young Generation Award sme s ním získali úžasné 2. miesto.

 

Obsah a náplň krúžkou priebežne prispôsobujem a dopĺňam podľa záujmov študentov. Jednou z oblastí v ktorej máme so študentami popri navrhovaní dosiek plošných spojov už mierne nakročené je programovanie mikroprocesorov ATmega8, ktoré majú veľmi široké použitie v elektronike napr. pri stavbe kvalitného regulovateľného zdroja, detoktora kovov,  programovateľnej autochladničky a mnohé ďalšie. Rovnako v tejto oblasti je možné si opäť zasúťažiť a zapojiť sa za školu so svojim hotovým výrobkom napríklad v súťaži Strojnícka olympiáda, ktorú organizuje Slovenská technická univerzita Bratislava a, Zenit v elektronike, ktorú organizuje Štátny inštitút odborného vzdelávania, PlayEnergy, ktorú organizuje Enel a. s. a získať cenné skúsenosti a možno i vyhraťnejakú atraktívnu a zaujímavú cenu.

 

 

Novinky

Kontakt

  • Stredná odborná škola elektrotechnická
    Komenského 50, Žilina
  • 041 7074916

Nedeľa 19. 8. 2018