Žáci si navrhnou a s pomocí vymodelují budovy a obrubníky do města pro roboty “Bee-bot”, např. 3D modely obchodů, služeb apod. Tato pomůcka se dá poté využít i v dalších předmětech (AJ, M, PRV)
The focus of the target group
Základní škola 1. stupně - realizace ve 4. ročníku (vhodné např. do hodin informatiky pro 4. - 5. ročník)
Necessary knowledge and skills
Geometrie: trojúhelník, čtverec, obdélník, kvádr a krychle
3D modelování: Tinkercad, základy ovládání programového prostředí, těleso, díra, změna rozměrů, rotace těles, zarovnání těles na střed (souměrnost), posun těles v ose z, sjednocení těles a děr, nástroj scribble, export objektů do formátu STL.
3D tisk: Základní principy tisku (vrstvy), orientace objektu před tiskem, program Průša Slicer (základy ovládání, import STL souborů, základní parametry, slicování), vytvoření souborů GCODE a jejich uložení na USB.
3D tiskárna: Bezpečnostní pravidla (nebezpečné teplotní zóny, dozor při tisku), základy obsluhy, filamenty (zavádění), příprava podložky pro tisk, zahřátí před tiskem, použití USB a výběr souboru GCODE, spuštění tisku, úkony po dokončení tisku (odebrání podložky s vytištěnými objekty, vychladnutí podložky, odlepení vytištěných objektů, vyčištění podložky).
Vzhledem k nízkému věku žáků (4. a 5. ročník) tisk vždy spouští a odpovědnost za něj má pedagogický pracovník (učitel, externí IT), který tiskárnu nenechává bez dohledu.
Project objectives
Cílem projektu je seznámení se s možností a existencí 3D tisku. Chceme vytvořit něco smysluplného, co budeme používat. Tímto projektem chceme rozvíjet prostorovou představivost a podnítit kreativitu žáků. Ukázat jim, že 3D tisk se stává běžnou součástí moderního života.
Required equipment
3D tiskárna, IT učebna, Bee-bot (případně prázdný herní plán pro roboty)
3D modelingIT classroom
Project time schedule
Seznámení žáků s projektem: 1 hodina
3D modelování: 3-4 hodiny
Úpravy modelů k tisku: 2 hodiny
Tisk: cca 3 týdny (tiskli jsme 1 dům denně v pracovních dnech (9 ks) + cedule a obrubníky)
Kompletace: 3 hodiny
Workflow
Příprava projektu
- vytvořit v Tinkercadu třídu a žákovské účty
- když jsou žáci součástí jedné třídy v Tinkercadu, učitel může jednotlivé výtvory mnohem snadněji kontrolovat, pomáhat a radit s tvorbou a nakonec objekty stáhovat pro finální tisk
- připravit si šablony objektů a nahrát je do třídy v Tinkercadu
- šablony jednotlivých stěn, cedulí a střechy naleznete v příloze
Průběh projektu (rozdělení aktivit do jednotlivých hodin závisí na zdatnosti žáků)
- učitel - přestavení projektu
- budeme vyrábět budovy, ze kterých se pak sestaví město pro BeeBota.
- tyto budovy a cedule je možné využít v mnoha předmětech
- stěny i cedule jsou připraveny tak, že jsou velmi variabilní a je možné je pospojovat do různých výsledných budov
- pro cedule volíme názvy různých městských budov, v češtině i angličtině (knihovna, school), případně jejich grafické znázornění (květina pro květinářství)
- BeeBot následně jezdí např. z banky do školy, takže si procvičujeme jak základy programování, tak třeba i anglická slovíčka
- BeeBot se pohybuje v krocích po 15 cm, takže je potřeba neměnit velikost připravených šablon
- učitel - stručné představení 3D tisku a 3D tiskárny
- princip tisku - tavení plastu, tisk po jednotlivých vrstvách,...pro menší žáky není nutné jít nijak zvlášť do hloubky
- nezatěžovat žáky technickými detaily
- učitel - ukázka modelování v Tinkercadu na připravené šabloně cedule
- cedule je vhodným modelem na začátek práce ve 3D
- v Tinkercadu je možné ceduli upravit několika způsoby - přidáním textu či obrázku z galerie, případně nakreslením vlastního obrázku - viz dále
- učitel - ukázka příprava modelu do tisku - PrusaSlicer
- ukázat, že v detailu jsou to vlastně jen velmi tenké plastové špagety
- nezatěžovat žáky technickými detaily
- učitel - spuštění ukázkového tisku
- pro motivaci žáků je fajn jim hned na začátku ukázat, jak se pak jejich výtvor bude tisknout
- pro tuto fázi je vhodné mít na flashce v tiskárně připravenou např. jednu ceduli
- žáci - přihlášení se do připravených Tinkercad účtů
- vhodné je připravit jim co nejjednodušší přihlašovací jména a hesla
- učitel - připomenutí postupu modelování
- otevřeme si šablonu pro ceduli
- zdůrazníme, že s rozměry cedule se nesmí hýbat - nezapadala by pak do otvorů na střeše
- ceduli je možné upravit několika způsoby, podle toho, co chceme vytvořit
- reliéfní text
- využijeme nástroj Text ze sekce Basic Shapes
- napíšeme si libovolný text
- cedule je vysoká 5 mm, takže textu nastavíme výšku 6 mm tak, aby při tisku o 1 mm převyšoval okolní ceduli
- reliéfní obrázek
- využijeme nástroj Scribble ze sekce Basic Shapes
- s tímto nástrojem si děti mohou nakreslit jakýkoliv obrázek a následně ho umístit na ceduli
- cedule je vysoká 5 mm, takže obrázku nastavíme výšku 6 mm tak, aby při tisku o 1 mm převyšoval okolní ceduli
- text umístíme do středu cedule
- text skrz ceduli
- využijeme nástroj script ze sekce Shape Generators a nastavíme mu font Majorsnafu - tento font nemá žádné volné tvary (např. vnitřní prostor písmena "A") a tak je možné jej použít pro text skrz ceduli
- napíšeme si libovolný text
- textu nastavíme vlastnost "Hole" - díra - takže při sjednocení s cedulí dojde k její "proříznutí"
- výška textu musí být minimálně 5 mm tak, aby došlo k úplnému "proříznutí" cedule
- text umístíme do středu cedule a sjednocením obou objektů dojde k "proříznutí" cedule
- jiný objekt z galerie
- na ceduli je možné přidat i téměř jakýkoliv jiný objekt z celé galerie tinkercadu
- jen je potřeba dát pozor na to, aby dával smysl při umístění jako reliéf na ceduli
- objektu nastavíme výšku 6 mm tak, aby při tisku o 1 mm převyšoval okolní ceduli
- důležité - připomeňte žákům, ať nemění velikost modelů (cedule), jednotlivé součástky do sebe jinak nebudou zapadat - případně je možné objekt cedule uzamknout a předejít tak její deformaci
- žáci - úprava šablon s asistencí učitele
- důležité je hlídat vhodnost jiných objektů z galerie pro tisk na ceduli a vysvětlovat, proč není vhodné některé objekty využívat
- stejným způsobem je možné upravovat i šablonu stěny - vytvořit na ní nápis nebo obrázek
- učitel - příprava modelů k tisku
- stažení modelů z žákovských účtů v tinkercadu a jejich příprava v PrusaSlicer
- doporučené nastavení tiskárny naleznete níže
- pro tisk reliéfního textu nebo obrázků je možné využít 2 barvy filamentu - pro vystouplý reliéf (poslední 1 mm) nastavte změnu barvy
- důležité - znovu zkontrolujte velikost modelů!
- pokud se bude velikost lišit od původní šablony, nebude možné budovy sestavit, případně umístit cedule do připravených otvorů ve střeše
doporučené nastavení tiskárny
- 0.20mm speed
- infill 15% rectilinear
- perimetr 3 linky
- BEZ spodní a horní vrstvy - značná úspora filamentu, rychlost tisku a pěkný vzhled výrobku díky nastavenému typu výplně
Authors
Mgr. Tereza Vítková a Ing. Václav Kocián
žáci 4. ročníku ve školním roce 2021/2022
Tags
The author hasn't provided the model origin yet.