åk4-6 – Sida 3 – IKT-Labbet

Robotbyggsatser för att bygga en egen robot rover

Skapa en egen robot baserat på t ex en mBot wifi, Velleman Allbot Four Legged Robot, eller Pi2Go.

Det finns många olika byggsatser att köpa om du vill bygga en egen programmerbar robot eller en robotbil.
Ett chassi till ett fordon är en ram, stomme eller bottenplatta med tillhörande hjul, hjulupphängning och motorer. För att få önskad funktion på din robot behöver du komplettera chassit med motordrivkretsar, styrelektronik och strömförsörjning.
Det finns en hel del att ta hänsyn till när du ska välja vilka komponenter din robot ska bestå av. Enklast är att välja något som andra redan testat, så att du vet att delarna fungerar ihop och kan hitta instruktioner för hur man bygger ihop allt.

Här nedan visar vi ett antal exempel på byggsatser med chassi, motorer och hjul samt några lite mer kompletta lösningar där även alla elektronik-komponenter medföljer.
När du har ett färdigt chassi kan du designa och bygga en egen kaross eller hölje till det. Varför inte t ex göra så att det ser ut som ett djur?
Du kan givetvis även konstruera och bygga ett helt eget chassi som liknar något av dessa i valfritt material (t ex trä, plast, kartong eller metall). För att spara pengar och skona miljön kanske du kan hitta och använda något lämpligt återbruksmaterial? (Skolans läromedelsbudget är ju begränsad).
Du skulle kunna göra det som ett riktigt bra ämnesövergripande skolprojekt som handlar om hållbar utveckling, uppfinningar, konstruktion, design, elektronik, mekanik, ekonomi, kommunikation, samarbete, materialkunskap, verktyg och bearbetning, skisser och ritningar, 3D-CAD och 3D-printing och programmering. Inte bara för att det är väldigt lärorikt, utan även för att det är kreativt, utmanande och kul!
Skolämnen som berörs är i huvudsak teknik, bild och slöjd, men även matematik, fysik, samhällskunskap, hem- och konsumentkunskap, svenska, engelska och kemi.

Här är ett antal exempel på färdiga robot-kit:

Mini Robot Rover Chassis Kit

Kit för att bygga en egen robot med två hjul. Innehåller chassi, motorer och hjul. Komplettera med motordrivning, en Arduino eller Micro:bit och strömförsörjning.
Innehåll: 2 DC-motorer (4-6 V) med hjul, stödhjul, metallchassi och topplatta för tillbehör. Mått monterad: 103x74x156 mm. Pris ca 250:- på Kjell & Co

Robotbyggsats med hjul och motor

Kit för att bygga en egen robot med två hjul. Innehåller chassi, motorer och hjul. Komplettera med motordrivning, en Arduino eller Micro:bit och strömförsörjning. Gör roboten smart med t.ex. optisk linjespårning (87064) eller avståndsmätning (87059). Chassit har hål för montering med skruv. Spänning motorer: 5 – 10 V.

Chassi, motorer och växellådor
Två drivhjul med stödhjul

Pris ca 300:- på Kjell & Co

Robo:Bit Buggy MK2

En liten buggy som enkelt monteras med bara en skruvmejsel, ingen lödning krävs.

Innehåll
Robo:Bit robotik-kontroller (kretskort)
monteringsdetaljer (batterihållare, skruv, distanser, osv)
2 gula hjul med däck
2 motorer med anslutningskabel (ingen lödning)
notera att micro:bit inte ingår!

Med den här byggsatsen kan man lära sig om att:
Styra motorer med enkla fram/bak-kommandon.
Styra motorernas hastighet i båda riktningarna med PWM.
Med hjälp av en till micro:bit radiostyra buggyn.
Använda rörelsesensorn hos micro:bit för att detektera krockar med hinder och undvika dem.
Priset för detta kit är ca 480:- på Electrokit

Med en ultraljudsavståndsmätare (ingår ej) även:
Upptäcka hinder när de kommer nära och undvika dem
”följa John”-program som försöker hålla ett konstant avstånd till föremål

Med en linjeföljare (ingår ej) även:

Använda linjesensorerna för att få buggyn att hålla sig i ”spåret”
Skriva mer komplicerade program för när roboten stöter på korsningar av olika slag
Jämföra olika strategier för att följa linjer
Tillsammans med ultraljudsavståndsmätaren kan du få roboten att undvika hinder på banan och, efter att ha rundat den, upptäcka den igen.

Robo:Bit Buggy MK2 ihopmonterad inklusive ultraljudsdetektorer

Olimex Robotplattform 3 hjul

Olimex Robotplattform 3 hjul är en robotbyggsats med chassie, motorer, hjul och batterihållare. Chassiet består av en 3mm akrylplastskiva med en mängd fästpunkter för motorer, sensorer och övrig elektronik. Byggsatsen innehåller två utväxlade DC-motorer som skruvas fast i chassiet och två hjul med gummidäck som enkelt trycks fast direkt på motoraxlarna. Utöver de två drivhjulen medföljer även en stödkula som följer rörelser i alla riktningar samt en batterihållare för 4st AA-batterier. Komplettera med valfri mikrokontroller, motordrivare samt sensorer och du har en komplett autonom robot!

Motorspecifikationer:
* Spänning: 6VDC
* Ström: 240mA
* Hastighet: 230rpm
* Utväxling: 1:48
* Vridmoment: 0.078Nm (0.8kgf-cm)

Innehåll:
* 1st chassie
* 2st motorer
* 2st hjul 65 x 25mm
* 1st stödkula
* 2st monteringssatser för motor
* 1st batterihållare 4xAA
Pris för detta kit är ca 280:- på Electrokit

AlphaBot2 – Robot kit för Raspberry Pi

AlphaBot2 är en robotbyggsats gjord för Raspberry Pi Zero/Zero W, och klarar bland annat av att följa en linje, undvika föremål, mäta avstånd med ultraljud, kommunicera över Bluetooth/IR/WiFi (Bluetooth och WiFi kräver Pi Zero W) och har en inbyggd kamera som gåra att vinkla i höjdled.
Monteringen är enkelt avklarad utan någon lödning eller kabeldragning; det är klart på några minuter och det finns gott om exempelkod för att komma igång snabbt.

Funktioner:
* 5-kanals infraröd sensor, med analog utgång och PID-algorithm för stabil linjeföljning
* Moduler för linjeföljning och för att undvika hinder, utan kabeldragning
* TB6612FNG dubbel H-brygga motordrivare
* N20 minimotor med metallkugghjul i växellådan.
* Inbyggda RGB LEDs

På det övre kortet finns:
* LM2596 spänningsregulator, levererar stabil ström (5V) till Raspberry Pi Zero
* TLC1543 10 bitars AD-omvandlare, för integration med analoga givare och sensorer
* PCA9685 servocontroller för jämn rörelse av kameraservot
* CP2102 UART-konverterare, för att styra Pi över UART
* USB HUB chip, så du kan använda fler USB-anslutningar (fyra stycken)
* En summer
* IR-mottagare

Mått: 220 x 165 x 70mm

Innehåll:
AlphaBot2-PiZero (adapterkort)
AlphaBot2-Base (chassi)
RPi Camera (B)
Ultraljudssensor
Micro SD kort 16GB
SG90 servo
2 DOF pan and tilt kit
IR fjärrkontroll
FC-20P kabel 8cm
Micro USB-kontakt
RPi Zero V1.3 Camerasladd 30cm
USB-kabel typ A hane till microB hane
AlphaBot2-PiZero skruvar
skruvmejsel
Pris ca 1200:- på Electrokit

Rover 5 Robotplattform

Rover 5 är en robotplattform av modell stridsvagn (tank) och använder 4 individuellt oberoende motorer, var och en med en halleffekt-kvadraturkodare och växellåda. Hela växellådsaggregatet kan roteras i steg om 5 grader för olika markfrigångskonfigurationer. Du kan även byta ut robotens larvfötter mot traditionella hjul.

Funktioner:

Justerbara växellådsvinklar
4 oberoende likströmsmotorer
4 oberoende hall-effektkodare
Tjocka gummitankar
6x AA batterihållare
10 kg / cm stallmoment per motor
Pris ca 800:- på Elektrokit

mBot Blue/Wifi från Makeblock

mBot Blue och mBot wifi från Makeblock är robotbyggsatser speciellt framtagna för barn och utbildning. Roboten monteras enkelt ihop, ingen lödning krävs, och programmeras i Arduino eller Scratch. En modul för 2.4GHz eller Bluetooth kommunikation medföljer och kan användas för att styra roboten trådlöst från en dator eller mobil. App för iPhone och Android finns gratis i Appstore och Google Play, sök efter namnet mBot. Det medföljer även en IR-fjärrkontroll som redan från start kan användas för att styra roboten manuellt.
Med i paketet finns alla mekaniska delar som behövs för att bygga ihop roboten, styrkort, hjul och motorer, ultraljudssensor, linjeföljarsensor, kablar, batterihållare, fjärrkontroll samt skruvmejslar.

mBot är en komplett lösning för elever som vill lära sig mer om programmering, elektronik och robotar. Att arbeta med mBlock, inspirerad av Scratch 2.0 och kontrollerad av en Bluetooth-modul ger detta robotkit elever en oändlig massa möjligheter att lära sig vetenskap, teknologi, ingenjörskunskap och matematk.

Dra och släpp grafiskt programmeringsmjukvara som baseras på Scratch 2.0 ger barnen ett snabbt sätt att lära sig programmering, att kontrollera roboten, och att möjliggöra multipla funktioner från roboten. mBot bygger på lek och kreativitet.

Den mekaniska aluminiumkroppen av mBot är kompatibel med Makeblock plattformen och många Legodelar, medan elektroniken är utvecklad med Arduinos open source ekosystem. Detta gör att mBot har en nästan oändlig utökningsmöjlighet genom att använda många olika elektroniska moduler som du kan behöva för att bygga din ”drömrobot”.

• Mjukvara och programmering: mBlock (Grafisk) för Mac och Windows, iPad mBlocky, Arduino IDE
• Microcontroller: Baserad på Arduino Uno
• Strömförsörjning: 3,7V DC Lithium batteri eller fyra 1,5V AA batterier (säljes separat)
• Trådlös kommunikation: Bluetooth eller 2,4 GHz wifi

I paketet ingår:2x Micro TT motor
1x Universal hjul
1x Me Ultraljud sensor
1x mCore
15x M4 x8 skruvar
1xME Line follower
2x Tyre 90T B
8x M3 muttrar
2x Velcro
4x M2.2 x 9.5 skruvar
1x Line follower map
4x M2 x 25
2x 6P6C RJ25-kablar 0,2m
1x IR fjärrkontroll (Knappcellsbatteri CR2025, medföljer ej)
1x Chassi
1x USB Typ A – Typ B kabel 1m
1x Batterihållare för 4 AA-batterier (batterier medföljer ej)
1x skruvmejsel
1x Skyddslock Mått(BxDxH): 170x130x90mm
Längd 17 cm
Fyra AA batterier köps separat
1 st knappcellsbatteri CR2025 köps separat
Priser från ca 900:- beroende på modell och kan köpas från t ex Hands On Science

mBot Blue och mBot wifi kan programmeras med Scratch

mBot Wifi monteras enkelt ihop till en komplett fungerande robot

mBot Blue kan styrs från en mobiltelefon

mBot Ranger Robot kit från Makeblock

Produktbild — mBot Ranger Robot Kit från Makeblock

mbot Ranger Robot Kit är ett 3-i-1 robotkit som stöder tre byggutföranden: Off-Road Land Raider, två-hjulig självbalanserande bil och Dashing Raptor, Predator.

Programmera och kontrollera mbot Ranger via smartphone, surfplatta, Mac eller PC.
Trådlös komunikation via Bluetooth och WiFi 2,4G.

mBot Ranger är fullt kompatibel med mBlock som är en grafisk programmeringsmiljö baserad på Scratch 2.0 open-source kod. Den gör programmeringsprojekt och interaktiva projekt enklare genom drag-and-drop funktionsblock. Utöver stöd för programmering via en PC har mBot Ranger även stöd för att bli programmerad från en iPad och andra surfplattor med en enkelanvänd app: Makeblock HD.

Programmering:
PC – mBlock
iPad/Tablet – Makeblock
Arduino IDE

Datorkort:
Arduino Mega 2560, 256 KB flash memory, 8 KB SRAM, 4KB EEPROM

Sensorer:
2 ljussensorer
1 ljudsensor
1 gyroskop
1 temperatursensor
1 ultraljudssensor
1 linjeföljare

Ljudenhet:
1 Summer

Motor: 2×400 RPM Encoder Motor

Storlek: 200x165x120 mm
Vikt: 1600 gram

Drivs med 6 stycken AA batterier (ingår ej, köpes separat).
Pris ca 1500:- och kan köpas från t ex Hands On Science

Kolla in vad man kan göra med mBot Ranger Robot Kit

Läs mer om mBot Ranger på www.makeblock.com

Bil med remdrift

Bil med kraftöverföring via remdrift i serien Bilar och kraftöverföring.

Byggsatsen innehåller chassi av korrugerad plast, hjul, axlar och axelbockar med monteringskuddar, 2 remskivor, gummiband, elmotor, batterihållare och omkopplare.

Storlek 20x14cm.
Batteri 2 st AA beställs separat.
Pris ca 80:- på Hands On Science

Enkla byggsatser där ni jämför effekten av olika kraftöverföringar från energikälla till rörelseenergi. Här är utväxling gjord med remskivor av olika diameter.

Remdrivning i fordon finns i lite olika varianter. I riktiga personbilar används det mest till att driva generatorn, vattenpumpen, AC-kompressorn, kylarfläkten eller servostyrningspumpen från bilens förbränningsmotor. Det finns dock några klassiska gamla exempel på bilar som hade remdrivning som kraftöverföring för att driva hjulen som t ex Daf/Volvo 343, även kallad Remjohan.
Vissa veteranmopeder hade kraftöverföring med en rem för länge sedan, men sedan blev det i princip standard med kedja på både mopeder och motorcyklar. Idag har remdrift blivit vanligare igen på Scooter-mopeder bl a pga ryckfri och behaglig gång samt möjlighet att justera utväxlingen dynamiskt i den automatiska växellådan mha en variator.
Andra remdrivna produkter är kvarnar, luftkompressorer och kapsågar.

Bilchassi med kugghjulsdrift

Byggsatsen innehåller chassi av korrugerad plast, hjul, axlar och axelbockar med monteringskuddar, 2 kugghjul, elmotor, batterihållare och omkopplare.

Storlek 20x14cm.
Batteri 2 st AA beställs separat.
Pris ca 80:- på Hands On Science

Enkla byggsatser där ni jämför effekten av olika kraftöverföringar från energikälla till rörelseenergi.
Mellan drivkälla och hjul finns i allmänhet en växellåda med flera kugghjul.

Kugghjulsdrivna fordon är våra vanliga standardbilar, lastbilar och mopeder, cyklar traktorer samt även i borrmaskiner.

Blodsbatterier – kobolt

En länk till en artikel om den blodiga jakten på mineraler i Kongo-Kinshasa. Ett reportage om Kobolt, den viktiga dyrbara mineralen i Litiumjon-batterierna som driver allt från mobiltelefoner, bärbara datorer och elbilar. Enligt Aftonbladets reportrar som granskat Kobolt-industrin i Kongo så förekommer det både barnarbete och allvarliga missförhållanden i gruvorna.
Vilket ansvar tar de stora teknikföretagen?
Många är de som köper upp och använder Kobolt i sina produkter. Företaget Northvolt, som ska bygga Europas största batterifabrik i Skellefteå. Och Volvo, som från 2019 ska bygga in elmotorer i alla sina nya modeller. Och Tesla, världens största tillverkare av elbilar och elbilsbatterier. Och elektronikkedjorna som i reklamen lockar med sina senaste telefoner och surfplattor från tillverkare som Apple och Samsung.

Läs artikeln på Aftonbladet:
https://special.aftonbladet.se/blodsbatterier/?fbclid=IwAR3nZfESH_MdN0GYDoWB5oLlOXmxE71tE8W-k9mM4-O8wlJwsX6COUuZqqk

Att skapa framtiden med teknik

Oavsett vad vi själva gör så kommer världen i framtiden se annorlunda ut än vad den gör idag eller hur den såg ut igår.
Tekniska innovationer påverkar utvecklingen av hur vi gör saker, vad som är möjligt och skapar förutsättningar för att lösa olika utmaningar vi står inför. Men användningen av teknik innebär inte alltid bara lösningen på ett problem, utan kan ibland även skapa helt nya problem och oönskade effekter.
Det som är bra eller bättre för någon eller något kanske är dåligt eller sämre för någon annan eller något annat.
Hur tar vi hänsyn till det när vi designar nya tekniska lösningar, produkter och tjänster?
Vilka designkriterier ska vi prioritera, och vem är det som bestämmer vad som är bäst?
Genom att fundera över hur framtiden kan komma att se ut baserat på olika teknologiska scenarier, och genom att driva förändring och innovation i nuet mot hur vi vill att det ska bli, kan vi vara med och forma och påverka framtiden.

Alexandra Daisy Ginsberg on shaping the future through design

Alexandra Daisy Ginsberg är en konstnär, författare och designer bosatt i Storbritannien. Hon forskar på hur man kan använda design, syntetisk biologi och bioteknik för att forma en bättre framtid.
Efter att ha studerat många olika projekt och produkter utmanar Ginsberg tanken att ”design gör saker bättre”. Med hjälp av exempel, bland annat en energibesparande glödlampa, en plastpåse och en plastflaska, belyser hon hur design och teknik kan lösa ett befintligt problem, men samtidigt skapar ett nytt och ofta större problem för framtiden. Plast har använts eftersom det är billigt och slitstarkt men i slutändan skapar det ett massivt avfallsproblem, eftersom det inte är biologiskt nedbrytbart – och ändå använder vi det varje dag.
Ginsberg anser att designers behöver göra mer än att lösa befintliga problem och behöver fråga mer relevanta frågor. ”Om detta görs kan design hjälpa oss att förstå vad vi menar med bättre, skapa nya möjligheter och utveckla livet och vår gemensamma framtid som den skulle kunna vara”, säger hon.

Diskussionsfrågor:
(EPA)

Vad tycker du om designerns roll och ansvar? Håller du med Daisy Ginsberg?
Vilka perspektiv och designkriterier tycker du är viktiga och behövs för en produkt eller tjänst ska anses vara så bra som möjligt?
Hur behöver design- och innovationsprocessen förändras och se ut för att man ska få in fler perspektiv och i synnerhet det som du tycker är viktigt?
Ge exempel på befintliga produkter eller tjänster som du anser är bra för några men samtidigt dåliga för andra, och ge förslag på hur de kan förbättras.

Teknikutveckling – digitalisering av våra skrivbord

Uppgiftskod: TDAVS-TKSVSH

Digitalisering, teknologiska framsteg och olika tekniska innovationer har förändrat hur vi kommunicerar, arbetar, producerar och tar del av och sprider information på våra arbetsplatser.
Hur denna gradvisa förändring skett visualiseras på ett bra och tydligt sätt vid jämförelse av de många fysiska produkter och maskiner med specialiserade funktioner som har blivit föråldrade och försvunnit från våra arbetsplatser och skrivbord.
Ett team från Harvard Innovation Lab har försökt att visa detta i nedanstående video där vi kan se hur olika fysiska föremål vi tidigare använt på våra skrivbord ersätts av datorprogram och applikationer i våra smartphones mellan åren från 1980 till 2014.
Kalkylatorn/miniräknaren ersattes av datorprogrammet Microsoft Excel, ordboken av webbtjänsten Dictionary.com, faxmaskinen av PDF-filer etc. Under en digitaliseringsresa på lite drygt 30 år visar de hur ett skrivbord med en mängd olika maskiner, produkter och pappersprodukter helt och hållet ersatts av en bärbar dator och en smartphone, och lämnat ett skrivbord som kan avbildas som rent, distraktionsfritt och tomt.

1980 började de första desktop-datorerna dyka upp och tillsammans med en hel del andra prylar fyllde de våra skrivbord.

2005 hade bärbara datorer ersatt många stationära datorer, internet och e-post hade ersatt faxen och digitala kartor som Google Maps resulterade i att vi inte längre behövde jordgloben.

2014 hade alla funktioner vi tidigare haft olika specialiserade produkter digitaliserats och flyttats in i våra bärbara datorer och smartphones. Den fysiska arbetsplatsen ser ren, tom och distraktionsfri ut. ”Less is more” är nya tidens melodi som ska göra oss mer produktiva och kreativa. Men är det så?

Diskussionsfrågor:
Titta på filmen ovan och skriv ner dina tankar om den här processen, och diskutera med dina kollegor eller klasskamrater hur väl bilden stämmer med verkligheten. Hur ser det ut idag? (Använda gärna EPA-metoden).