Studenti FEL �VUT dostali unik�tn� v�ukov� n�stroj

Pandemii a s ní opakovaný návrat nucené sociální distance bylo mo�né vnímat jen jako problém nebo zárove� jako výzvu. Pedagogové z katedry �ídící techniky Fakulty elektrotechnické pra�ského �VUT cht�li najít zp�sob, jak nahradit student�m robotické laborato�e, v nich� mohli za b�ného stavu uvád�t do praxe své teoretické znalosti nabyté v p�edm�tu Automatické �ízení. A tak za�al vývoj domácí robotické laborato�e, která se dnes stává sou�ástí standardní výuky.

Robotický set, který umo��uje studovat z domova

Výsledek musel spl�ovat dv� základní kritéria – být cenov� dostupný a zárove� umo�novat aplikaci automatických �ídicích systém� na n�kolika úrovních. Od vyu�ití stavebnice Lego p�ešel tým na �eský Merkur, který umo��oval v�tší robustnost a p�esnost. Výsledkem je druhý prototyp vozítka s kyvadlem, které je vybaveno dvojicí motor�, n�kolika �idly a programovatelnou �ídicí jednotkou Beaglebone. Na vývoji i montá�ích se podíleli u�itelé i studenti vyšších ro�ník�. Celý projekt lze popsat jako kreativní proces, v n�m� si sami pedagogové testují mo�nosti, které nový p�ístup p�ináší.

„Problematika �ídicích systém� je velmi specifická. V jejich praktickém uplatn�ní toti� nelze pracovat pouze s modely, proto�e chybí parametry, které p�ináší realita. Bylo nutné, aby si studenti vyzkoušeli v praxi, jak jejich kód ovlivní šum, menší �i v�tší nep�esnost �idel nebo r�zná p�ilnavost, respektive t�ení jízdních povrch�,“ uvádí docent Tomáš Haniš z katedry �ídicí techniky. „To, �e robot ze stavebnice není úpln� p�esný a musí se pracovat s odchylkami, je nakonec výhoda. Studenti se díky tomu líp p�ipraví na praxi, kde budou muset �ešit reálné situace, ne teoretické problémy.“

Personalizovaná laborato� pro ka�dého studenta

Projekt domácí robotické laborato�e je stále ve vývoji, v sou�asnosti se mu v�nuje jeden student t�etího ro�níku v rámci své bakalá�ské práce. U�ení pomocí robotického vozítka má úsp�ch mezi studenty i vyu�ujícími a uva�uje se o jeho širším zapojení nap�í� p�edm�ty programu Kybernetika a robotika. V sou�asnosti se studenti zam��ují na návrh �ídicího systému, v budoucnu by mohli také sami navrhovat konstrukci vhodnou k spln�ní daných úkol�.

Do b�né ka�dodenní výuky p�ineslo �ešení domácích laborato�í mnoho výhod. Studenti i nadále m��ou pracovat v dob�, kdy cht�jí, nestresuje je pevný slot v laborato�ích, znají svého robota a m��ou mu program psát na míru. Samotné seminá�e pak víc slou�í k spole�ným debatám a hledání �ešení mo�ných problém�. Zapojení domácí robotické laborato�e tak pokra�uje v p�ístupu „p�evrácené výuky“ a animovaných YouTube p�ednášek, které na kated�e u� p�ed n�kolika lety zavedl docent Zden�k Hurák.

Projekt si katedra dokázala financovat z pen�z vyd�laných smluvním výzkumem pro firmy. Cena materiálu na jednoho robota v základní verzi se pohybuje okolo 5 000 K�, a p�esto�e je t�eba po�ítat s ur�itými servisními náklady, student�m umo��uje provád�t pokusy a m��ení na úrovni laboratorního za�ízení v hodnot� stovek tisíc korun. Cílem je, aby m�l svou domácí laborato� k dispozici ka�dý student p�edm�tu.

P�ístroj pro distan�ní výuku vyvinuli i na kated�e m��ení

V roce 2020 výzkumníci z katedry m��ení FEL �VUT vyvinuli p�ístroj, který v dob� koronavirových omezení umo�nil praktickou výuku st�edoškolák� a vysokoškolák� z domova. Inovativní p�ístroj LEO (Little Embedded Oscilloscope) lze vyu�ít jako osciloskop, voltmetr, funk�ní generátor, stejnosm�rný zdroj, generátor impuls�, �íta� �i logický analyzátor.