Author Archives: Carolina

blocs de programació NXT

L’entorn de programació que utilitzem per a programar els nostres robots és el LEGO-NXT. És un software gràfic en el què la programació es realitza mitjançant seqüències de blocs. Aqui teniu un petit recordatori dels blocs bàsics i la seva configuració.


BLOC MOURE (MOVE)

Amb aquest bloc podem fer que el robot es mogui cap endavant, cap endarrera, en línia recta o seguint una corba.

El seu pannell de configuració:


BLOC BUCLE (LOOP)

Aquest bloc permet repetir una acció o un grup d’accions.

Les accions a repetir es fiquen dins el bucle.

El seu pannell de configuració:


BLOC ESPERA (WAIT FOR)

Utilitzem aquest bloc quan volem que el robot executi una acció fins que un sensor envii un senyal determinat.

En aquest exemple, el robot avança de manera il·limitada fins que el sensor de contacte sigui pressionat.

El seu pannell de configuració:


BLOC BIFURCACIÓ (SWITCH)

Aquest permet bloc definir dues accions segons es compleixi o no una condició determinada (que un sensor envii un senyal, per exemple)

En aquest exemple, la condició imposada és que el sensor de contacte sigui presionat: el robot avança SI el sensor està pressionat, i s’atura SI NO està presionat.

La condició s’imposa des dels pannell de configuració del bloc.

refrigeració de microprocessadors

Un microprocessador està format per milions de transistors canviant d’estat constantment. Quant més alta sigui la seva freqüència de processat (MHz) més canvis d’estat es produiran per unitat de temps. Cada cop que un transistor canvia d’estat, una part de l’energia elèctrica que consumeix es transforma en calor.

Així doncs, un microprocessador emet una gran quantitat d’energia calorífica durant el seu funcionament, més calor quant més alta sigui la seva freqüència.

Un microprocessador pot arribar a 100ºC en qüestió de dècimes de segón. Això pot provocar la ruptura del cristall de silici del qual està fet. Per això és necessari un sistema de refrigeració que eviti que el microprocessador s’escalfi en excès. Veieu en aquest vídeo el què li passa a un processador quan treballa sense sistema de refrigeració.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=XgOmMAasqto]

El sistema de refrigeració a la majoria dels ordinadors consisteix en un dissipador metàlic i un ventilador. No està de més obrir l’ordinador de quan en quan i netejar-lo amb un aspirador.

 

 

 

 

 

Però hi ha altres sistemes, com el de refrigeració líquida del qual ens va parlar l’Adrian l’altre dia. Podeu conèixer-los en aquest article de chv.net

centrals hidroelèctriques

A les centrals hidroelèctriques es produeix electricitat mitjançant l’aprofitament de l’energia potencial de l’aigua embassada i retinguda per una presa. A través de conductes, l’aigua es descarrega cap a les turbines, les quals proporcionen el moviment al rotor dels alternadors. Assabenteu-vos de tot veient la següent infografia (cliqueu aqui si voleu descarregar-la o veure-la més gran)

[vodpod id=ExternalVideo.714524&w=500&h=412&fv=]La presa reté l’aigua de l’embassament. Ni ha de diferents tipus:

  • presa de gravetat. de planta lineal. transmet l’empenta de l’aigua de l’embassament cap al terra. la seva secció s’eixampla cap a baix per aconseguir la estabilitat necessària i suportar la pressió de l’aigua, què és més gran al fons de l’embassament que a la superfície.La presa de la que serà la hidroelèctrica mès potent del món, la presa de les tres gargantes, és de gravetat.
  • presa de contraforts. els contraforts empenyen el mur en sentit contrari al de l’aigua.
  • presa de volta. corbada, tant en planta com en secció. transmet l’empenta de l’aigua de l’embassament cap als extrems. es construeix en valls estretes. Una de les més grans és la presa Hoover, als USA

El paper dels embassaments no és només retenir l’aigua per a produir electricitat. També tenen un paper regulador del riu. Molt tranquila aquesta regulació no sembla en molts casos.

Les turbines transformen l’energia cinètica de l’aigua en moviment de rotació que transmeten a l’alternador. N’hi ha de tres tipus: Francis, Pelton i Kaplan, en funció del cabal i l’alçada del salt d’aigua. Veieu en el següent vídeo una animació del funcionament d’una turbina de la que serà la hidroelèctrica més gran del món: la central de la presa de las tres gargantas.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=tjTh7A4jnbc]

Un cop feta la seva funció, l’aigua es retorna al riu o a un embassament inferior en el cas de les centrals de bombeig, des de on es bombeja durant les hores vall cap al superior.

Els problemes mediambientals de l’energia hidroelèctrica són inqüestionables, encara que la minihidràulica (centrals de potència inferior a 10 MW) es considera inocua per al mediambient. Quan el pendent del riu no permet construir la central a peu de presa, es construeixen petites centrals de derivació, desviant l’aigua per un canal amb mínim pendent cap a la sala de màquines.

Però sense preses, és possible aconseguir electricitat? Sembla ser que si. A Nova York ho estan intentant. Informeu-vos aqui d’aquest projecte.

com es produeix l’electricitat

Existeixen diversos sistemes per a produir electricitat: els generadors de corrent continu com les dinamos, les piles i bateries i les cèlules fotovoltaiques en són exemples. A les centrals elèctriques però, es produeix corrent altern mitjançant l’alternador.

L’alternador produeix electricitat a partir de l’energia mecànica de rotació subministrada per les turbines. Aquest vídeo us ajudarà a entendre el seu funcionament, basat en fenòmens electromagnètics.

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=Au6vtu4qGrE]

tornem a la First Lego League

L’IES Bellvitge tornarà a estar representat per un super equip format per alumnes de Tecnologia 4t d’ESO. Farem tan bon paper com els companys de l’any passat.

Hem d’agrair a la Regiduria d’Educació de l’ajuntament de l’Hospitalet i a l’AMPA de l’IES Bellvitge la seva esponsorització, sense la qual aquesta activitat seria difícil de realitzar per a nosaltres.

Carolina Crespo, entrenadora. Tan contenta de l’experiència de l’any passat que repeteix.

combustibles fòssils

El consum d’energia primària al món es satisfà principalment amb la crema de combustibles fòssils: carbó, petroli i gas natural. Aquestes són les presentacions que hem utilitzat a classe per estudiar-los.

[slideshare id=140165&doc=carbo-1192864669223961-3&w=500]

[slideshare id=140395&doc=petroli-1192894438894495-1&w=500]

[vodpod id=ExternalVideo.708888&w=500&h=412&fv=]

quant al CAD

Portem molts dies d’autoaprenentatge del software de CAD que utilitzarem per a definir gràficament la nostra peça. Ha arribat el moment de posar en ordre els conceptes i els procediments apresos:

El software CAD (Computer Aided Design) utilitzat és un modelador de sòlids paramètrics 3D. Permet la interacció amb el seu homòleg CAM (Computer Aided Manufacturing) i és el que utilitzen al Blaise Pascal.

Què és un modelador de sòlids paramètrics 3D

  • Aquests programes es basen en paràmetres (variables de les quals depén el resultat final). Aquests paràmetres són les dimensions de l’objecte, les quals determinen la seva geometria.
  • Els sistemes CAM utilitzen aquests paràmetres per generar el codi de control numèric que permetrà mecanitzar la peça.
  • Un sòlid paramètric no és un dibuix fix, sinò que conté instruccions que li permeten reaccionar davant els canvis de dimensions (de valors dels paràmetres): si alguna dimensió canvia, el model es reconstrueix automàticament.
  • Els sòlids 3D es poden veure des de qualsevol punt de vista en qualsevol moment del seu procés de creació.
  • Aprendre a utilitzar aquest tipus de programes de forma bàsica és relativament senzill. El model final, per complicat que sigui, es va construint de manera seqüencial, mitjançant operacions simples.
  • Aquests programes detecten els errors dimensionals durant el procés de creació, alertant l’usuari per tal que realitzi les correccions necessàries.
  • Un cop definida la peça en 3D, la producció dels plànols és automàtica.

El model paramètric

A partir de la creació d’una peça (representació 3D) es pot generar ensamblatges (relacions amb altres peces) i plànols (dibuixos tècnics 2D). Tots tres documents estan relaciontas entre si, de manera que qualsevol canvi en els paràmetres d’un d’ells provoca la reconstrucció automàtica de la resta. Els avantatges respecte els sistemes CAD 2D tradicionals són evidents.

Procès de creació d’un sòlid paramètric

Creació del volum base. Es crea a partir d’un croquis 2D d’una forma geomètrica (rectangle, crecle, …) sobre un dels plànols de referència (planta, alçat, perfil), al qual s’afegeixen les dimensions per acotació per tal de definir la seva forma, tamany i posició respecte a l’origen de coordenades. Aquest croquis 2D es converteix en sòlid 3D aplicant una operació d’extrussió perpendicular al plànol del croquis.

La resta d’operacions es creen afegint o treient material a aquest volum base. Es poden realitzar a partir d’un croquis 2D sobre les cares del sòlid (sortint, tall, forat, …) o bé s’apliquen directament sobre els vèrtexs o les aristes, sense necessitat de croquis previ (aixamfranat, redondeig, …)

Aquestes operacions queden reflectides al Gestor de Disseny del programa i es poden editar en qualsevol moment del procés, provocant la reconstrucció automàtica del sòlid.

Pautes que seguirem per a la creació del nostre sòlid paramètric

P.1. Hem decidit anar reflectint tot el procés en una taula, en la qual constarà: el número d’ordre i nom de l’operació, el pla, cara, arista o vèrtex sobre el qual s’aplicarà, el croquis 2D a realitzar, les mesures que cal obtenir per tal d’acotar el croquis, i l’aspecte visual de la peça un cop aplicada l’operació.

P.2. Utilitzarem l’origen de coordenades com a punt de referència.

P.3. Afegirem totes les dimensions que defineixin completament cada croquis, sense definir-lo en excés.

P.4. Afegirem les relacions necessàries que no es crein de manera automàtica.

P.5. Simplifiquem les operacions. El programa i la lectura de l’arxiu són més senzills amb molts croquis simples que amb pocs de complicats.

P.6. Utilitzarem línies constructives (auxiliars) sempre que ens sembli necessari.

P.7. Podem copiar croquis previs per tal d’estalviar esforços.

P.8. A l’hora de dimensionar els croquis és millor començar per les dimensions més petites i acabar amb les més grans.

P.9. Procurarem col·locar les cotes de manera que no destorbin a l’hora de visualitzar l’operació.

Amb tot això ja podem posar-nos mans a l’obra. Estem animats, ens sortirem.

quant als mesuraments

La precissió del mesurament depén en bona part de l’instrument de mesura que s’utilitzi.

Les magnituds a mesurar en el nostre cas són:

  • longituds i angles sexagesimals per tal de representar gràficament la peça.
  • masa i volum per tal de definir el material del qual està fabricada.

Mesura de longituds. Hem decidit utilitzar el calibre (peu de rei) digital, perquè:

  • la seva apreciació (0,01 mm) ens permet la suficient precissió del mesurament.
  • la seva capacitat permet mesurar la dimensió més gran de la peça.
  • és polivalent: permet obtenir mesures d’exteriors, interiors i profunditats.
  • no hi ha possibilitat d’error humà en la interpretació de la lectura de l’aparell.

Mesura d’angles sexagesimals. Utilitzarem el goniòmetre de l’aula de tecnologia. La seva apreciació és de només 1º, però com que només preveiem un mesurament angular ens ha semblat suficient.

Mesura de la densitat del material. Per obtenir-la dividirem la masa pel volum de la peça.

  • mesurarem la masa utilitzant la balança digital del laboratori de química. La seva apreciació és de 0,01 g.
  • mesurarem el volum amb una probeta graduada del laboratori de ciències naturals. La seva apreciació és de 5 ml.

Pautes que seguirem per a la realització dels mesuraments i l’expressió de les mesures:

P.1. Assumim l’error associat a tot mesurament. Només podem minimitzar-lo mesurant amb precissió.

P.2. Per obtenir el valor més probable d’una mesura, realitzarem els mesuraments 5 cops i calcularem la mitjana aritmètica. Aquest valor és el que definirem com a valor nominal als plànols de la peça i servirà de referència a l’hora de fabricar-la.

P.3. Les mesures obtingudes quedaran reflectides en una taula. En el cas de mesures indirectes, caldrà explicar el procés per obtenir-les.

P.4. Per expressar les mesures utilitzarem el Sistema Internacional d’Unitats. El nombre de decimals dependrà de l’apreciació de l’instrument de mesura utilitzat.

P.5. El procés de mesurament serà paral·lel al de la representació gràfica: del més general al més particular. Per a cada operació de dibuix definirem i obtindrem les mides que ens calen. Totes les dades sobre aquest procés les reflectirem en una taula.

Dani i Carol, IES Bellvitge

Premiats a les Jornades Científiques i Tecnològiques

El treball sobre energies renovables de l’equip First Lego League de l’IES Bellvitge ha estat premiat a la categoria Agenda 21 a les 9es Jornades Científiques i Tecnològiques de l’Hospitalet. Felicitats, Ana, Qi, Roser i Noemi!

I No només això: suposem que aquest treball va agradar molt al jurat, ja què va ser l’escollit per tornar a exposar-lo davant de tothom després de la fantàstica conferència del doctor Nolasc Acarin el dia de la cloenda d’aquestes jornades.

 

Felicitats també al David Calpe: el seu treball de recerca no va aconseguir premi, però si que havia estat seleccionat, i això no ho poden dir tots els que van presentar els seus treballs.

David Calpe a les Jornades Cientæiques i Tecnològiques. 29 de maig