Hydrobots: Κατασκευή Υποβρύχιου Ρομπότ Creative Commons, Attribution + Noncommercial (BY-NC)
Verified
Authors: 'Ιδρυμα Ευγενίδου
Engineering
This content is provided in languages:

Η πρόκληση αυτή εισάγει τους μαθητές στα θαύματα της υποβρύχιας ρομποτικής. Οι μαθητές καλούνται να κατασκευάσουν ένα υποβρύχιο τηλεκατευθυνόμενο όχημα που, εκτός των άλλων, αποτελείται από ένα σύστημα πρόωσης και έναν επεξεργαστή (controller). Κατά τη διαδικασία κατασκευής θα διερευνήσουν τις έννοιες «βάρος» και «άνωση». Η πρόκληση αυτή διδάσκει τις βασικές δεξιότητες στον σχεδιασμό πλοίων και υποβρυχίων και ενθαρρύνει τους μαθητές να εξερευνήσουν τη ναυπηγική και τις έννοιες της ναυτικής και θαλάσσιας μηχανικής. Η πρόκληση βασίζεται στο πρόγραμμα SeaPearch που αναπτύχθηκε από τους καθηγητές του MIT Thomas Consi & Chris Chryssostomides και εμπνέεται από το βιβλίο «Πώς να κατασκευάσουμε ένα υποβρύχιο ρομπότ» των συγγραφέων Harry Bohm και Vickie Jensen. Το πρόγραμμα διαχειρίζεται σήμερα το Διεθνές Ίδρυμα Συλλόγων Μη Επανδρωμένων Οχημάτων (AUVSIF).
Knowledge acquisition gain
  Δεξιότητες: Εισαγωγή στον κόσμο της διαδικασίας σχεδιασμού και στον τρόπο με τον οποίο οι μηχανικοί εργάζονται / ανάπτυξη των δεξιότητων επίλυσης προβλημάτων / πρακτική εφαρμογή της επιστήμης και των μαθηματικών στη μηχανική / ανάπτυξη κριτικής σκέψης / υποστήριξη ομαδικής εργασίας, κινήτρων, αντιμετώπισης προβλημάτων και μάθηση από την αποτυχία / κατανόηση των υλικών και τον ρόλο τους στην διαδικασία σχεδιασμού. Επιστημονικές αρχές/έννοιες που θα εξεταστούν:Πλεύση, μάζα, όγκος, πυκνότητα, βάρος, ευστάθεια, ισορροπία δυνάμεων, άνωση, ηλεκτρικό κύκλωμα.

STEM σταδιοδρομίες και αγορά εργασίας

Υπάρχουν πολυάριθμα επιστημονικά, μηχανικά, τεχνολογικά στοιχεία, τα οποία εμπλέκονται στην εξέλιξη των πραγματικών υποβρύχιων ρομπότ. Κάποια από αυτά είναι τα ακόλουθα:

• Ηλεκτρολογία: Η ηλεκτρολογία είναι ένας τομέας της εφαρμοσμένης μηχανικής που ασχολείται με την μελέτη και την εφαρμογή των αρχών του ηλεκτρισμού, της ηλεκτρονικής και του ηλεκτρομαγνητισμού. Η εφεύρεση του τρανζίστορ και του ολοκληρωμένου κυκλώματος έκαναν τα ηλεκτρονικά είδη αρκετά φθηνά, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν σε κάθε αντικείμενο οικιακής χρήσης.

• Μηχανολογία: η επιστήμη της εφαρμοσμένης μηχανικής η οποία εφαρμόζει τις αρχές της εφαρμοσμένης μηχανικής, της φυσικής και των μαθηματικών για τον σχεδιασμό, την ανάλυση, την κατασκευή και τη συντήρηση μηχανικών συστημάτων. Οι μηχανολόγοι μηχανικοί δημιουργούν μηχανές που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, μηχανικά εξαρτήματα ηλεκτρονικών, μηχανές και εξοπλισμό παραγωγής ενέργειας, οχήματα και τα εξαρτήματά τους, τεχνητά μέρη για το ανθρώπινο σώμα και πολλά άλλα προϊόντα.

• Θαλάσσια (Ναυτική) μηχανική: ο κλάδος της εφαρμοσμένης μηχανικής που ασχολείται με τον σχεδιασμό και τις λειτουργίες τεχνητών συστημάτων στον ωκεανό και άλλα θαλάσσια περιβάλλοντα. Η θαλάσσια μηχανική περιλαμβάνει τη μηχανική σκαφών, πλοίων, εξεδρών άντλησης πετρελαίου και κάθε άλλου ποντοπόρου πλοίου ή κατασκευής. Οι ναυπηγοί εφαρμόζουν την μηχανική (μηχανολογία, ηλεκτρολογία, ηλεκτρονική μηχανική) και επιστημονική τους γνώση, ούτως ώστε να σχεδιάσουν και να αναπτύξουν συστήματα και κατασκευές σε θαλάσσια περιβάλλοντα. Ένας ιδανικός ναυπηγός μηχανικός πρέπει να επιτύχει έναν κατάλληλο συνδυασμό μεταξύ του θαλάσσιου οικοσυστήματος και του ανεπτυγμένου ανθρώπινου κόσμου.

• Μηχανική ηλεκτρονικών υπολογιστών: η επιστήμη που ενσωματώνει ηλεκτρολογία, ηλεκτρονική μηχανική και πληροφορική. Αναπτύσσει συστήματα υλισμικού, λογισμικού, συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών και άλλες τεχνολογικές συσκευές. Οι μηχανικοί ηλεκτρονικών υπολογιστών ενσωματώνουν υπολογιστές σε άλλα μηχανήματα και συστήματα, δημιουργούν δίκτυα για μεταφορά δεδομένων και αναπτύσσουν τρόπους για να κάνουν τους υπολογιστές πιο γρήγορους και πιο μικρούς. Επιπλέον, οι μηχανικοί ηλεκτρονικών υπολογιστών διαθέτουν εμπειρογνωμοσύνη σε διάφορους τομείς, όπως ο σχεδιασμός λογισμικού και η κωδικοποίηση, και εκπαιδεύονται στον σχεδιασμό λογισμικού και στην εκτέλεση και ενσωμάτωση του λογισμικού αυτού με δομικά στοιχεία υλισμικού.