ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ
ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ
Κατασκευάζουμε αυτόνομες μηχανές που αλληλεπιδρούν με τον κόσμο!
Στόχος
Στο CityLab, το ρομπότ λειτουργεί ταυτόχρονα ως το μέσο αλλά και ο αντικειμενικός στόχος της μάθησης.
Όραμά μας είναι οι μαθητές να κατανοήσουν τη φυσική σύνδεση περιβάλλοντος, υλικού (hardware) και λογισμικού (software), μετατρέποντας τις αφηρημένες έννοιες της Φυσικής και των Μαθηματικών σε χειροπιαστές, αυτόνομες ηλεκτρομηχανικές κατασκευές.
Θεματολογία
• Αρχιτεκτονική «Αισθάνομαι – Σκέπτομαι – Ενεργώ»: Σύνδεση αισθητήρων (περιστροφής, φωτός, ήχου, αφής, υπερήχων) με επεξεργαστές και μοτέρ για την παραγωγή αυτόνομων αποκρίσεων.
• Κλειστοί Βρόχοι Ανατροφοδότησης (Feedback Loops): Προγραμματισμός ρομποτικών συστημάτων ώστε να λαμβάνουν συνεχώς δεδομένα από τον φυσικό κόσμο και να αναπροσαρμόζουν την πορεία τους σε πραγματικό χρόνο.
• Μηχανολογική & Αλγοριθμική Σύνθεση: Μετρήσεις χρόνου, αποστάσεων, ταχύτητας, τριβής και δυνάμεων σε απόλυτη συνάρτηση με μεταβλητές, κίνηση και τυχαιότητα στον κώδικα.
• Γλώσσες Προγραμματισμού & Ρομποτικές Πλατφόρμες: Σταδιακή μετάβαση από το visual block programming στη συγγραφή καθαρού κώδικα σε Python και C.
Αποτελέσματα
• Κατάκτηση της Αυτόνομης Ρομποτικής Λειτουργίας: Πλήρης κατανόηση του πώς οι ψηφιακές εντολές του λογισμικού μεταφράζονται σε φυσική κίνηση, ροπή και μηχανικό έργο.
• Έλεγχος & Βαθμονόμηση Αισθητήρων (Calibration): Ικανότητα συλλογής, ερμηνείας και επεξεργασίας φυσικών μεγεθών (αποστάσεις εμποδίων, εντάσεις φωτός, ηχητικά κύματα) από τους αισθητήρες.
• Συνδυαστική Διάγνωση Hardware & Software (Troubleshooting): Ικανότητα εντοπισμού αν μια απόκλιση οφείλεται στη μηχανολογική κατασκευή, τη συνδεσμολογία ή τον αλγόριθμο.
Δεξιότητες
• Hard Skills Ρομποτικής: Μηχανολογική συναρμολόγηση, εξασφάλιση δομικής σταθερότητας, προγραμματισμός ρομποτικών ελεγκτών και ενσωμάτωση ηλεκτρομηχανικών εξαρτημάτων.
• Χωρική & Κινηματική Αντίληψη (Spatial & Kinematic Reasoning): Κατανόηση της κίνησης στον τρισδιάστατο χώρο, της γεωμετρίας των αρθρώσεων και της μεταφοράς κίνησης μέσω γραναζιών.
• Ρομποτική Ομαδοσυνεργατικότητα & Εξειδίκευση Ρόλων: Ομαδική εργασία με διακριτούς ρόλους (Μηχανικός Κατασκευαστής, Προγραμματιστής Αλγορίθμων, Project Leader).
• Επίλυση Πρωτότυπων Ρομποτικών Προβλημάτων: Σχεδιασμός ad-hoc μηχανολογικών και προγραμματιστικών λύσεων για την αντιμετώπιση φυσικών εμποδίων χωρίς τη χρήση έτοιμων οδηγιών.
Projects
• Smart Cars με Auto-Park System: Οχήματα με αισθητήρες υπερήχων που ανιχνεύουν εμπόδια, υπολογίζουν αποστάσεις και παρκάρουν αυτόνομα.
• Αντισεισμικές Κατασκευές: Ρομποτικά μοντέλα κτιρίων που δοκιμάζονται πάνω σε σεισμικές πλατφόρμες δόνησης.
• Αυτόματες Ανοιγόμενες Γέφυρες: Γέφυρες που ανιχνεύουν την προσέγγιση πλοίου μέσω αισθητήρα φωτός/κίνησης, σηκώνουν τα οδοστρώματα με γρανάζια και διακόπτουν την κυκλοφορία των οχημάτων.
• Διασωστικά Ελικόπτερα & Space Rovers: Αυτόνομα διαστημικά οχήματα εξερεύνησης με συλλέκτες δειγμάτων και ελικόπτερα με μηχανισμούς ανέλκυσης.
• Μηχανικά Ζώα & Βιομιμητική: Κατασκευές που προσομοιώνουν την κίνηση ζώων συνδυάζοντας μοτέρ, αρθρώσεις και αισθητήρες.
• Έξυπνα Χρηματοκιβώτια & Ρομποτικοί Βραχίονες: Χρηματοκιβώτια με ψηφιακό κωδικό ασφαλείας και ρομποτικοί βραχίονες μεταφοράς αντικειμένων.
• Ρομποτική Ανακύκλωση: Αυτοματοποιημένα συστήματα διαλογής που αναγνωρίζουν τα υλικά και τα ταξινομούν αυτόματα.
Ο κόσμος
• Βιομηχανική Ρομποτική & Smart Warehouses: Άμεση σύνδεση με τα συστήματα αυτοματισμού γραμμών παραγωγής, τα αυτόνομα ρομπότ εφοδιαστικής αλυσίδας (AGVs) και τις έξυπνες αποθήκες.
• Αυτόνομες Μεταφορές & Διαστημική Τεχνολογία: Κατανόηση των συστημάτων αυτόνομης οδήγησης και των ρομποτικών εξερευνητών (NASA Rovers).
• Επαγγελματικός Προσανατολισμός στη Ρομποτική Μηχανική: Πρώιμη βιωματική επαφή με τα επαγγέλματα του Robotics Engineer, Mechatronics Specialist και Control Systems Developer.









