Mladi oblikujejo prihodnost - PTIT 2024

Na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani je med 19. in 23. avgustom potekal že 25. Poletni tabor inovativnih tehnologij, ki se ga je letos udeležilo več kot 130 otrok na 14 različnih delavnicah. Udeleženci so pod vodstvom mentorjev raziskovali svet sodobne elektrotehnike in multimedije ter spoznali nekaj visokotehnoloških podjetij in ustanov.

Udeleženci delavnice LEGO viharniki so se spoznali z osnovnimi koncepti vodenja avtonomnih mobilnih sistemov ter s tehničnimi in programskimi lastnostmi kompletov Lego Mindstorms EV3. Da bi opravili predpisano nalogo, so udeleženci morali snovati, zgraditi in sprogramirati mobilne sisteme. Ob koncu delavnice so obvladali znanja s področij senzorike, konceptov vodenja mobilnih sistemov ter programiranja. Ob koncu delavnice so se udeleženci s svojimi sistemi pomerili na prijateljskem tekmovanju.

“Delavnica mi je bila zelo všeč zaradi pridobljenega znanja.”, je dejal eden izmed udeležencev.

Na delavnici Električna vozila so udeleženci spoznali ključne lastnosti električnih vozil. Raziskovali so, kako izbrati posamezne sestavne dele električnega kolesa, svoja teoretična izhodišča pa so preverili s pomočjo eksperimentalnih meritev. Delovanje posameznih komponent so preverili, prigradili na kolo ter preverili delovanje električnega kolesa!

Udeleženci delavnice Vitez brez volana so se spoznali s področjem avtonomnih mobilnih sistemov in umetne inteligence. Delo je potekalo v skupinah na robotskih sesalnikih, ki so opremljeni s svojim vgradnim sistemom Raspberry Pi s kamero. Kamera na mobilnem sistemu je bila usmerjena proti stropu, kjer je bilo izdelano omrežje posebnih značk. Položaje značk so vpisali v program za lokalizacijo s strojnim vidom, ki je zaznaval položaje značk na sliki in ves čas sproti preračunaval lego mobilnega sistema v prostoru. Udeleženci so pripravili program za upravljanje z mobilnim sistemom s tipkovnico, informacijo o legi so nato uporabili pri pisanju regulacijskih algoritmov za avtonomno vožnjo mobilnega sistema med različnimi cilji v prostoru. S pomočjo senzorjev, ki so na robotskem sesalniku, so izvedli tudi algoritem za avtomatsko vodenje mobilnega sistema po črti in primerno delovanje v primeru detekcije ovir. Na delavnici so se spoznali tudi z osnovami razpoznavanja in sinteze govora, kar jim je omogočilo, da so izvedli sistem za glasovno sporazumevanje z mobilnim sistemom v slovenščini. Razpoznavalnik govora so uporabili tako, da je mobilni sistem ob prejetem glasovnem ukazu izvedel določeno akcijo, s sintetizatojem govora pa je mobilni sistem lahko tudi odgovoril uporabniku. Napisali so še različne algoritme za krmiljenje barvnega LED-traka, ki je bil nameščen na prednjem odbijaču mobilnega sistema in je s svetlobnimi znaki nakazoval trenutne akcije mobilnega sistema.

Eden izmed udeležencev je o delavnici povedal: “Všeč mi je bilo programiranje in delanje z roboti. Vsi mentorji so dobro razlagali, bili prijazni in nam veliko pomagali.”.

Na delavnici Robotski izziv so se udeleženci srečali s praktičnim delom na sodelujočih robotih. Udeleženci delavnice so se sprva seznanili z osnovami dela z roboti, kasneje pa osvojili še uporabo dodatne opreme (industrijske kamere) ter se spoznali s programi za 3D modeliranje. Teden so si popestrili tudi z ekskurzijo v podjetje, kjer so si ogledali robote v akciji. Opremljeni z znanji so se v ekipah spopadli z zaključnim izzivom, ki je bil udeležencem zelo všeč.

Udeleženci delavnice Od elektronov do zvezd so spoznali osnovne gradnike elektronskih vezij in fizikalne zakone, na katerih funkcionirajo. Udeleženci so ugotovili, da isti zakoni določajo tudi delovanje nekaterih senzorjev ter nato sestavili senzor električnih vodnikov, skritih v zidovih. V okviru delavnice so si še pogledali kako z računalnikom rešiti matematične probleme, ki jih srečujemo pri načrtovanju vezij ter si ogledali eksperimentalni jedrski reaktor v Podgorici pri Ljubljani.

Na delavnici ScratchMojstri so udeleženci spoznali osnove programiranja z bloki v programskih jezikih CODE, SCRATCH in MICRO:BIT. Četudi je Scratch v osnovi zelo uporaben za programiranje igric, so ga udeleženci uporabili za učenje tehnik programiranja. Udeleženci so se naučili risanja, uporabe zank, pogojnih stavkov, sporočil in kloniranja. Sestavili so zanimive programov iz področja geometrije, iteracij, rekurzije, dialogov ter kvizov. Udeleženci so dobili tudi mikro računalnik BBC Microbit s prikazovalnikom, na katerem so izvedli programe zapisane v Micro:bit-u. Na zaključku je vsak udeleženec predstavil svoj projekt.

Udeleženci delavnice Hrupometer so se spoznali z zvokom, z zaznavanjem zvoka in izdelali domači merilnik hrupa. Napravo so vgradili v plakat z LED trakom, ki prikazuje glasnost zvoka v prostoru. Izdelani merilnik so preskusili v gluhi sobi, sobi brez zvoka ter tako imeli priložnost, da svoj hrupometer skalibrirajo.

Na delavnici Obvladajmo elektroniko so udeleženci na zabaven način vstopili v svet elektronskih elementov, spoznavali njihove lastnosti in uporabo, nato pa še načrtovali in zgradili svoj aktivni Bluetooth zvočnik. Eden izmed udeležencev je o delavnici povedal: “Všeč mi je bilo, ko smo izdelovali zvočnik in ga dobili za domov.”.

Udeleženci delavnice Elektrika v človeškem telesu so spoznali električno naravo delovanja srca, mišic in živcev ter preizkusili električno stimulacijo, s katero lahko pomagamo mišicam, če te ne delujejo pravilno. Na praktičnih vezjih so udeleženci osvojili osnove elektrotehnike in zgradili ojačevalnik za signal električne aktivnosti srca, s katerim so izmerili svoj prvi elektrokardiogram. Na delavnici se je vsak naučil ravnanja s celicami v biološkem laboratoriju in spoznal možnost vpliva elektrike na celice. Udeleženci so imeli priložnost pod mikroskopom opazovati, kako z električnimi “šoki” vplivamo na prepustnost celične membrane in na ta način v celice vnašamo molekule DNA, zaradi česar celice čez čas postanejo fluorescentne.

V sklopu ekskurzije so obiskali tudi UKC Ljubljana, kjer jim je bila ponazorjena uporaba elektrotehniškega znanja v resničnem življenju.

Na delavnici Pirati s kamero so se udeleženci naučili nekaj hudo dobrih trikov s področja video produkcije in TV sistemov ter spoznali delovanje snemalne opreme. Pripravili so sceno za snemanje oddaje v živo s prikazom na spletu, sestavili scenarij in snemalno knjigo ter pripravili vse potrebno za predvajanje in snemanje v živo. Zaključno predstavitev staršem so izvedli kot oddajo, ki so jo preko interneta v živo prenašali iz studia.

Udeleženci delavnice Senzorji – tipala sodobnega elektronskega sveta so se spoznali z uporabo senzorskih elementov. Na enostavnem primeru je bil prikazan proces izdelave senzorskega vmesnika za izbrano vrsto senzorja. Proces obsega meritve osnovnih lastnosti senzorskega elementa, načrtovanje in izdelavo vezja za obdelavo senzorskega signala in umerjanje izdelanega merilnega inštrumenta s senzorjem. Končni cilj delavnice je izdelati merilnik nivoja vode s pomočjo senzorja tlaka in Arduino modula.

Na delavnici Tvoja električna energija so se udeleženci spoznali s teoretičnimi osnovami delovanja elektroenergetskega sistema ter samih proizvodnih enot – generatorjev električne energije. Sledil je praktični del, v okviru katerega so v prvem delu udeleženci v simulacijskem programu izdelali model elektroenergetskega sistema, v drugem delu pa so naredili lasten generator električne energije.

Udeleženci delavnice Tik-tak elektronika so se spoznali s spajkanjem in povezovanjem enostavnih ploščic, na katerih so narisane osnovne elektrotehniške komponente. Na koncu delavnice so udeleženci znali sestaviti vezje igre tri v vrsto, le da so namesto križcev in krožcev na tiskanini svetleče diode, ki se obarvajo rdeče ali zeleno. Učenci so se spoznali z enostavnim mikroprocesorjem in videli, kaj vse je potrebno za njegovo delovanje.

Na delavnici Pirati radijskih valov so se udeleženci spoznali z delovanjem radia, mobilnih aparatov in Wi-Fi omrežji. Najprej so si udeleženci ogledali osnove elektromagnetnega sevanja in ugotovili, katere komponente so potrebne za vzpostavitev radijske zveze (antena, sprejemnik, oddajnik, oscilator, in tako dalje). Glavnina delavnice je bila namenjena praktični izdelavi radijskega FM oddajnika in sprejemnika, ter preprostega IR daljinca.

Poletni tabor je sofinanciralo Ministrstvo za digitalno preobrazbo Republike Slovenije.