Внедрение робототехники в сельское хозяйство

ГАОУ «Гуманитарная гимназия – интернат для одаренных детей»
с. Актаныш, Республики Татарстан
Внедрение робототехники в сельское
хозяйство
Автор проекта:
Гарипов Рамиль Маратович
Актаныш, 2013
1. Общие положения
Проект внедрения робототехники в сельское хозяйство, призван ознакомить
учащихся с новейшими технологиями и показать им практическую сферу
применения аппаратно-вычислительных моделей, и в то же время является
фактором повышения мотивации в учебной и внеурочной деятельностях
учеников. За основу предлагается использовать аппаратно-вычислительные
модели серии Arduino и NTX Lego. Если NTX Lego на сегодня является довольно
широко раскрученным, то аппаратные платы серии Arduino являются менее
известными широкой публике, и они отличаются
низкой стоимостью и
вариативными возможностями. Другими словами, модели Arduino это своего
рода конструктор, из которого можно собрать как автономный интерактивный
объект, так и интегрируемые модули к уже существующему программному
обеспечению.
Исконно, молодежь покидает село, лелея себя мыслями о роскошной жизни в
городе, и мотивируя свой поступок тем, что «в деревне нет работы». Но на самом
деле, молодежь бежит из села из-за большой и трудной работы, и никакие
красивые слова о технологическом прогрессе не тешут их, т.к. в большинстве
своем, сельский труд остался практически неизменным со времен Советского
Союза.
Гуманитарная гимназия-интернат планирует организовать кружок изучения
робототехники и новейших ИТ технологий для дальнейшего внедрения
практических моделей в сельское производство. Модели серии Arduino
позволяют создать различного рода датчики (температуры, влажности,
давления), двигательные приводы, системы смс-оповещения, видео и звукового
мониторинга. Данные датчики предлагается внедрять в сельское хозяйство,
например в теплицах, для регуляции температуры и влажности, для полива
растений и др.
Аппаратные платы серии Arduino не являются сложными в технологическом
плане и программируются через самый обычный компьютер путем языка C++.
Данный язык программирования изучается в школе, вдобавок к этому, в
мировой сети есть множество примеров использования данных плат с уже
готовыми кодами для них.
«Гуманитарная гимназия-интернат для одаренных детей» планирует
направить одаренность некоторой части своих учеников на облегчение сельского
труда, и его популяризацию среди молодежи. Сельский труд может быть
интересным, легким и выгодным. Одаренный человек, должен дарить свой дар
народу и искать пути для его развития. В нашей Гимназии учатся как
гуманитарно-одаренные дети, так и технически одаренные.
2. Резюме проекта
Цель проекта: Внедрение новейших технологий в сельское производство
для его облегчения.
Научный руководитель проекта:
Замалетдинов Радиф Рифкатович, директор института филологии и
искусств КФУ, профессор;
Социальные партнеры –
Институт Филологии и искусств Казанского (Приволжского) Федерального
Университета.
Филиал ФГАОУ ВПО Казанский (Приволжский) Федеральный Университет в
г. Елабуга.
ЗАО «Актанышский агрегатный завод»
Юридический адрес: 423740, Республика Татарстан, Актанышский район,
село Актаныш, ул.Аэропортовская, д. 3а
Почтовый адрес, телефон - 423740, Республика Татарстан, Актанышский
район, село Актаныш, ул.Аэропортовская, д. 3а Тел./факс: (85552) 3-26-05
Задачи проекта:
1.
Показать детям, что сельский труд может быть интересным;
2.
Изучение новейших ИТ технологий с целью облегчения сельского
труда;
3.
Развить инициативу детей и придать ей общественную значимость;
4.
Создать условия для развития технического творчества;
5.
Увеличить количество учеников, желающих творить «на село»;
Краткое описание проекта:
Данный проект носит социально-направленный характер. Творчество
учеников будет направлено на облегчение сельского труда, на
взаимодействие с жителями села. Аппаратные платы серии Arduino
являются дешевыми и технологически простыми. Другими словами, данное
направление позволит ученикам увидеть, как ИТ технологии из
виртуального мира переходят в мир настоящий.
Например, в Актанышском районе во многих подсобных хозяйствах есть
теплицы. Так почему бы не оснастить данные теплицы датчиками
температуры и влажности, которые смогут заблаговременно оповещать по
смс или интернет соединению о резких отклонениях от нормы, что грозит
уменьшением урожайности или его гибели.
Для этого потребуется написать программу и приобрести следующие
физические компоненты:
Ст
ои
мо
сть
Наимено
вание
Рисунок
П
Плата Arduino
Набор
проводов
Датчик
температуры
и влажности
SMS модуль
Резисторы
в
ассортиме
нте
1000 руб
150 руб
150 руб
600 руб
100 руб
Общая стоимость
2000 рублей
Подобным образом, такие платы можно оснастить абсолютно любыми
функциями, например, можно оснастить его шаговым двигателем, который
сможет открывать и закрывать что-то, например воду. Можно оснастить
видеокамерой, постоянным выходом в интернет, и в режиме реального
времени наблюдать за процессом из любой точки мира и др.
Одним из основных плюсов можно обозначить неподдельный интерес
учеников к такой работе, который не измеряется уровнем зарплаты и
премий. Ученики буквально заболеют этой работой и будут отдавать ей
большую часть свободного времени.
3. Основные функции проекта
Данный проект имеет метапредметную направленность и обеспечивает
выполнение следующих функций:
1. Показать детям, что сельский труд может быть
интересным
 Моделирование приборов облегчающих труд;
 Работа с населением по поиску наиболее эффективных
решений
2. Изучение новейших ИТ технологий с целью облегчения
сельского труда
 Конструирование простейших приборов;
 Поиск наиболее энергосберегающих технологий;
3. Развить инициативу детей и придать деятельности
общественную значимость
 тиражирование опыта;
 внедрение новинок в сельское хозяйство;
4. Создать условия для развития технического творчества
 вовлечение учеников с техническим складом мышления
 изучение новейшего ПО;
 налаживание связи с производственными предприятиями
Актаныша;
5. Увеличить количество учеников, желающих творить «на
село»
 привитие
чувства
соучастия
в
процессе
сельского
производства;
 открытие новых горизонтов в сельском хозяйстве
6. Расширение возможностей для творчества
 развитие творческого потенциала;
 создание почвы для дальнейших открытий
Таблица № 1 «Процесс социализации учеников»
4. Пользователи проекта
Проект создания приборов сельского назначения будет иметь огромный
спрос на селе. Благодаря дешевизне комплектующих и простоте
программирования, возможно, наладить массовый выпуск продукции, но
тем не менее, основной целью проекта является изобретение, а не
тиражирование.
Основными пользователями проекта будут выступать: ученики
Гимназии и работники сельского и подсобного хозяйств. Что, несомненно,
послужит фактором социализации учеников.
5. Индивидуальность проекта
Создание робототехники весьма популярно в России, но на подобных
занятиях многие ученики довольствуются лишь показными выступлениями
управляемых моделей. Наш проект призван научить учеников создавать
реально необходимые приборы и оборудование для максимального
эффективного использования труда в сельском хозяйстве.
1. Сельский труд может быть увлекательным. Ученики смогут сами
изучить разные технологические процессы сельского производства найти
сферы применения новейших технологий и создать таковые.
2. Увеличить число желающих работать «на село».
6. Заключение
Мы считаем, что проект внедрения робототехники в сельское хозяйство
будет полезным, как в плане учебного процесса, так и в плане социализации
учеников и дальнейшей профессиональной ориентации. Также данный
проект, может включать частичную коммерциализацию.
Ориентировочная стоимость закупочного оборудования: ок. 571 445
рублей (см. Список необходимого оборудования).