Κατασκευή Υποβρύχιου Ρομπότ από τους μαθητές του Γυμνασίου Πτελεού

Τη φετινή χρονιά 2015-2016 οι μαθητές του Γραμματίκειου γυμνάσιου Πτελεού συμμετέχουν στο πρόγραμμα Hydrobots σε συνεργασία με το Ίδρυμα Ευγενίδου. Το πρόγραμμα Hydrobots είναι ένα διεθνές project που απευθύνεται σε μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

Οι μαθητές κατασκευάζουν ένα υποβρύχιο όχημα, το Hydrobot, µία εκδοχή του προγράμματος SeaPerch του ΜΙΤ, χρησιμοποιώντας απλά υλικά και εργαλεία.

Το Hydrobot ανήκει στην κατηγορία των κινουμένων ρομποτικών συστημάτων ROV (remotely operated vehicle – τηλεκατευθυνόμενου οχήματος) που είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν σε φυσικό περιβάλλον και πραγματοποιούν μετρήσεις, χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες τους.

Το Hydrobot είναι βασισμένο στο πρωτότυπο πρόγραμμα θαλάσσιας Ρομποτικής SeaPerch το οποίο αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ από το εργαστήριο Sea Grant του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης (ΜΙΤ).

Η βασική ιδέα του προγράμματος είναι να εισάγει τους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς στην ρομποτική χρησιμοποιώντας απλό σχέδιο και υλικά προσιτά και οικονομικά. Στην Ελλάδα, το πρόγραμμα έχει εισαχθεί µε τη συνεργασία του Ιδρύματος Ευγενίδου, το οποίο και χορηγεί όλο το απαραίτητο υλικό.

Το πρόγραμμα Hydrobot ενσωματώνει την αξιοποίηση πολλαπλών πηγών μάθησης (π.χ. διαδίκτυο, πλατφόρμα ψηφιακού σχολείου, εργαστηριακοί χώροι, δραστηριότητες υπαίθρου) µε τη χρήση Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών, εντάσσοντας βιωματικές δράσεις σε επίπεδο σχολείου σε καθημερινή βάση.

Στο πλαίσιο των ερευνητικών μεθόδων διδασκαλίας διαμορφώνεται ένα περιβάλλον μάθησης, επικεντρωμένο µε βάση τον καταµερισµό εργασίας, στην πραγματοποίηση δύο, μεταξύ άλλων, βασικών στόχων του προγράμματος, που είναι η ανάπτυξη δεξιοτήτων συναρμολόγησης του Hydrobot παράλληλα με τις επικοινωνιακές δεξιότητες, των συνεργαζόμενων ομάδων.

Μέσω αυτής της διαδικασίας, οι εµπλεκόμενοι μαθητές εισάγονται στην επιστημονική μέθοδο πραγματοποιώντας σειρά πειραμάτων σε πραγματικές συνθήκες. Παράλληλα η ομαδική εργασία συνεισφέρει καταλυτικά στην κοινωνική συμμετοχή των εµπλεκοµένων μαθητών αλλά και του συνόλου της σχολικής κοινότητας.

Η σύνδεση µε πολλά από τα μαθήματα του αναλυτικού προγράμματος του σχολείου όπως η φυσική, η χημεία, τα μαθηματικά, η τεχνολογία, η πληροφορική, η λογοτεχνία, τα εικαστικά είναι ουσιαστική.

Στο πρώτο στάδιο της κατασκευής-συναρμολόγησης του Hydrobot το οποίο έχει τελειώσει οι μαθητές σχολείου μας, έχουν πραγματοποιήσει την κοπή των τμημάτων του σκελετού, δημιούργησαν οπές πάνω σε τμήματα του σκελετού για την εισροή/εκροή του νερού (όπως ακριβώς δουλεύει ένα υποβρύχιο) και συναρμολόγησαν όλα τα κομμάτια του μηχανισμού πλεύσης (σωλήνες και φλοτέρ) δημιουργώντας το βασικό σκελετό πάνω στον οποίο θα προσαρμόσουν σε δεύτερη φάση το σύστημα προώθησης (κινητήρες και έλικες).

Το επόμενο στάδιο που ήδη βρίσκεται σε εξέλιξη αφορά τη συναρμολόγηση του συστήματος προώθησης, τη δοκιμή των ηλεκτρικών κινητήρων, τη στεγανοποίησή τους από το νερό, την τοποθέτηση των τριών προπελών πάνω στους κινητήρες και την προσαρμογή του συστήματος προώθησης πάνω στον σκελετό του Hydrobot.

Μετά την ολοκλήρωση των συνολικά τεσσάρων σταδίων της συναρμολόγησης θα διεξαχθεί η πρώτη δοκιμή πλεύσης της συσκευής σε διαφορετικές συνθήκες πλεύσης (πεδίο νερού, γλυκό-αλμυρό), εισάγοντας στην πράξη έννοιες με τις οποίες οι μαθητές έρχονται σε επαφή τις περισσότερες φορές μόνο θεωρητικά όπως η άνωση, η ευστάθεια, το κέντρο βάρους ενός σώματος, η πλευστότητα.

Αξιοποιώντας την δυνατότητα που έχει το σχολείο να γειτονεύει τόσο με τη θάλασσα – παραλία Πηγάδι – όσο και με τον υδροβιότοπο της Λειχούρας, το υποβρύχιο όχηµα Hydrobot /Hydrosensor, μελλοντικά θα επεκταθεί , με την προσθήκη αισθητήρων ώστε να πραγματοποιηθούν λήψεις μετρήσεων φυσικών μεγεθών μέσα στο νερό (πίεση, θερμοκρασία, φωτεινότητα σε συνάρτηση µε το βάθος) και η αποθήκευσή τους, σε ειδική φορητή κάρτα µνήμης.