MyMachine: Robot za pripravo zajtrka

MyMachine, ki ga izvajajo na Institutu Jožef Stefan, ponuja rešitev otrokom, ki imajo nešteto idej, a običajno niso uresničene. Metodologija omogoča, da inovativne ideje mladih izumiteljev, otrok v vrtcu ali v osnovnih šolah, s pomočjo študentov, dijakov in podjetij postanejo resničnost. Tokrat vam predstavljamo idejo, ki so jo v šolskem letu 2015/2016 uresničili Osnovna šola Frana Erjavca, ki je svoj del prispevala z idejami, ter študentje in dijaki na Šolskem centru Nova Gorica, smer mehatronika.

Od ideje do palačinkarja

Prve korake v projekt smo naredili v Osnovni šoli Frana Erjavca. Otrokom 2., 3. in 4. razreda smo dali nalogo, da narišejo svoj sanjski stroj. Iz ogromnega števila izvirnih likovnih kreacij je strokovna komisija izbrala tri finaliste. Izbiro zmagovalne risbe pa smo znova prepustili otrokom. Izbrana je bila zamisel učenke Mije Marušič iz 2. razreda − Robot za pripravo zajtrka.

Izbrali so idejo drugošolke Mije Marušič. Foto: Matej Pinosa

Otroci so nam postavili precej zahteven izziv, s katerim smo se spoprijeli mentorji, študentje in dijaki na Šolskem centru Nova Gorica − smer mehatronika. Po prvih razgovorih in osnutkih smo se odločili, da se osredotočimo na stroj za izdelavo palačink. Konstrukcijska rešitev je produkt študentov Višje strokovne šole, ki so tudi izdelali prvi 3D-model stroja. Z različnimi popravki in spremembami prototipnih zamisli smo prišli do prvih delavniških risb, ki so osnova za izdelavo sestavnih delov v delavnicah. Ker je stroj izdelan za prehrambne namene, smo morali posvetiti pozornost tudi materialom in enostavnosti čiščenja po uporabi. Cilj naše zamisli je bil, da bo stroj avtonomno spekel palačinko brez posredovanja človeka. Stroj je postajal čedalje bolj kompleksen in zanimiv.

Osnova stroja sta dve grelni plošči s teflonskim nanosom, ki jima lahko nastavljamo temperaturo in hkrati zapečeta maso palačink z obeh strani. V začetni fazi smo najprej izdelali zanimivo konstrukcijo mehanizma za premikanje grelnih plošč. Sledila sta izdelava in preizkušanje sistema za doziranje in nanašanje mase na grelne plošče, čemur smo posvetili precej časa, saj so se pri testiranju različnih dozirnih načinov pokazale določene težave, ki smo jih morali odpraviti. V zadnji fazi projekta smo stroj dokončno električno ožičili in mu sprogramirali ustrezno sekvenco delovanja.

Dijaki v akciji. Foto: Matej Pinosa

Kako stroj deluje?

Delovni cikel se začne s pritiskom na startni gumb. V posodi s predpripravljeno maso za palačinke je odprtina, ki vodi maso do batne črpalke. Črpalka v prvem koraku posesa iz posode ustrezno količino mase, v drugem koraku pa maso po cevi iztisne na grelno ploščo. Cev za pretok mase iz črpalke na grelno ploščo je nameščena na premični roki, ki je krmiljena z dvema modelarskima servomotorjema. Roka se z začetne pozicije premakne nad grelno ploščo in drugi servomotor odpre ventil za dotok mase. Po določenem času se doziranje ustavi, ventil se zapre in roka se odmakne.

V fazi peke palačinke se zgornja plošča − pokrov spusti nad spodnjo ploščo. Po dobri minuti je peka končana, pokrov se dvigne in spodnja plošča odloži palačinko na pladenj. Gibanje plošč upravljata dva enosmerna motorja z reduktorjem. Za ustrezno sekvenco delovanja skrbi elektronsko vezje z mikrokrmilnikom Arduino®. Ta je povezan z vsemi vhodno-izhodnimi elementi ter z zaslonom za prikaz potrebnih podatkov o peki palačinke. Po številnih spremembah, popravkih in odpravi vseh težav je stroj bil pripravljen za delo.

Robot za pripravo zajtrka je rojen. Z izdelanim strojem smo dokazali, da lahko s skupnimi močmi, voljo in vztrajnostjo uresničimo tudi sanje. Mentorji, ki so pomagali pri realizaciji, so bili: Robert Vermiglio, Leon Blažič in Matej Pinosa.