Młodzi naukowcy z Zespołu Szkół Mechaniczno – Elektrycznych w Tarnowie przygotowali 16 projektów w ramach Szkolnego Etapu Konkursu Naukowego E(x)plory 2021. Poniżej prezentujemy autorów oraz krótkie opisy przygotowanych projektów.
Projekt nr 1. „Mechaniczny” zestaw edukacyjny – 507
Czy 507 to dużo? Jeżeli chodzi o różne mechanizmy to całkiem sporo. Na chwilę obecną zestaw pozwoli na zbudowanie kilku z nich i wykorzystaniu przy tworzeniu trasy dla kulki. Poprzez zabawę uczy mechaniki i zasad fizyki a naszych młodych naukowców uczy jak robić modele, które będą składane przez innych oraz kiedy przedmiot jest zabawką i dla kogo taka zabawka jest przeznaczona.
Projekt nr 2. Manipulator z elektromagnesem i pamięcią ruchu
Robotyczne ramię z wymiennymi końcówkami chwytnymi. Można go zaprogramować do wykonywania konkretnego zestawu ruchów za pomocą potencjometrów, a następnie odtworzyć zachowaną sekwencję. Zastosowanie? Do nauki, zabawy, pomocy przy wykonywaniu codziennych czynności. Mały, mobilny i łatwy w obsłudze a naszym naukowcom pozwolił na zagłębienie tematyki robotycznych ramion i mechanizmów chwytnych.
Projekt nr 3. Robot wielozadaniowy poruszający się po powierzchniach poziomo-pionowych
Projekt polega na stworzeniu robota, którego główną cechą byłoby poruszanie się po powierzchniach poziomo – pionowych. Stworzyłoby to duże możliwości i zwiększyłoby komfort pracy mniejszym i większym firmom, np.: w budownictwie robot ten mógłby wykrywać różnego rodzaju instalacje i je wyznaczać.
Projekt nr 4. Wykorzystanie kamery do sterowania ramieniem robotycznym
Projekt będzie się skupiał na zaprogramowaniu robota tak, aby dzięki kamerze, mógł odróżniać kolory oraz kształty obiektów i wchodził z nimi w interakcje. Początkowo projekt zakłada skoncentrowanie się na podstawowych funkcjach takich jak rozróżnianie koloru, aby wraz z postępem projektu rozwijać go, dodając rękę bioniczną, czujnik temperatury, czy też nowe funkcje takie jak obserwacja i wychwytywanie ruchu, a także adaptacja ramienia do otoczenia. Chcemy dążyć do symulowania jak największej liczby inteligentnych zachowań oraz umieszczenia na ramieniu bionicznej dłoni.
Projekt nr 5. Inteligentna Mapa Smogowa
Projekt zakłada stworzenie sieci stacji czujników komunikujących się przez LoRa’e zbierających dane na temat zanieczyszczenia powietrza oraz algorytmu analizującego te dane i wyznaczającego miejsce, z którego pochodzą zanieczyszczenia. Dzięki temu będzie można realnie wpłynąć na stan powietrza poprzez usunięcie źródła zanieczyszczającego powietrze.
Projekt nr 6. Inteligentny Magazyn – niskobudżetowy robot transportowy
Inteligentny magazyn to projekt niskobudżetowego robota transportowego typu line-follower, dostępnego zarówno dla większych, jak i tych mniejszych przedsiębiorstw oraz łatwego w obsłudze systemu sterowania. Nasz projekt zakłada automatyzację procesu magazynowania, w którym to inteligentne maszyny odbierają, transportują i składują towar. Proces ten może być kontrolowany za pomocą aplikacji w telefonie z dowolnego miejsca na świecie. Dzięki temu magazyny stają się w 100% bezobsługowe, mogą działać 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, przez cały rok, co przekłada się na większą wydajność i zyski. Robot może być wykorzystywany zarówno w magazynach, jak i do transportu ładunków wybuchowych i substancji niebezpiecznych lub pracować w niekorzystnych dla człowieka warunkach.
Projekt nr 7. SmartShop – Przyszłość Handlu
Smart shop jest autorskim projektem autonomicznego sklepu, sterowanego z poziomu aplikacji w telefonie. Do głównych zalet naszego projektu należy zaliczyć jego prawie 100% bezobsługowość. Finalna wersja SmartShop’a sama będzie rozładowywała dostarczone palety z produktami a następnie uzupełniała nimi regały oraz podawała wybrane przez konsumenta produkty.
Projekt nr 8. Ciemna strona twojego smartfona
Zauważyliśmy, że większość z nas nie zdaje sobie sprawy, że elektroniczne gadżety, których używamy „mają swoją ciemną stronę”. Firmy produkujące je nie zawsze wiedzą skąd pochodzą materiały przez co najczęściej dochodzi do napędzania działań militarnych, łamania praw człowieka w tym wykorzystania do pracy dzieci. Dzieje się to w Afryce, Azji, Ameryce Południowej. Chcemy wiedzę zdobytą w trakcie realizacji projektu wykorzystać i przygotować stronę internetową, która wyposaży ludzi w wiedzę pozwalającą dokonywać przy zakupie kolejnego sprzętu racjonalnego wyboru i być może ograniczyć konsumpcjonizm elektroniczny.
Projekt nr 9. Etyka i prawa sztucznej inteligencji
SI jest używana niemal w każdym obszarze naszego życia. Mimo, że 90% z nas korzysta z tych rozwiązań na co dzień, to 70% kojarzy ją z robotem z filmu SF. SI już nie jest tylko prostym programem, ale zmierza do tego, by stać się posiadającym świadomość bytem. Niewielu jednak o tym myśli. Obawiają się jedynie, że SI pozbawi ich pracy. Realizując projekt zbadam poziom wiedzy na temat rozwoju SI, by wprowadzić rozwiązania przygotowujące na problemy wynikające z rozwinięcia samoświadomości u SI
Projekt nr 10. Owocowy mikro i makro świat
Rozmiar atomu to rząd wielkości 10-10 m, odległość Ziemi od Słońca 1,5·1011m. Wiemy, że są to liczby zawierające dużo zer, przed lub po przecinku. Jednak świat nam bliskich odległości to rzędy wielkości ok. 10-3 – 103m. Jak więc wyobrazić sobie te ogromne i małe liczby?
Praca „Owoce mikro i makro świat” ma na celu w bardzo przystępny i prosty do odtworzenia w każdej szkole i domu sposób zobrazować w odpowiedniej skali rozmiary w mikro i makroświecie.
Projekt nr 11. Wrażliwy płomień
Nie ma człowieka, który nie jest wrażliwy na muzykę, ale czy tylko ludzie ją „odczuwają”? Na zmiany ciśnienia podczas rozchodzenia się akustycznej fali stojącej są wrażliwe np. płomienie, co konstruując odpowiedni zestaw urządzeń możemy zobaczyć.
Projekt nr 12. Inteligentny Dom – łatwo i prosto
Projekt ma zaoferować ludziom bardzo tanim kosztem system inteligentnego domu, który oprócz niskiej ceny będzie łatwy w modyfikacji, naprawie oraz wygodny w użytkowaniu. Osoba chcąca wykonać samemu projekt nie będzie musiała wymagać wyspecjalizowanej wiedzy w zakresie elektroniki jak i informatyki/programowaniu.
Projekt nr 13. Inteligentny system kierowania ruchem drogowym
Proponowany projekt zakłada upłynnienie ruch miejskiego oraz zmniejszenie czasu przejazdu. Umożliwi on poprawę jakości komunikacji oraz zmniejszenie kosztów implementacji takiego systemu. Przygotowywany system będzie składał się z dwóch komponentów wykorzystujący sztuczną inteligencję: pierwszy – rozpoznawanie obrazu z monitoringu miejskiego – moduł odpowiedzialny za klasyfikowanie sytuacji na skrzyżowaniu oraz wykrywanie pojazdów uprzywilejowanych, drugi – specjalnie wytrenowana sieć neuronowa, która analizując obecną sytuację na skrzyżowaniu zapewni najbardziej optymalny przepływ ruchu przez skrzyżowanie uwzględniając informacje ze swojego bezpośredniego sąsiedztwa (innych skrzyżowań).
Projekt nr 14. Wykrywanie alergii krzyżowych z wykorzystaniem AI
Celem pracy jest przebadanie powiązań pomiędzy różnymi alergenami – sprawdzenie istniejących (potwierdzonych badaniami) oraz wykrycie nowych, prawdopodobnych reakcji krzyżowych. Projekt zakłada zebranie informacji na podstawie ankiet, zgromadzenie danych pochodzących ze źródeł medycznych oraz raportów zgłaszanych przez użytkowników tworzonej aplikacji. Tak zebrane informacje zostaną poddane analizie przy wykorzystaniu sztucznej inteligencji, której zastosowanie pomoże w ograniczeniu koniecznych do przeprowadzenia badań laboratoryjnych/klinicznych i nakierowanie lekarza lub pacjenta na najbardziej prawdopodobne substancje powodujące alergie.
Projekt nr 15. BreedSelector – inteligentny dobór rasy psa na podstawie wywiadu
Projekt zakłada stworzenie czatu wykorzystującego sztuczną inteligencję, który pomoże rozmówcy dobranie odpowiedniej dla niego rasy psa. Zaimplementowany model AI będzie również w stanie rozpoznawać preferowane cechy psów na podstawie przesłanych przez rozmówcę zdjęć. Celem aplikacji jest lepsze dopasowanie rasy (charakteru, wyglądu i potrzeb) psa do indywidualnych preferencji i możliwości przyszłego opiekuna. Dodatkowo aplikacja może przyczynić się do zmniejszenia coraz częstszych przypadków porzucania czworonogów.
Projekt nr 16 Kinetyczny powerbank
Kinetyczny powerbank to urządzenie, które pozwoli uniknąć problemu rozładowującej się baterii smartfona w miejscu, gdzie nie ma dostępu do prądu z sieci. Jest on przenośnym generatorem i magazynem energii elektrycznej. Energia elektryczna będzie pozyskiwana z energii kinetycznej poruszającego się właściciela urządzenia. W odpowiednim momencie zgromadzona energia może zostać wykorzystana do naładowania przenośnego urządzenia mobilnego np. smartfona.
Zdjęcia grup projektowych wykonał Pan Łukasz Mączko, a oprawę graficzną przygotował Pan Tomasz Korczak, za co serdecznie dziękujemy.
