A Kaposvári Munkácsy Mihály Gimnázium
projekt-összefoglalója az UT-17 jelű pályázathoz
„Alacsony költségvetésű precíziós robotkar építése 3D nyomtatott alkatrészek
és mechatronikai építőkészlet alkalmazásával”
A projekt célja:
Kutató- fejlesztőmunkánk egy alacsony költségvetésű, de viszonylag precíz működésű, minimum 500 mm hatósugarú 5 szabadságfokú robotkar kifejlesztését és megépítését célozza, mely alkalmas tanórai demonstrációs célokra és tanulói munkára egyaránt. A kar felépítményét 3D nyomtatott alkatrészekből kívánjuk előállítani. Hipotézisünk szerint megfelelő konstrukció kikísérletezésével a műanyag alkatrészek kellő méret és alaktartással viselik el a robotkar kinetikájából eredő terheléseket, ugyanakkor egyedi legyártásuk költsége a 3D nyomtatási technológiának köszönhetően relatív alacsony lesz. A robot vezérlését, meghajtását és erőátviteli rendszerét a kereskedelemben kapható nyílt forráskódú programozhatósággal rendelkező mechatronikai építőmodulokból tervezzük megvalósítani.
Érintett műveltségterület/tantárgy:
informatika, technika, fizika, kémia, matematika
A projekt várható eredményei:
A robotegység elkészítése és programozása egyrészt közvetlen pedagógiai célokat szolgál, aktivizálja a diákok analitikus és algoritmikus logikai gondolkodását, műszaki érzékét, a kéz finommotoros tevékenységét (szerelés), a kiscsoportos munkamódszer pedig hozzájárul az önálló felelősségteljes munkavégzés és a kooperatív képességek fejlesztéséhez. Emellett a projekt közvetetten hozzájárulhat az eddig túlzottan humán irányban gondolkodó tehetséges gimnáziumi tanulók műszaki felsőoktatás és a mérnöki pályák felé történő orientációjához is, ami napjaink egyik fő nemzeti oktatáspolitikai célja is.
A beszerzett alkatrészek a moduláris rendszerek kiválasztása következtében későbbiekben továbbfejleszthetők, bővíthetők, szétszerelhetők és újraépíthetők más-más feladatokra. A 3D nyomtató számtalan más célra is alkalmas, így a projekt eszközállománya nemcsak a folyó tanévben, hanem a távlatokban is hasznosul.
Sikeres program esetén a mechatronikai tervezés és építés pedagógiai mintaként szolgálhat a komplex MTMI kompetenciafejlesztés terén, a robotkar pedig beválása esetén mintakonstrukció lehet más iskolák számára a közeljövő digitális oktatási stratégiájában.
Ütemterv (hozzárendelt költségek a mellékelt táblázatban)
| Október | projekttervezés, partnerkapcsolat kiépítése |
| November | online szakismeret gyűjtése és elemzése |
| December | műszaki tervek pontosítása |
| Január | eszközbeszerzések elindítása, műszaki részpróbák |
| Február | robotváz és kinetika megépítése |
| Március | robotvezérlés megépítése |
| Április | robotprogramozás |
| Május | tesztelés, a tapasztalatok kiértékelése |
| Június | disszemináció, bemutatkozás a közönségnek |
| Július | beszámoló elkészítése |
Tervezett összköltség az UT-17 kódjelű pályázatból: 750 000 Ft részletezve a mellékelt költségvetési táblázatban
Szakmai megvalósítók: Dr. Kerese Tibor projektvezető tanár
Résztvevők: a robotika szakkör 5 kiemelkedő tanulója
Tervezett költségvetés:
| A | DOLOGI KIADÁSOK | 263000 | |
|---|---|---|---|
| A1 | Utazás-, kiküldetés, szállítás, járműüzemeltetés költségei | 4 utazás költségére az együttműködő partnerhez (Kaposvár-Pécs-Kaposvár) | 28000 |
| A2 | Sokszorosítás költségei (szolgáltatás), nyomdaköltség | 0 | |
| A3 | Szakmai anyagok (szakkönyvek, újság, folyóirat) költsége | 0 | |
| A4 | Egyéb szolgáltatások költségei | 0 | |
| A5 | Egyéb beszerzések, anyagköltség kiadása | 3D filament 62 000 Ft; Szerkezeterősítő fém panelek és kötő alkatrészek 15 000 Ft; Kinetikai és erőátviteli elemek 45 000 Ft; Léptetőmotorok 42 000 Ft; Vezérlő elektronika 56 000 Ft; Kábelek és csatlakozók 15 000 Ft |
235000 |
| A6 | Irodaszer költségei | 0 | |
| A7 | Egyéb, a feladat ellátáshoz kapcsolódó nevesített beszerzések, szolgáltatások kiadások | 0 | |
| B | BÉRKÖLTSÉGEK ÉS SZEMÉLYI JELLEGŰ EGYÉB KIFIZETÉSEK | 288000 | |
| B1 | Tanulók ösztöndíja összesen (X fő* Y Ft* Z hó) | 5 fő × 5 000 Ft × 9 hó | 225000 |
| B2 | Mentor ösztöndíja összesen (Y Ft* Z hó) | 7 000 Ft × 9 hó | 63000 |
| B3 | Reprezentációs költséget terhelő járulékok | 0 | |
| C | TÁRGYI ESZKÖZÖK, IMMATERIÁLIS JAVAK | 199000 | |
| C1 | 200 ezer Ft alatti tárgyi eszközök | 3D nyomtató | 199000 |
| C2 | 200 ezer Ft feletti eszközök, berendezések | 0 | |
| Z | PROJEKT ÖSSZKÖLTSÉGE | 750000 | |
