vyšší ročníky 2. stupně ZŠ, střední školy a zájmové kroužky s technickým zaměřením
místa, kde již se stavebnicí Merkur pracují a chtějí oživit stávající modely a dál s nimi smysluplně pracovat
Tento projekt je velice variabilní, vše se odvíjí od míry přípravy lektorem a požadavků na získané schopnosti a znalosti. Vynecháním určitých částí postupu se můžete zaměřit na své vybrané cíle.
Modelování může být pro někoho složité a od studentů vyžaduje znalosti navrhování vlastních dílů, to lze zjednodušit přeměřením a překreslením hotových 3D dílů.
Pokud vynecháte modelování a navrhování, použijte námi připravené díly. Můžete se věnovat rozvíjení kompetencí 3D tisku a slicování a začít prací na 3D tiskárně.
Pokud studentům připravíte 3D vytištěné díly a potřebné díly stavebnice Merkur, bude kladen nárok na precizní mechanickou stavbu modelu (sesazování a šroubování podle návodu).
Po sestavení funkčního modelu musí uplatnit zkušenosti se zapojováním Arduina a periferií na nepájivém poli (dle námi přiloženého plánku by měl zapojení zvládnout každý).
Dále je potřeba se seznámit se základy programování v prostředí Arduino IDE (fungující zkušební programy jsou od nás k dispozici).
Studenti si sestaví a naprogramují univerzální pásový podvozek Merkur s možností dalšího programování a úprav. (Díky 3D tisku však není nutné zakoupit konkrétní stavebnici podvozku, ale využít k sestavení pouze jednotlivé běžně dostupné díly stavebnice Merkur.)
Studenti se seznámí s výhodami možnosti vymodelovat ve 3D díl dle vlastních požadavků.
Studenti správně zaměří jednotlivé součástky a dle naměřených hodnot a vlastní úvahy modelují v softwaru (Fusion360).
Studenti si uvědomí, jak použít takový díl v praxi během vlastnoručního sestavování modelu.
Studenti mohou navrhnout vlastní postup a řešení zadané úlohy.
Studenti rozvíjejí prostorové vnímání.
Studenti mohou přispět k optimalizaci tisknutého dílu s důrazem na úsporu času a materiálu.
Studenti mohou komunikovat v týmu při hledání vhodného řešení.
nářadí:
plochý šroubovák, křížový šroubovák, plochý klíč 6 mm (popřípadě jiné vhodné dle vámi zvolených šroubů)
běžné potřeby na měření, popřípadě posuvné měřítko
Stavebnice Merkur pásový podvozek 01 nebo tyto konkrétní díly:
1075 1x
1028 2x
1027 1x
1038 4x
1039 4x
1042 4x
1084 2x
1001 4x
1061 2x
2060 2x
1050 4x
2050 4x (2050 lze nahradit 1095 8x)
2053 8x
1052 24x
1051 37x
tištěné díly:
celá kladka kola 2x
deska Merkur 7x10 vysoké sloupky 1x
držák baterie 1x
držák motordriveru 1x
držák motoru 2x
koupený materiál:
šroubky M3x6 minimálně 8x (dobré mít v záloze)
vruty nebo samořezky 2,5x6 nebo podobné, pro uchycení tištěných spojů 8x
šroub M4x10 k uchycení baterií a držáku motoru 6x
šroub M3x6 se zapuštěnou hlavou 2x + matice M3 2x
motory s připravenými připájenými vývody
motordriver (H-můstek L9110S)
tužkové baterie AA 6x
oboustranná lepicí páska cca 5 cm
doporučená sada elektroniky:
Arduino MIDI Starter kit
běžné vybavení IT učebny včetně softwaru pro modelování ve 3D a Arduino IDE
Přibližně 5 hodin strávíte 3D tiskem. Vytištěné díly nebylo nutné upravovat.
Pájení 30 minut.
Mechanickou stavbu lze stihnout za 120 minut podle zručnosti.
Čas pro modelování závisí na vašich zkušenostech.
Vývoj našeho projektu trval několik měsíců, doufám, že vaše úpravy již budou méně časově náročné.
Doporučení:
- Šrouby doporučuji nedotahovat úplně, rám nechat volnější pro pozdější seřízení os a geometrie.
- Počítejte důkladně správné počty děr a rozteče. Doporučuji dodržovat směr vložení šroubů dle obrázku.
- Návody od Merkuru berte pouze jako vodítko, v případě nejasností postupujte podle našich fotek.
1) Připravte si všechny díly uvedené v odstavci Potřebné vybavení.
2) Začněte mechanickou stavbu z kovových dílů podle přiloženého návodu ze stavebnice Merkur.
3) Kovovou konstrukci potom doplňte tištěnými díly.
4) Při montáži kol postupujte podle detailů na přiložených fotkách.
5) Na motory nasaďte vytištěnou kladku kola (je dost napevno, dejte pozor, aby tištěná kladka nepraskla, v případě potřeby lehce poupravte díru nebo hřídel, popřípadě přilepte vteřinovým lepidlem). Při nasazování podepřete druhou stranu hřídele.
6) Do vnitřní strany držáků motoru vlepte kousek oboustranné lepicí pásky.
(Upozorňuji, že tištěná deska 7x10 používá stejné šrouby s držákem motoru, proto musí být delší – z tohoto důvodu používáme díl číslo 2053).
7) Po připevnění motorů prostrčte přívodní kabely motoru dírkami uprostřed (viz foto), zabráníte tím ulomení pájeného spoje.
8) Namontujte držák motordriveru a teprve poté držák baterií předem sestavený s tištěným dílem.
(Upozorňuji, že je třeba vzhledem ke krátkým přívodním kabelům baterie dodržet strany montáží podle fotek, popřípadě naříznout konektor, zkrátit obal napájecího konektoru.)
9) Teprve po smontování celé mechaniky a držáků přichyťte vruty elektroniku.
10) Dále postupujte podle schématu zapojení Arduina.
11) Nahrajte program, odzkoušejte pohyb motorů a kladek a teprve potom nasaďte pásy.
Zhodnocení projektu
Projekt byl těžší než jsme čekali, ale z výsledku máme radost. Získali jsme základní podvozek s možností rozšíření o senzory nebo další funkce, který využijeme při naší další činnosti.
Poděkování a použité zdroje:
www.laskakit.cz/laskkit-diy-a-starter-kity/
www.blog.laskarduino.cz/clanky/navody-ke-zbozi/
The author hasn't provided the model origin yet.