Robottiresepti
Rakenna kesän ratoksi sympaattinen piirtävä PiBo-piirtobotti. Sen kasaaminen sopii hyvin myös yhteisprojektiksi lasten kanssa.
Suomen kesä on sen verran arvaamaton, että lomalle on hyvä varata myös sisätiloihin sopivaa tekemistä. Mitä jos rakentaisit tänä kesänä oman robotin?
TEKin nuorisoprojekteista vastaava asiamies Tuula Pihlajamaa kehittelee ja kokoaa vapaa-ajallaan erilaisia pieniä laitteita omaksi ja muiden iloksi. Hänen uusin projektinsa on piirtävä, liikkuva PiBo-piirtobotti. Nyt hän kertoo, miten sellainen rakennetaan.
– Tämän robotin hyvä puoli on siinä, että se on kasattavissa ja purettavissa ilman erikoistyökaluja. Tätä varten ei siis tarvitse ostaa juotoskolvia tai kuumaliimapyssyä, Pihlajamaa sanoo.
On palkitsevaa tehdä itse ja saada omatekemä asia toimimaan
Hän kannustaa ottamaan lapset ja nuoret mukaan rakentamaan robottia. Se, ettei rakentamisessa tarvita erikoistyökaluja, säästää monia pieniä sormia mahdollisilta vahingoilta.
– Valmista saa kaupasta, mutta on palkitsevaa tehdä itse ja saada omatekemä asia toimimaan – tässä tapauksessa robotti liikkumaan.
PiBon rakentamista varten tarvitset
- 1 kpl kertakäyttöinen pahvimuki / tyhjä pantiton muovipullo
- valkoista / värillistä kopiopaperia
- teippiä
- lankaa / rautalankaa / piippurassia / nippusiteitä / kumilenkkejä osien kiinnittämiseen
- väline reikien tekemiseen, esimerkiksi merkkausnasta
- 4 kpl samankokoisia kyniä robotin jaloiksi, mieluiten tussikyniä
- pieni sähkömoottori (katso esimerkiksi: www.partco.fi/fi/2177-dc-moottorit )
- paristokotelo, jossa on mahdollisuuksien mukaan myös kytkin (katso esimerkiksi: www.partco.fi/fi/1480-paristopitimet )
- paristot, jotka sopivat valitsemaasi koteloon
- pari sähköjohdon pätkää
- pari silikoniletkun pätkää
- sakset
- merkkauskynä
- parsinneula / pala metallilankaa
- iso paperiarkki valmiin PiBon piirtoalustaksi
- Jos kaapeistasi löytyy: pitkänenäiset pihdit, johtoleikkurit ja metallilankaleikkurit
- Lisäksi robotille tehdään päähine. Sen voi esimerkiksi virkata ylimääräisistä langanpätkistä, taitella kartongista tai leikata ja liimata kankaasta.
Pihlajamaan mukaan robotin voi rakentaa kierrätysosista ja kehitellä sitä pidemmälle itse. Ja jos valmiiseen robottiin kyllästyy, sen voi purkaa ja käyttää osat seuraavaan projektiin.
– Kannattaa hyödyntää kodin pienelektroniikkaa ja leluja, joita ei enää käytetä. Niistä voi löytyä esimerkiksi moottoreita ja paristokoteloita.
Robotin ulkonäköä voi tuunata valitsemalla vartaloksi valkoisen sijaan kuviollisen pahvimukin tai käyttämällä värikästä kopiopaperia. Robotin päähineen kohdalla vain luovuus on rajana.
– Kokeilin tehdä yhdestä robotistani kirahvin. Pujotin rautalangalla vahvistetun pillin päähän massapallon, johon liimasin pahvista korvat. Kaulaksi voi käyttää myös piippurassia.
Robotin pääksi voi kiinnittää myös vaikka roskistuomion saaneen pehmolelun pään. Inspiraatiota materiaalin käyttöön ja ulkoasuun löytää verkosta hakusanalla ”scribble bot”.
Näin rakennat PiBon
1. Kerää reseptin mukaiset tavarat ja kutsu rakennuskaverit paikalle.
2. Ota pahvimuki. Siitä tulee ylösalaisin käännettynä robotin vartalo. Merkkaa sen kylkiin neljä jalanpaikkaa symmetrisesti ja tee reiät jalkojen kiinnitystä varten.
3. Ota paperia ja jalaksi tarkoitetut kynät. Leikkaa paperista neljä samankokoista, noin pahvimukin kyljen korkuista suikaletta, joista rullataan kotelot jalkoja varten. Leikkaa sen verran reilu suikale, että siitä taiteltavan kotelon toinen pää voidaan taitella umpeen.
4. Rullaa paperisuikaleet kynien ympäri ja teippaa niistä väljät hylsyt. Taittele jokaisen kotelon toinen pää niin, ettei jalaksi tarkoitettu kynä sujahda siitä läpi.
5. Etsi paristokotelolle sopiva paikka. Pahvimukissa se voi olla mukin kyljessä, muovipullossa pullon sisällä. Merkkaa kynällä kotelon kiinnityspaikat. Tee merkkaamiisi kohtiin reiät.
6. Etsi moottorille sopiva paikka. Pahvimukissa se voi olla mukin päällä, kiinnitettynä ylösalaisin olevan mukin pohjaan. Tee pohjaan reiät moottorin kiinnitystä varten.
7. Kun pahvimukissa on kaikille osille rei’itetyt paikat, voit alkaa kiinnittää osia. Aloita paristokotelosta ja moottorista. Kiinnitä ne metallilangalla, nippusiteillä tai narulla. Voit tehdä mukiin myös lisää reikiä ja vetää johdot niistä mukin läpi sen sisälle piiloon.
8. Kiinnitä robotin jalat piippurassilla, narulla tai kumilenkeillä, hyödynnä parsinneulaa. Jos sormesi eivät mahdu mukin sisään ja kiinnittäminen tuntuu hankalalta, hyödynnä pihtejä.
9. Käytä silikoniletkua sähköjohtimien liitoksissa. Silikoni on napakampaa kuin liima tai teippi. Pujota lyhyet pätkät silikoniletkua paristokotelon johtimien päihin ja liu’uta ne kokonaan värillisen eristeen päälle. Taita molempien metallijohtimien päähän pieni koukku.
10. Pujota johtojen päät moottorin korvakkeisiin, punainen (+) johto ja musta (-) johto. Pujota johtimen koukku moottorin korvakkeeseen ja litistä koukku tiukasti korvaketta vasten. Liu’uta silikoniletkun pätkä johdolta liitoksen päälle suojaamaan ja vahvistamaan liitosta.
11. Lisää robotille päähine ja paristot koteloon.
Nyt PiBo on valmis!
Se kulkee itsekseen, kun jalkoina olevien tussikynien korkit ovat kiinni. Jos kynät ovat ilman korkkia, robotti piirtää. Varaa tällöin robotin alustaksi paperia ja sen alle vaikka muovipussi, jotta tussien väri ei imeydy pöytään tai lattiaan.
PiBon piirtojälki riippuu tussien kärjistä (koko, pehmeä vai kova), pariston latauksesta (miten paristo jaksaa pyörittää moottoria) ja robotin tasapainosta (tai pikemminkin epätasapainosta).
Eikö PiBo toimi?
- Varmista, että liitoskohdissa moottorissa, paristokotelossa ja kytkimessä metalli koskee metalliin eli sähkö kulkee.
- Voi olla, että moottori on rikki tai paristot tyhjät. Varmista jollain toisella laitteella, onko paristoissasi virtaa. Vaihda moottori.
- Varmista, että kaikki johdot ovat varmasti kiinni moottorissa.
Miksi kannattaa rakentaa robotti?
Robotin rakentelu kehittää sorminäppäryyttä sekä silmän ja käden yhteistyötä. Lisäksi se treenaa ongelmanratkaisukykyä ja luovuutta.
– Tässä lähdetään liikkeelle ideasta ja sitten mietitään, miten sen voi toteuttaa. Robotin kanssa voi rauhassa onnistua tai epäonnistua ilman, että lopputulosta arvioidaan esimerkiksi arvosanoin. Robottia voi myös kehittää lisää itse, TEKin asiamies Tuula Pihlajamaa sanoo.
Verkossa on alustoja virtuaalisten sähkö- ja fysiikkakokeilujen tai robottien tekemiseen, mutta ne ovat pääasiassa englanniksi. Pihlajamaan mukaan niiden vaikeus on myös siinä, että ne toimivat ideaalimaailmassa, jossa juotokset eivät hapetu, liitokset eivät löysty tai paristot ole tyhjiä.
– Lapsen kannalta on tärkeää, että rakennettava asia on mahdollisimman yksinkertainen. Tällöin on helppo ymmärtää, miten se toimii ja jos se ei toimi, ongelmat on helppo ratkaista. Lasten on nimittäin hyvä ymmärtää, että tosielämässä kaikki ei aina toimi ja asioiden tekemiseen voi mennä aikaa.
Yksi hyvä syy robotin rakentamiseen on myös innostaminen. Esimerkiksi Teknologiateollisuudessa koulu-yritysyhteistyön asiantuntijana työskentelevän Pirkko Pitkäpaasin mukaan matematiikan ja luonnontieteiden opetukseen tarvitaan lisää konkreettisia esimerkkejä ja arjen sovelluskohteita. Näiden kautta nuoret voivat innostua aineiden opiskelusta.
Kesäinen robottiprojekti voi olla siis myös hyvä esimerkki lapselle siitä, mihin kaikkeen tekniikka taipuu.