Βιωσιμότητα & αγροτική παραγωγή

Η επιλογή του συγκεκριμένου θέματος έγινε με σκοπό να κατανοήσουν οι μαθητές πώς αλληλεπιδρούν οι άνθρωποι με το φυσικό περιβάλλον και πώς μπορούν να σχεδιάσουν και να δημιουργήσουν ρομπότ που να αντιμετωπίζουν προκλήσεις στον τομέα της αγροτικής παραγωγής, όπως την αυτοματοποίηση των γεωργικών διεργασιών ή την επιτήρηση της καλλιέργειας με αισθητήρες. Η ευαισθητοποίηση για την προστασία του περιβάλλοντος είναι ένα ιδιαίτερα κρίσιμο ζήτημα στις μέρες μας και οι ενασχόληση με αυτά τα ζητήματα μπορεί να αποτελέσει γόνιμο έδαφος για να κατανοήσουν τα παιδιά την ανάγκη για μια αειφόρο προσέγγιση στην αγροτική παραγωγή ενώ ταυτόχρονα διερευνούν πώς η ρομποτική μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα της ζωής των αγροτών.

Κατασκευές

Αξιοποιώντας το εκπαιδευτικό κουτί της Lego Spike Prime δημιουργήσαμε 4 ρομποτικές κατασκευές οι οποίες κάνουν πιο εύκολη και λειτουργική την ζωή των αγροτών ενώ ταυτόχρονα προωθούν τους στόχους που θέτει η αειφόρος ανάπτυξη. Το Farm Robot μεταφέρει με αυτοματοποιημένο τρόπο καφάσια με φρούτα και λαχανικά από τα χωράφια στις αποθήκες ενώ το Forklift με τον ιδιαίτερο μηχανισμό του είναι σε θέση να σηκώνει μεγάλα βάρη και να φορτώνει τα προϊόντα στα φορτηγά. Το Harvester οργώνει το χώμα και αξιοποιώντας ειδικούς αισθητήρες μετράει την απόσταση από το έδαφος για την τοποθέτηση της σποράς. Τέλος το ρομποτικό σκιάχτρο (scarecrow)  είναι τόσο τρομακτικό έτσι ώστε κανένα ζώο δεν τολμάει να πλησιάσει τα χωράφια μας. 

Μηχανικές προκλήσεις

Στην διαδικασία οικοδόμησης των κατασκευών μας αντιμετωπίσαμε αρκετές προκλήσεις. Η κίνηση σε  έδαφος το οποίο είναι ανομοιογενές και απροβλέπτο μας ανάγκασε να ενσωματώσουμε στις κατασκευές μας ειδικό σχεδιασμό που θα τους παρείχε επαρκή ισορποπία και κίνηση σε ανώμαλες επιφάνειες. Φυσικά οι κατασκευές μας έπρεπε να είναι εξοπλισμένες με τους κατάλληλους αισθητήρες ώστε να είναι σε θέση να ανιχνεύουν και να αλληλεπιδρούν με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Επιπλέον ο σχεδιασμός κατασκευών που μπορούν να εκτελούν αυτόνομα γεωργικές διεργασίες όπως η σπορά και η συγκομιδή χρειάστηκε ιδιαίτερη προσοχή στο μηχανικό μέρος του βραχίονα που σηκώνει και ταυτόχρονα μεταφέρει προοιόντα.

Προγραμματισμός/Λογισμικό

Προκειμένου τα παιδιά να ρυθμίσουν τις κινήσεις και τις λειτουργίες των ρομπότ, αξιοποίησαν το λογισμικό περιβάλλον του Spike Prime και προγραμμάτισαν στην γλώσσα προγραμματισμού scratch. Τα παιδιά αξιοποίησαν στο έπακρο τις δυνατότητες του προγράμματος προκειμένου να συντονίσουν τις σύνθετες κινήσεις που έπρεπε να εκτελέσουν τα ρομπότ. Η ακολουθία γραμμής στο δάπεδο, η χρήση μεταβλητών, η ρύθμιση των αισθητήρων ώστε να αντιδρούν σε συγκεκριμένες μετρήσεις, η διαχείριση της ακρίβειας στην κίνηση αποτελούν μερικά μόνο από τα παραδείγματα των προκλήσεων που τα παιδιά κλήθηκαν να αντιμετωπίσουν.

Εκπαιδευτικοί Στόχοι

Ευαισθητοποίηση για την προστασία του περιβάλλοντος, Εκπαίδευση για την αειφορία, Προώθηση της επιστημονικής αντίληψης, Επίλυση προβλημάτων, Ανάπτυξη δημιουργικότητας, Κατανόηση σύνθετων εννοιών μηχανικής και προγραμματισμού, Εφαρμογή της ρομποτικής σε πραγματικά σενάρια.