Petits Grans Invents

Concurs UPV de Projectes Científics. Curs 2014-2015

Petits Grans Invents

Nom del projecte: ROV explorador subaquàtic

Nom: ElisaCognoms: Gimeno GómezCentre: 46002969Nom del centre: IES Berenguer Dalmau 

Codi d'inscripció: PGI2014100

Nom alumnat 4t ESO Tecnologia:

Maria Domingo ChisvertNuria Olmos TroyaDaniel Moad MedinaJuan Carlos Montejo Gómez

Altre alumnat que ha participat:

Oscar PeñarandaPaula Blanch

Introducció

En l’ àrea de Tecnologia, part del currículum que hem de estudiar al llarg de 4t D’ESO correspon a Robòtica , altra part correspon a veure la interrelació que hi ha entre la Tecnologia i la Societat. També desenvolupem un treball monogràfic d’investigació, TMI, al voltant d’un tema que ens interesse.

La nostra professora de Tecnologia que treballa per Competències vol que desenvolupem un projecte relacionat amb el TMI, realista i que puga motivar-nos.

En el TMI d’enguany hem investigat i desenvolupat una Campanya de Sensibilització al voltant del residus (“RECICLAT…RECICLA’L….RECICLA-HO”) amb la intenció de dur-la a terme en el nostre centre produint un doble efecte: el de sensibilitzar-nos i aprendre a sensibilitzar sobre un tema com el nostre medi-ambient.

La qüestió era conèixer el nostre entorn, Catarroja, i els seus valors ambientals com els de L’Albufera per mitjà de la tecnologia, i aprofitar aquest coneixement per aportar-ho a la Campanya del Residus, formant part d’aquesta.

Proposta

El projecte que ací presentem de Tecnologia, és la construcció d’un robot aquàtic operat per control remot (ROV Remote Operated Vehicle), amb càmeres i llum, per poder fer servir per a conèixer la fauna aquàtica dels ullals de l’Albufera de València.

Aquest robot va ser construït per l’alumnat del curs anterior com a projecte per a participar en el Taller de Robòtica Submarina que desenvolupa la Plataforma Oceànica de Canàries, PLOCAN.

No va ser possible fer el desplaçament a Canàries per participar però es gravà un vídeo de construcció del ROV, que es pot veure en el CANAL, BERENGUER ENSENYA, A construir !!!

De la nostra Televisió “Berenguerdtv” i que podeu veure en http://berenguerdtv.wordpress.com

Enguany hem aprofitat l’estructura bàsica del robot i els comandaments del curs anterior, doncs són uns materials cars i ens va parèixer que calia aprofitar-los.

Sobre aquesta estructura hem fet les modificacions necessàries per adaptar-ho des de el món submarí fins un ecosistema com els Ullals de l’Albufera.

Per ficar-nos en antecedents del que és un ecosistema d’aquestes característiques demanarem als alumnes de Medi-ambient de 3r ESO que ens explicaren com són i que podem trobar-nos. Ens van fer un PowerPoint i ens explicaren què són els Ullals i quina fauna i flora podem trobar en ells.

Tots els treballs de la campanya així com el PowerPoint de 3r ESO que en fet servir per aquest projecte els poden trobar en el nostre Bloc, http://tecnoberenguerdalmau.wordpress.com

Problemes a solucionar:

En primer lloc, volíem veure allò que hi ha baix l’aigua i per a lo qual necessitàvem una càmera en el Robot aquàtic.

En segon lloc, per veure correctament i poder filmar les imatges calia ficar llums.

En tercer lloc, calia protegir les hèlixs de les plantes aquàtiques dels Ullals

En quart lloc, afegir nous elements podia afectar a l’equilibri entre la força d’espenta de l’aigua i el pes de l’estructura. Per una costat hem de poder submergir-ho amb facilitat però sense afonar-se, per altre ha de pujar i mantenir-se en la superfície de l’aigua.

Solucions

Les solucions que hem instal·lat finalment al robot i que ens han paregut més adequades entre altres són:

Càmeres

No es poden utilitzar totes, entre les possibles opcions, càmeres de cotxe, càmeres espia, càmeres web. Optarem per la Web Cam “TRINO HD Vídeo WEBcam” de la marca TRUST amb connexió USB, doncs els drivers o software que

calia per veure les imatges s’instal·la fàcilment.

Altres avantatges d’un Webcam són la connexió directament a l’ordinador portàtil, amb multitud de possibilitats per poder enregistrar les imatges, treballar amb elles, a més de poder fer una connexió on-line per Internet.

El problema que presenten és l’encapsulament, per aïllar-les correctament i que pugen funcionar baix de l’aigua. També la qualitat de la senyal que es perd amb la distància.

Per l’aïllament podeu veure quina estructura s’inventarem després de consultar per Internet, i per la qualitat d’imatge vàrem consultar amb alguna tenda d’informàtica i Electrónica on trobarem un cable que amb un amplificador de senyal ens donava prou llargària per anar pel Cordó Umbilical del Robot, i que es poguera veure molt bé l’ imatge.

El cable és concretament un EMINENT EM1020 Amplificador de senyal USB 10 metres

El Cordó Umbilical és el cablejat que tots estos robot tenen entre el robot i els seus comandaments. En el nostre cas és de uns 6 m però en la realitat pot ser de fins 300m.

Llums

Amb les llums va ser relativament fàcil pensar en tires leds, ja que en Nadal varem construir un arbre amb tires leds que ens va quedar molt bé, però que a soles feien bonic doncs no servien per il·luminació. Per el que donarem a classe sabíem que hi havia llums leds d’alta lluminositat que no emprarem a l’arbre per ser més cares. Però com què pel robot a soles necessitaven al voltant de 1m, decidirem que podia quedar molt bé, i era assumible econòmicament.

Les llums són marca AGFRI Rollo tira de LEDS 5050 Blanco.

Características

Consumo: 60pcs leds/mtr.   14w/mtr. Voltaje de trabajo: DC12V. Flujo luminoso 60: 140-160lm. Ángulo de visión led: 120º. Dimensiones: 10mm ancho x 3mm alto. Recubierto de silicona en la parte frontal y cinta

adhesiva 3M en la parte trasera. IP6

L’encapsulament de les llums les varem fer amb tub de polipropilè transparent, aïllant-les pels extrems, prèvia connexió al cablejat del robot.

Com que estos leds porten polaritat, no varen poder connectar als comandaments directament, doncs totes les connexions són reversibles en polaritat per a fer que els motors funcionen en un sentit o en un altre. Així que afegirem una nova connexió que a través del cordó umbilical duguerem fins la caixa de comandament. En la caixa s’instal·là un interruptor que ens permet apagar i encendre les llums segons la necessitat.

Foto sense llums i amb llums respectivament

Protecció de les hèlixs

La protecció de les hèlixs podia ser individual per a cadascun dels motors o per a tot el Robot. Amb tela metàl·lica o de plàstic. La de plàstic tenia l’avantatge de la lleugeresa i la metàl·lica de no interferir en la imatge i protegir la càmera també.

Finalment ficarem en l’estructura flotadors de suro suficients, que asseguren l’equilibri de l’estructura entre la força d’espenta de l’aigua i la força dels motors per afonar el robot i poder fer la seua tasca.

Benefici

Moltes vegades el coneixement del nostre entorn es fa a través d’experiències personals o de forma molt teòrica, i en major mesura en els entorns aquàtics ja que se necessita de certa professionalització. No obstant la possibilitat de conèixer de primera mà allò que se’ns compta teòricament, és motivador i emocionant, sobretot si utilitzes totes les teues competències per a construir alguna cosa que porta cap a un món desconegut encara que molt a prop.

Si coneguem el nostre entorn immediat d’una forma palpable, podem assolir la seua fragilitat i amb més consciència el podem conservar.

Amb estos robots esperem que a l’alumnat del centre, se’ls desperte la curiositat i les ganes de conèixer i conservar el nostre medi-ambient.

Podeu veure els videos gravats amb el robot aquàtic en la piscina de proves que tenim al centre i en un Ullal proper de Catarroja, en Youtube http://youtu.be/uwGSsUYfNaM , http://youtu.be/qGrRAyFZ4sg o en els següents còdex QR

ALGUNES FOTOS DE LA CONSTRUCCIÓ