Ρομποτικές Μάχες

Στις «Ρομποτικές Μάχες», τον εντυπωσιακό κύκλο τεσσάρων δίωρων εργαστηρίων, «παίκτες» ηλικίας 11-15 ετών μαθαίνουν τα μυστικά της ρομποτικής και τις εφαρμογές της και έρχονται αντιμέτωποι με τις προκλήσεις του σχεδιασμού, της κατασκευής και του προγραμματισμού ενός πραγματικού ρομπότ.

Αρχικά οι συμμετέχοντες σχηματίζουν ομάδες. Μαθαίνουν τα βασικά μέρη από τα οποία αποτελείται ένα ρομπότ, εξοικειώνονται με τον εξοπλισμό του εργαστηρίου και αναλαμβάνουν ρόλο Μηχανικού, σχεδιάζοντας, κατασκευάζοντας και «ζωντανεύοντας» τον ρομποτικό μαχητή τους. 

Στη συνέχεια ακολουθεί η εισαγωγή των ομάδων στον οπτικό προγραμματισμό και της εφαρμογής του πάνω στο ρομπότ. Εκτελώντας προκαθορισμένες εντολές, τα ρομπότ κινούνται στον χώρο, αντιμετωπίζουν προκλήσεις, ακολουθούν σύνθετες διαδρομές και αποφεύγουν εμπόδια με τη βοήθεια κατάλληλων αισθητήρων. 

Μόλις οι ομάδες αποκτήσουν τις απαραίτητες γνώσεις, έρχεται η ώρα να τις συνδυάσουν και να δημιουργήσουν τον ισχυρότερο ρομποτικό μαχητή, ο οποίος θα επικρατήσει σε μία επική αναμέτρηση. 

Σε αυτόν τον κύκλο εργαστηρίων χρησιμοποιείται η πλατφόρμα εκπαιδευτικής ρομποτικής Lego Mindstorms EV3. Εκπαιδευτικοί στόχοι είναι η γνωριμία και εξοικείωση με τη ρομποτική, η απόκτηση γνώσεων φυσικών επιστημών, μαθηματικών, μηχανικής, προγραμματισμού και σχεδίασης, η ενίσχυση της αυτοπεποίθησης, η βιωματική μάθηση, καθώς και η ανάπτυξη δεξιοτήτων όπως η ομαδική εργασία, η συνεργατικότητα, η ικανότητα επίλυσης προβλημάτων, η κριτική σκέψη και η δημιουργικότητα. 

Εάν λοιπόν είστε νέοι/νέες 11-15 ετών, είτε έχετε είτε δεν έχετε προηγούμενη εμπειρία, τότε αυτή είναι μία θαυμάσια ευκαιρία να μάθετε τα μυστικά της ρομποτικής και τις εφαρμογές της! Ο υπέροχος κόσμος της ρομποτικής, του προγραμματισμού... και των επικών μαχών σάς περιμένει. 

Σύντομη Περιγραφή κάθε εργαστηρίου:

1ο Εργαστήριο: Οι συμμετέχοντες χωρίζονται σε ομάδες και κατανοούν τα βασικά χαρακτηριστικά και μέρη ενός ρομπότ. Εξοικειώνονται με τον εξοπλισμό που θα χρειαστούν, καθώς επίσης και με το περιβάλλον προγραμματισμού. Στη συνέχεια η κάθε ομάδα κατασκευάζει το δικό της ρομποτικό όχημα και το προγραμματίζει ώστε να εκτελεί απλές κινήσεις (εμπρός-πίσω, στροφή). Στο τέλος δίνονται κάποιες αποστολές-προκλήσεις από τους εισηγητές, τις οποίες οι ομάδες καλούνται να φέρουν εις πέρας.
 

2ο Εργαστήριο: Οι συμμετέχοντες μαθαίνουν για τους αισθητήρες και τον ρόλο που επιτελούν στον τομέα της ρομποτικής. Τους παρουσιάζεται το πρόβλημα που πρέπει να επιλύσουν, να διατηρήσουν δηλαδή τα ρομπότ εντός της πίστας στην οποία διεξάγονται οι τελικοί αγώνες. Παράλληλα μαθαίνουν ποιοι είναι οι κατάλληλοι αισθητήρες που πρέπει να χρησιμοποιήσουν για να το επιτύχουν. Στη συνέχεια τοποθετούν τους αισθητήρες στις κατάλληλες θέσεις πάνω στο ρομπότ, το οποίο προγραμματίζουν ώστε να μην βγαίνει εκτός της πίστας. Βλέπουν τα προβλήματα που μπορούν να εμφανιστούν και μαθαίνουν τρόπους να τα επιλύσουν. Τέλος οι ομάδες διαγωνίζονται για το ποια θα καταφέρει να ακολουθήσει μία κατάλληλα διαμορφωμένη μαύρη γραμμή με περισσότερη ακρίβεια στον ταχύτερο χρόνο.
 

3ο Εργαστήριο: Αρχικά παρουσιάζονται οι κατάλληλοι αισθητήρες, ώστε το ρομπότ να μπορεί να αντιλαμβάνεται από απόσταση τα εμπόδια που υπάρχουν στον χώρο. Οι συμμετέχοντες μαθαίνουν τη λειτουργία των αισθητήρων τους και τους τοποθετούν σε κατάλληλες θέσεις στο ρομπότ τους. Στη συνέχεια κάθε ομάδα προγραμματίζει το ρομπότ της, ώστε να πλοηγείται στον χώρο αποφεύγοντας τα πιθανά εμπόδια που συναντά στη διαδρομή του. Τέλος το ρομπότ προγραμματίζεται έτσι ώστε να μπορεί να εντοπίζει και να ακολουθεί έναν στόχο. Οι συμμετέχοντες διαγωνίζονται ανά δύο σε ένα παιχνίδι κυνηγού-θηράματος, η μία ομάδα προσπαθεί να εντοπίσει και να πιάσει το ρομπότ της αντίπαλης ομάδας, η οποία προσπαθεί να ξεφύγει με κατάλληλους ελιγμούς.
 

4ο Εργαστήριο: Οι συμμετέχοντες κάνουν τις τελικές τους κατασκευές και δημιουργούν το τελικό πρόγραμμα, ώστε να διαγωνιστούν στην τελική μάχη. Σκοπός κάθε ομάδας είναι να διατηρήσει το ρομπότ της εντός της ειδικά διαμορφωμένης πίστας και ταυτόχρονα να εκτοπίσει το ρομπότ της αντίπαλης ομάδας από την πίστα. Οι συμμετέχοντες έχουν τη δυνατότητα να δοκιμάζουν και να βελτιώνουν συνεχώς την τελική κατασκευή και το πρόγραμμά τους. Οι ομάδες διαγωνίζονται ανά ζευγάρια, με στόχο να ανακηρυχθεί ο τελικός νικητής στις ρομποτικές μάχες.

Πρόσθετο υλικό:

Ιστοσελίδες

- https://education.lego.com/en-us
- https://www.lego.com/en-us/ldd (Πρόγραμμα σχεδίασης κατασκευών)
- https://education.lego.com/en-us/downloads/mindstorms-ev3/software (software)
- https://education.lego.com/en-us/downloads/mindstorms-ev3/curriculum (Δραστηριότητες- Κατασκευές)
- http://ev3lessons.com/en/RobotDesigns.html (Δραστηριότητες- Κατασκευές)
- https://stem.edu.gr/wp-content/uploads/2010/06/EV3-book-intro.pdf (Δραστηριότητες- Κατασκευές)
http://icsdweb.aegean.gr/edurobots/index.php/sample-levels (Δραστηριότητες - Κατασκευές) 

Βιβλία

- Παλιούρας Αριστείδης Εκπαιδευτική ρομποτική: Κατασκευάζω και προγραμματίζω με το EV3, Φυλάτος, ISBN:9786185123987
- Τσαγκάρης Απόστολος, Εισαγωγή στη ρομποτική με Lego Mindstorms, Ιδιωτική έκδοση, ISBN: 978960938488
- Griffin Terry The Art Of Lego Mindstorms Ev3 Programming, No Starch Press, ISBN: 1593275684
- Maja J Mataric, Βασικές αρχές Ρομποτικής, Κλειδάριθμος, ISBN: 9789604613540
- Yoshihito Isogawa The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book: 181 Simple Machines and Clever Contraptions, No Starch Press, ISBN: 1593276001