Cada vez nos concienciamos más de que solo tenemos un planeta en el que poder vivir, y por lo tanto lo debemos de cuidar. Por ello hemos pensado hacer nuestra pequeña aportación a la causa, gracias a un drone submarino de bajo coste con la labor de concienciar a la población del estado de los mares, océanos y demás masas de agua.
1. INTRODUCCIÓN
Existen pruebas de que los océanos han sufrido a manos del hombre durante miles de años. Con el aumento paulatino de la población mundial, a su vez ha aumentado la generación de desperdicios por parte de dicha población. Muchos de esos desperdicios, general y desafortunadamente acaban en los mares y ríos de todo el mundo. En porcentajes: un 70% acaba en el fondo marino, otro 15% en columnas de agua y el resto termina en las playas y costas de todo el mundo. Por lo tanto, la parte que acaba en las playas es una mínima parte del total de la basura marina.
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La prueba de todo esto se refleja en que cuatro de cada cinco objetos encontrados en el mar, son arrojados con intencionalidad, mientras que la parte restante llega a los océanos por casualidad, como puede ser una bolsa de plástico arrastrada por el viento. El plástico que se queda en el fondo del mar tarda significativamente más en degradarse, debido a la escasez de oxígeno y de luz, los dos factores clave para la degradación de estos compuestos.
Los vertidos plásticos arrojados al océano, causan grandes estragos en diversas especies marinas, como por ejemplo los fulmares. En diversos estudios se han encontrado muestras de elementos plásticos en los estómagos de estas aves.
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Por otra parte, el equivalente humano al plástico encontrado en los estómagos de los fulmares, sería notoriamente mayor. Eso nos puede servir para hacernos una idea de la cantidad de plástico que contienen los fulmares en los estómagos.
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Según estudios, en el año 2010, alrededor de 8 millones de toneladas de residuos fueron a parar al mar. De seguir a este ritmo y no mejorar el sistema de gestión de residuos, se prevé que en 2025 la cifra haya aumentado hasta las 17 millones de toneladas. Los residuos plásticos vertidos en océanos, quedan atrapados en corrientes que los empujan y agrupan durante varios años, formándose así, masas ingentes de plástico, que flotan sobre la superficie marina.
Además de componentes o factores plásticos, en los océanos existen otros factores de contaminación, como pueden ser los factores químicos. Dichos factores deterioran la calidad del agua.
Los contaminantes químicos inorgánicos son diversos productos disueltos o dispersos en el agua que provienen en mayor parte de descargas industriales. Los principales contaminantes químicos inorgánicos son cloruros, sulfatos, nitratos, nitritos y metales como el plomo o el mercurio, que enturbian y envenenan el agua. También desechos ácidos, alcalinos y gases tóxicos disueltos en el agua como los óxidos de azufre, de nitrógeno, amoníaco, cloro y sulfuro de hidrógeno.
Los contaminantes químicos orgánicos son diversos productos disueltos o dispersos en el agua que provienen en mayor parte de descargas de aguas residuales o fecales de los hogares. Los contaminantes químicos orgánicos as comunes son petróleo, plaguicidas, detergentes… así como todo compuesto basado en el carbono.
Por otra parte en naufragios y accidentes marinos, es necesario a su vez un grupo de buceadores experimentados con sus respectivos equipos de inmersión. Estos, bajo el agua, disponen de un tiempo determinado para llevar a cabo la misión de rescate, siendo a menudo determinado ese tiempo por las bombonas de oxigeno que portan.
Otro impedimento en labores de rescate, es el hecho de que un buceador tiene una limitación a la hora de rescatar personas, pudiendo rescatar una persona en cada inmersión. Debido a eso consideramos un avance el hecho de que se puedan rescatar a varias personas a la vez. Esos factores hacen que el propio buceador se ponga a sí mismo en una situación de riesgo en cada inmersión.
En vista a estos problemas esta es la dirección y el enfoque que se ha querido tomar con la iniciativa y proyecto “Hidrolagun” (hidro, referente al agua y lagun amigo en euskera y abreviatura de ayuda), con lo que se pretende mejorar tanto la calidad y limpieza de mares, océanos y masas de agua en general (mediante inmersiones de limpieza y localización de residuos). Como las labores de rescate en naufragios o hundimientos con el fin de salvar el mayor número de vidas posibles en esas situaciones.
Se pretende diseñar, desarrollar y construir un prototipo de submarino no tripulado manejado mediante radiofrecuencia o wifi, con el que poder llevar a cabo lo anteriormente mencionado. El submarino será capaz de recoger muestras de agua y llevarlas a la superficie para ser analizadas. Además de gravar y/o enviar imagen del fondo marino mediante streaming, para así localizar cúmulos de residuos.
Hidrolagun seria manejado desde la superficie, siendo posible la visualización bajo el agua gracias a la transmisión de video en streaming. A su vez se plantea que el submarino sea una herramienta de apoyo a buceadores y equipos de rescate bajo el agua gracias a la posible incorporación en su estructura de agarraderas y brazos, lo que le permitirían interactuar con el usuario.
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En vista a líneas futuras con la demanda actual de drones, podría ser usado como artículo de ocio, es decir, al igual que los aficionados a la aviación disfrutan de su tiempo de ocio volando drones, los aficionados a la navegación y el buceo podrían disfrutar de nuestro proyecto para actividades de ocio.Cabe destacar que la incorporación de brazos en el submarino no se contempla como un objetivo a corto plazo. En la primera fase del desarrollo del producto se pretende lograr el manejo del submarino mediante Radiofrecuencia. Las demás etapas serán contempladas como líneas futuras.
En vista a líneas futuras con la demanda actual de drones, podría ser usado como un artículo de ocio, es decir, al igual que los aficionados a la aviación disfrutan de su tiempo de ocio volando drones, los aficionados a la navegación y buceo podrían disfrutar de nuestro proyecto para actividades de ocio.
. . 2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
En este apartado analizaremos las razones que nos llevan a la consecución de este proyecto puesto que creemos que es fundamental generar este tipo de iniciativas para mejorar el estado de la naturaleza y se mejoren las condiciones para a su vez mejorar el bienestar de la población.
. 2.1. Consecuencias: La implantación y puesta en marcha de este proyecto podría tener las siguientes consecuencias a corto-medio plazo:
• Cambio, mejora y mayor entendimiento del fondo marino.
• Conservación y limpieza de ríos y mares.
• Concienciación hacia el vertido responsable de residuos.
• Transformar el uso de una tecnología avanzada (los ROV) en uno más cercano y cotidiano.
• Introducción de un nuevo producto en el ámbito nacional: creación de puestos de trabajo para la fabricación, mantenimiento y manejo.
• Soporte auxiliar en misiones de rescate y localización.
• Recolección y análisis de muestras de agua.
• Localización y desactivación de minas acuáticas.
• Búsqueda, identificación y recolección de posibles cúmulos de desechos en el lecho marino.
• Comprobación de el estado de infraestructuras subacuáticas tales como puentes.
• Mostrar a estudiantes de Educación Secundaria Obligatoria el estado de la flora y fauna submarina cercana a su entorno.
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2.2. Objetivos:
• Poner en práctica dinámicas reales de innovación y emprendizaje.
• Investigar y profundizar en el estudio mares y océanos.
• Desarrollar un proyecto colaborativo entre alumnos y alumnas del centro, que fomente la participación activa y el trabajo en equipo.
• Desarrollar y construir un drone submarino que localice cúmulos de basura, a su vez recoja muestras de agua y con el que poder ayudar en labores de rescate.
Fase.1: Que se pueda manejar en todas direcciones mediante Radiofrecuencia.
Fase.2: Que sea capaz de grabar imagen bajo el agua.
Fase.3: Que se pueda manejar en todas direcciones mediante Wifi.
Fase.4: Que sea capaz de obtener datos y transmitirlos para ser analizados en tierra.
Fase.5: Que sea capaz de analizarlos por el mismo.
Fase.6: Que sea capaz de realizar streaming.
Fase.7: Que disponga de brazos y agarraderas para interactuar con el entorno de manera remota.
Fase.8:Conseguir lo anteriormente mencionado, comunicándonos con un modem acústico. .
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3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA
El objetivo principal es desarrollar y construir un sistema que sea capaz de analizar y explorar masas de agua y a su vez servir de soporte en labores de rescate y localización. El submarino «Hidrolagun», constará de dos partes, una mecánica y una electrónica.
La parte mecánica constará de un motor de propulsión, que dota al submarino de movimiento hacia delante y hacia atrás, un motor de gobierno que dota al submarino de movimiento lateral y a su vez 4 bombas con sus correspondientes electroválvulas, que se encargarán de llenar y vaciar los tanques de inmersión del submarino.
La estructura del submarino será de acero, lo que economiza bastante la producción del submarino. La estructura será estanca, y estará soldada por los alumnos del grado de soldadura de CIFP Don Bosco.
La parte electrónica del submarino estará basada en el circuito básico de Atmega que controlará las entradas y salidas del submarino, así como las válvulas y los motores gracias a un receptor de radiofrecuencia. Pudiendo estas ser controladas analógicamente mediante pulsos PWM. El submarino será controlado mediante radiofrecuencia, es decir mediante pulsos PPM a través de un mando radiocontrol. Con eso estableceremos la comunicación entre el submarino y el usuario.
Dada la necesidad, hemos decidido crear una prótesis robótica low-cost con la intención echarle una mano a la humanidad. Every-hand, una mano con motores controlados por arduino utilizando los datos que le entran desde unos sensores electromiográficos.
1.Introducción
Desde que existe el hombre, el mundo ha estado ocupado por guerras y conflictos armados. Hoy en día, y por mucho que nos encontremos ya en el siglo XXI, la humanidad parece comportarse como si todavía viviéramos en la edad de hierro.
Las guerras asolan el mundo entero, siendo oriente medio la zona más castigada (Ilustración.1) y los países que participan en estos conflictos gastan miles de millones en sustentarlos al mismo tiempo que los recortes hacen de sus habitantes unas personas mas pobres y cada vez con menos derechos y recursos.
Esta situación provoca que a veces lo que para la gran mayoría resulta algo normal como el acceso a agua, comida, sanidad y derechos básicos sea para otras personas un lujo o simplemente algo inalcanzable. A veces cosas tan básicas como tener manos o pies, buen oído o vista puede ser un sueño.
En el mundo hay un alto porcentaje de la población que ha sufrido amputaciones o que han nacido con malformaciones y tras investigar un poco, se ha observado que en la mayoría de los países europeos el servicio médico subvenciona el 90% del coste total de la prótesis.
En España, en cambio, la seguridad social solo cubre el precio de la prótesis si la malformación es de nacimiento. Por otro lado, si la persona sufre una amputación debido a un accidente de trabajo no cubriría los gastos de dicha prótesis. Además, estas prótesis por lo general no son lo ergonómicas, cómodas y ligeras que podrían llegar a ser.
Afortunadamente una nueva tecnología ha entrado con fuerza en nuestro modo de vida, y con ella una comunidad muy grande y comprometida que parece venir con ganas de aportar su granito de arena para hacer de este planeta, un mundo más agradable para todos los que habitamos en él: Las impresoras 3D y la comunidad de “makers”.
Intentando aplicar esta nueva tecnología a la necesidad que este mundo sufre, un “maker” publicó, de forma gratuita, el diseño de una prótesis imprimible en la página www.thingiverse.com (Ilustración.1).
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Ilustración.1 Flexy-hand
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Esta prótesis llamada “flexy-hand” supone una revolución en cuanto a lo que prótesis se refiere. Con un coste de alrededor de 30€ supone una diferencia de aproximadamente el 90% del coste total de una prótesis ordinaria. Además, en países con más dificultades económicas por desgracia la seguridad social no cubre los gastos de la prótesis. Esto afecta sobre todo a los niños en edad de crecimiento, ya que una prótesis que ahora le vale quizás el año que viene ya no.
El problema de esta prótesis es que, por mucho que sea barata, necesitas una impresora 3D para poder construir una. Esto dio paso a la necesidad de crear una comunidad que sirviera de enlace entre gente que necesita una mano y gente que tiene impresora.
Esta necesidad se palio enseguida con la entrada al terreno de juego del proyecto “E-nable the future”.
E-nable the future es una organización que pone en contacto gente que necesita una prótesis con gente que puede hacer una. Solo se necesita registrarse en la pagina web enablingthefuture.org y elegir la posicion que quieres tener, donante o receptor.
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La idea principal que llevó a los desarrolladores del proyecto E-Nable a su ejecución fue el caso de un joven de Sudán del Sur (Daniel Omar)(Ilustración.2) que perdió sus dos manos por la explosión de una bomba que se accionó a poca distancia de él.
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Ilustración.2 Daniel Omar
Este caso tuvo bastante repercusión en red y fue una de las razones por las que se sumó tanta gente dispuesta a ayudar en este proyecto y como estudiantes de electrónica, decidimos participar en este proyecto de forma extraescolar y altruista.
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Nos pusimos en contacto con un ciudadano mejicano que había sufrido una amputación en un accidente laboral. Tras mandarnos los planos de su brazo, imprimimos y le mandamos una prótesis.
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Familiarizados ya con el entorno de e-nable, llegamos a comprender las repercusiones, ventajas y problemas que suponía este proyecto y llegamos a la conclusión de que las manos mecánicas solo son útiles para una parte, aunque amplia, de las personas que necesitan una prótesis. Es decir, estas prótesis solo funcionan para las personas que tienen por lo menos una articulación, ya sea la muñeca o el codo. Y para los que utilizan una mano manejada por el codo no resulta tampoco demasiado ortodoxa. Por eso, vimos la necesidad de crear el proyecto “Every-hand”. Every-hand es una mano robótica basada en el modelo “flexy-hand” pero automatizada mediante un motor controlado electrónicamente según la información recogida desde unos sensores electromiográficos.
2. Justificación del proyecto
2.1 Objetivos
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Con este proyecto que conseguir los siguientes objetivos:
Facilitar la integración de las personas discapacitadas.
Investigar y profundizar en el estudio de las amputaciones y malformaciones para adecuar nuestro producto a las necesidades de los usuarios.
Hacer la vida más fácil la vida cotidiana
Hacer una prótesis asequible a un espectro más amplio de la población.
2.2 Consecuencias
La implantación y la puesta en marcha de este proyecto podría tener las siguientes consecuencias medio-largo plazo:
Gran cambio para las personas con amputaciones mejorando la calidad en la vida cotidiana.
Aumento de la independencia y la autonomía al hacer tareas rutinarias.
Reducción del coste de las prótesis.
Mejora en el ámbito de las prótesis robóticas.
Posibilidad de mejorar una prótesis propia al trabajar con código abierto.
Ahorro en la economía de la seguridad social al abaratar costes.
El hecho de ser más barato, implica que puede llegar a más pacientes con la misma cantidad de ingresos.
Puede generar un impulso positivo al proyecto E-nable al hacer una prótesis electrónica sencilla de montar.
Según la teoría de Mary Warnock, una persona discapacitada necesita un recurso especial para adaptarse al contexto en el que realiza una acción, esa necesidad quedaría cubierta para todas las personas sufren discapacidades..
3. Descripción técnica
Desde el punto de vista de un técnico, esta prótesis de mano destaca por su sencillez y su adaptabilidad a todo tipo de mutilación o deformación. Consta de un sistema muy sencillo que consta de cuatro partes bien definidas: Mano, Antebrazo, Brazalete y Sensores.
Mano: Esta parte de la mano va a tener un estándar. A partir de una flexy-hand (Ilustración.9) vamos a hacer una tabla de “tallas” similar a la del calzado. De esta manera cada persona sabrá que mano se tiene que imprimir con solo medirse la otra mano.Este sistema solo funciona para personas que tengan un brazo bueno, para los nacidos con deformidades en los dos brazos tenemos que ser un poco intuitivos y imprimir una que nos parezca correcta.
Antebrazo: Esta parte de la prótesis es la que se personaliza para cada usuario. El cometido de esta pieza no es más que servir de sujeción de la prótesis al brazo del cliente y serán imprimidas en base a un modelo que nos sirva el afectado.
Sensores: Todos los datos a gestionar son recogidos en la espalda mediante un sistema de sensores electromiográficos que mide los pulsos de electricidad de los músculos. Esto nos permite mover una mano con la misma orden del cerebro ya que el músculo que mueve la mano, en las personas que carecen de ella, se puede notar en el antebrazo, brazo o espalda.
Brazalete: De la mano y subiendo por el brazo, van todos los cables que mandan corriente a los motores que están en la mano, hasta un brazalete que irá colocado a la altura del bíceps con una correa de velcro como las herramientas de running (Ilustración.10).Este brazalete aloja toda la circuitería necesaria para mover la mano de forma correcta. Hemos decidido hacerlo para que adopte la forma de un brazalete como los que utilizan los deportistas, de este modo es más cómodo y manejable además de pasar desapercibido con mayor facilidad.
El proyecto «Control de faltas» básicamente consiste en un envió de datos (tagRFID) y la recogida de esos datos (Lector RFID) para después mostrar en un panel todos los usuarios que hayan entrado en la habitación o sala de reuniones y a su vez esos datos serán almacenados en una base de datos.
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1. INTRODUCCIÓN
¿Por qué hay gente que es incapaz de llegar a tiempo a los sitios aunque se esfuerce?
Todos conocemos a alguien que siempre llega con retraso a las citas y ahora podemos entender el motivo. Según la investigación llevada a cabo por el Doctor Jeff Conte, existen dos clases de personas las de clase A y las de clase B. Las primeras disponen de la capacidad para percibir el tiempo de una manera más precisa, mientras que las segundas perciben el tiempo de forma más lenta.
Esta conclusión, fue alcanzada tras realizar un experimento que consistía en evaluar a personas sobre su percepción del tiempo. Los sujetos debían determinar el tiempo transcurrido hasta llegar a un minuto. Previamente, se había separado a los individuos según su respuesta a la pregunta sobre si se consideran puntuales o no.
El resultado fue evidente. Los que decían ser puntuales tenían una percepción del tiempo casi exacta, ya que habían calculado un minuto de tiempo a los 58 segundos. En cambio, el otro grupo pensó que se había cumplido el minuto a los 77 segundos aproximadamente.
Sin embargo, también cabe destacar que la percepción temporal de las personas se resuelve con un simple reloj, por lo que las excusas para las personas impuntuales no serán del todo justificadas. Por ejemplo, mientras que en España llegar cinco minutos tarde se contempla como cierta puntualidad, en otros países como Alemania esos cinco minutos suponen un retraso considerable.
Se viene observando los últimos años que algunos alumnos de Don Bosco empiezan a faltar de forma reiterada a algunas o todas las asignaturas y vuelven a las aulas en un momento dado por motivos, en general desconocidos para el centro. Dado que estos alumnos han faltado a muchas explicaciones de la materia y no siguen ya el curso normal de la programación pierden el interés por atender y realizar los trabajos asignados.
Pierden el derecho a la evaluación continua y como consecuencia el derecho a la asistencia a las clases de dicha materia, pudiendo permanecer en la biblioteca del centro durante la impartición de la clase. Si el alumno es menor de edad, a los padres o tutores se les informará del riesgo de perder la evaluación continua y el derecho de asistencia cuando el alumno haya faltado aproximadamente la mitad de las horas.
El procedimiento para evaluarlos tanto en junio como en septiembre consistirá en:
– Un examen propuesto por el departamento cuyos contenidos se ajustarán a la programación.
– Entregar los trabajos que determine el departamento y que se ajusten a la programación de la asignatura.
Otro de los factores importantes es la falta de puntualidad:
La falta de puntualidad responde a algo más que una mera cuestión de mala educación.
En este contexto, se ha decidido desarrollar el proyecto “control de faltas” . Se pretende diseñar, desarrollar y construir un dispositivo para mantener a los alumnos lo más controlado posible. El dispositivo facilitará tanto al alumnado como al profesorado las entradas y salidas de cada integrante de Don Bosco, obteniendo los datos así en una base de datos y facilitando el trabajo para ambas partes.
2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO.
El objetivo del proyecto viene marcado por las necesidades surgidas en consecuencia de la falta de puntualidad y ausencias de los alumnos en los centros escolares.
2.1. Consecuencias.
La implantación y puesta en marcha de este proyecto podría tener las siguientes consecuencias a corto-medio plazo:
-Reducir las faltas del alumnado.
-Ahorro de tiempo a la hora de comenzar las clases.
-Omitir equivocaciones de faltas del alumnado para poder ser evaluado.
-Puntualidad de todos los alumnos.
-Saber desde fuera mediante un panel quien está dentro y que materia se está impartiendo.
2.2. Objetivos.
Con este proyecto, los objetivos que se quieren lograr son los que salen aquí debajo. Para ello, hemos clasificado de menor a mayor dificultad los objetivos que pretendemos conseguir. Aunque nuestro principal objetivo es el primer escalón de la pirámide.
1.3 Pirámide de la innovación
3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA.
El objetivo principal es construir y desarrollar un sistema para el control del alumnado en los institutos ya sea secundaria, bachiller y formación profesional.
Hay que tener en cuenta que en nuestro sistema de educación donde la asistencia a clase es obligatoria y hay un porcentaje de ausencias que conviene cuantificar.
Es una herramienta ademas que puede facilitar la tarea del profesorado, puesto que servirá para realizar dicho control.
El proyecto contará de dos partes: La parte informática y la electrónica. En la parte electrónica irá un panel al lado de la puerta de entrada a clase para que se pueda ver desde fuera quién está dentro y controlaremos las entradas y salidas de los alumnos mediante el sistema RFID. También utilizaremos un microcontrolador arduino para la programación. En la parte informática nos basaremos en los comandos GET y POST además de realizar diferentes aplicaciones, como guardar el historial de la asistencia de los alumnos.
El prototipo que veis a continuación es lo que queremos llegar a conseguir. Como se puede observar en la imagen hay una puerta con un panel en la parte superior, en el cual cuando un alumno entre por la puerta mediante la tecnología RFID, quedará registrado en una base de datos y se verá visualmente en el panel tanto los alumnos que acuden a clase tanto la materia que se está dando.
Por otro lado mediante comandos GET y POST se enviarán y recibirán datos. Y por último nuestros compañeros de Zubiri realizarán una aplicación web donde crearán un Google calendar con los eventos en nuestras aulas y otras funciones.
Nekazaritzan hobekuntzak ikusten ari gara eta guk gure aportazio txiki egin nahi dugu. Ikusi da negutegien automatizazioan zehaztasuna oso handia ez dela, ondorioz, errendimendu hobea lor daitekeela pentsarazi digu. Horretan oinarrituta dago gure proiektua, lurreko dron bat erabiliko dugu negutegi barruko zonalde ezberdinetan neurketak egin ahal izateko eta zehaztasuna hobetzeko. Gainera dron hau negutegi ezberdinetan erabili ahal izango da, negutegietako instalazioa txikituz eta merketuz.
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1.SARRERA
Espainia barazki freskoen ekoizle eta esportatzaile nagusietako bat da. Barazkien arten tomateak garrantzi handia dute eta gehien esportatzen den produktuetan bosgarrena dago. Beste urteetako datuak ikusita, 2008-an 957.603 tomate tona esportatu ziren (esportatutako bolumen osoaren %20), batez ere Europar Batasuneko herrialdetara.
Datu hauek aztertu ondoren ikusten da produktibitate igoera negutegien igoerari esker dela. Datuetan ikusita, 2009. urtean 70.743 hektarea zeuden mota honako plantazioei dedikatuak. Hau ikusita, produktibitatean igoera jarraitzeko, teknologietan inbertitzearen beharra ikusten da. Horretarako hainbat automatizazio ezberdin garatzen ari dira gaur egun gure merkatuan negutegiei bideratuta.
Zer da Negutegi bat? Negutegiak espazio itxi batzuk dira, alde bat edo gehiago beira edo plastiko gardenezkoak dituztenak, eguzkiaren beroa igarotzen utziz eta barnean gordez landareek mikro-klima onuragarri batez goza dezaten. Tamaina ugarikoak izan daitezke, babestoki txikietatik eraikin handiak arte.
Negutegiak bi motakoak izan daitezke: beirazkoak eta plastikozkoak. Plastikozkoak PE, PC edo PMMA mintzezkoak izan daitezke. Beirazko negutegi komertzialak barazkiak edo loreak landatzeko teknologia handiko instalazioak dira. Negutegi hauek ekipamendu ugari izaten dute, hala nola, itzaltze instalazioak, berogailuak, girogailuak eta argiztapena, denak ordenagailu bidez kontrola daitezkeenak.
Negutegi baten helburu nagusia urte osoan zehar produzitzea da. Normala denez, neguan baldintza egokienak lortzea oso zaila da eta hau da negutegiak jokoan sartzen diren momentua.
Neguan, berotegi-efektua babes-egituren lehen justifikazioa da. Aste gutxi batzuetatik, hilabete batzuetara arte iraun dezake, beti egoera eta lekuaren arabera. Egunean zeharreko eta gaueko tenperaturen aldaketak, landarezaintza mugatzen du, ekoizpena eteten du eta kalitatea gutxitzen du.
Udan berriz, negutegiaren papera konplexuagoa da. Babesak erradiazioa nabarmen txikiagotu arren, negutegiaren tenperatura zailtasunez manten daiteke laborantzarako mugen barruan. Hau da teknikaren arazo serioenetako bat gaur egun.
Zonalde bateko ezaugarri klimatikoak ere kontutan hartu behar dira, landatu nahi denaren beharrak hasetzeko gai izango garen ala ez aztertu behar izaten da.
Babesaren azpian landatu hoi direnak, normalean urtaro beroko espezieak izaten dira, 17ºC eta 27ºC arteko tenperaturetara egokituta daudenak.
Izozteek urtaro beroko espezieak hondatu egiten dituzte eta 10ºC azpiko tenperaturak egoten badira egun askotan zehar, espezieak ez dira hondatuko baino produkzioak behera egingo du bai kalitateari dagokionez, baita kantitateari dagokionez ere.
30ºC gorako tenperaturek (hezetasuna baxua denean) edo 35ºC gorako tenperaturek (hezetasuna altua denean) uztan min handia egiten dute, tenperatura hauek jasatea zaila baita landareentzat.
Ondorengoak dira tunel motako negutegi baten abantailak:
Estrukturaren barnealdean oztopo gutxi.
Aireztapen ona.
Euri eta haizeari hermetikotasun ona.
Alboko aireztapenaren instalazioa onartzen du, bere eragitea erraztuz.
Negutegiaren barneko argitasunaren banaketa ona.
Instalazio erraza.
Desabantailak:
Kostu altuak.
Euriaren urak ez dira aprobetxatzen.
Hau guztia ikusita, negutegien errendimendua hobetzeko proiektua garatuko da. Bi zatitan banatuko da: Lehenengo zatian, negutegian zehar bueltaka ibiliko den lurreko dron bat martxan jarriko da. Dron honek hainbat sentsore edukiko ditu gehituta eta hauen bitartez negutegiaren funtzionamendu zehatzagoa lortuko da.
Bigarren zatian, automataren bitartez, negutegiaren zehaztasuna hobetzea lortuko da.
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2.PROIEKTUAREN JUSTIFIKAZIOA
2.1.Ondorioak
Proiektu honen ezarpena eta abiarazteak, hurrengo ondorioak izan ditzake epe erdi-labur batean:
Negutegietan errendimendua handitzea, sentsoreak leku finko batean egotetik mugimenduan egotera pasatzea ahalbidetuz, puntu ezberdinetan datuak hartu ahal izateko eta neurketa zehatzagoak egiteko.
Instalakuntza murriztea, hainbeste kable ez egoteko eta informazio galera posibleak (kableen luzeragatik) ekiditeko.
Dirua aurreztea, automatizazioa garestia delako. Errendimendu handiagoa lortu nahi bada, dronaren bitartez ez dira sentsore gehiago instalatu behar izango, eta kableatua ez da hain ugaria izan beharko. Gainera, dron bakarra erabili ahal izango da negutegi ezberdinetan, instalazioa gutxituz, eta ondorioz, dirua aurreztuz.
Kamera bat instalatuz, negutegiko bigilantzia etxetik egin ahal izango da.
Teknologia aurreratuen (robotika/dronak) erabilpena nekazaritza eremura eramatea.
Produktu berri baten sarrerak, eremu nazionalean lanpostu berriak sortu ditzake (fabrikazioa, instalazioa, programazioa eta mantentzean).
Proiektu honen bidez, lortu nahi diren helburuak azpian azaltzen direnak dira. Horretarako, fase ezberdinak definitu dira, helburu geroz eta zailagoak ipiniz. Printzipioz, gure proiekturen lehen helburua lehen fasea burutzea izango da. Hortik aurrera lortzen dena, gehigarri moduan izango da.
Lehen fasea:
o Rover-a manualki mugitzea (“MANUAL” modua).
o Misio autonomoak egitea GPS bidez (“LEARNING” + “AUTO” modua).
o Oinarrizko sentsoreen datuak lortzea (CO2, argitasuna, tenperatura, hezetasuna eta eguzki-erradiazioa).
o Datuak Internet-era bidaltzea.
Bigarren fasea: kolpeak ekiditeko sentsoreak gehitu (“STEERING” moduan).
Hirugarren fasea:
o Kamera gehitu, streaming bitartez Internet-en bidez ikusteko.
o Internet bidez drona kontrolatzea (seinalea bidali eta jasotzea, moduak aldatzea, mugitzea…).
Laugarren fasea:Negutegiaren automatizazioa dronak hartutako seinaleen ondorioz zuzenean burutzea.
Bosgarren fasea:GPS-aren alternatiba zehatzago bat bilatzea.
Seigarren fasea:Bateria energia-berriztatzaileen bitartez kargatzen joatea (eguzki-energia).
Zazpigarren fasea:Sistema guztiaren (prototipoaren) tamaina txikitzea.
3.DESKRIBAPEN TEKNIKOA
Sarreran azaldutako arazoei aurre egiteko, negutegian bueltaka ibiliko den lurreko dron bat egitea pentsatu da, negutegi baten funtzionamendu egoki baterako behar diren sentsoreak bertan ipinita, negutegiko puntu guztietara iristea lortuko delako, eta horrela datu zehatzagoak lortuko direlako. Horrez gain, kableatua murriztea lortuko da, instalazioaren kostua ere murriztuz.
Lurreko dron hau kontrolatzeko, Raspberry Pi 2-a eta Erle Brain-eko shield bat erabiliko dira. Sentsoreen datuak jasotzeko berriz, Arduino erabiliko da eta Arduino-ri konektatuta beste modulu bat jarriko da jasotako informazioa Internet-era bidaltzeko. Printzipio batean erabiliko diren sentsoreak ondorengoak izango dira:
Tenperatura (ºC)
Hezetasuna (%)
Argitasuna (lux)
CO2 (ppm)
Eguzki-erradiazioa (W/m2)
Hasiera batean, lurreko drona radio frekuentzia bidezko mando baten bidez kontrolatuko da, eta ondoren autonomoa izatea da gure helburua (GPS-aren bidez kontrolatuz), denbora guztian zehar pertsona baten beharra ez izateko. Hau lortu ostean, etxetik kontrolatu ahal izatea izango da hurrengo urratsa.
Proiektu hau, Don Bosco ikastetxeko Automozio departamentuari, urtero parte hartu ohi duen Shell Eco-Marathon lehiaketan laguntzeko asmoz sorturikoa da. .
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Shell Eco-Marathon lehiaketa, urtero ospatu ohi den norgehiagoka bat da eta bertan mundu guztiko ikastetxe eta unibertsitatetako ikaslee hartu ohi dute parte, urte guztian zehar diseinatu eta hobetu duten prototipoarekin. Gure proiektuaren helburua, Automizokoekin batera lan egitea eta beraien zailtasunetan laguntzea izan da, lehiaketan emaitza hobeak lortzeko asmoz.
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Shell Eco-Marathon lehiaketaren helburua, litro bat erregairekin ahalik eta kilometro gehien egitean datza eta honetarako autoek ahalik eta arinenak eta aerodinamikoenak izan behar dute. Hau dela eta, auto hauek honela funtzionatzen dute: motorraren bidez komeni zaien abiadura hartzen dute (30-40 km/h) eta ondoren motorra gelditu eta inertziaren bidez jarraitzen dute. Jakina den bezala autoak pixkanaka abiadura galtzen du, eta abiadura hori oso mantxoa denean (10-15 km/h) berriro motorra martxan jartzen dute abiadura egokia hartu arte ondoren berriro ere motorra geldituz.
Hau guztia jakiñik, gure proiektuak bi helburu ditu: autoaren abiaduraren eta motorraren RPM-en arabera enbrage elektromagnetiko bat aktibatu edo desaktibatu eta gidariari autoaren abidura adierazi. Honetarako bi PCB sortu ditugu: PCB nagusia eta PCB erakuslea.
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PCB nagusia
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PCB erakuslea
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Erabilitako materiala
Ondorengo hauek izan dira erabili ditugun materialak. Informazio zabalagoa jasotzeko, egin klik bakoitzaren gainean.
Lehenik eta behin eskema simulagarri bat egin zen, bertan konponenteen arteko konexioak egin ziren eta honen funtzionamendu egokia egiaztatu zen.
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Isis-eko zirkuitu simulagarriaren artxiboak deskargatzeko egin klik hemen.
Simulaziorako eskema egin eta probatu ondoren, bi PCB-en diseinuak egiten hasi ginen. Honetarako, bi eskema desberdin egin behar izan genituen, PCB bakoitzarentzat bat. .
PCB nagusiaren diseinurako eskema
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PCB erakuslearen diseinurako eskema
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PCB erakuslearen diseinurako eskema deskargatzeko egin klik hemen.
Ondoren eskema hauen arabera, PCB-en diseinuak egiteari ekin genion. PCB nagusia bi aurpegikoa egin behar izan zen, izan ere, ez ziren pista guztiak alde batean sartzen, eta aldiz PCB erakuslea simpleagoa zenez, aurpegi batekoa egin genuen. Azpiko irudietan agertzen dira gure PCB-en diseinuak. .
PCB nagusiaren diseinua
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PCB erakuslearen diseinua
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Programazioa
18F2550 PIC-a programatzeko software-a PIC C Compiller izenekoa da eta bertan C lenguaia erabiliz programatzen da. Azpian agertzen da guk erabilitako programa.
int32 temp1=0, t1; //Buelta baten denbora
int32 temp2=0, t2; //Buelta baten denbora
int16 rpmMotor; //Abiadura RPM-tan MOTORRA
int16 rpmGurpil; //Abiadura RPM-tan GURPILA
float32 a=0; //Hortzetik hortzera dagoen denbora segunduetan, hau da t1-etik t2-ra
float32 b=0; //Hortzetik hortzera dagoen denbora segunduetan, hau da t3-etik t4-ra
float aux_rpm1=0; //Abiadura RPM-tan dezimalekin MOTORRA
float aux_rpm2=0; //Abiadura RPM-tan dezimalekin GURPILA
float aux_abiadura=0;
unsigned int16 Abiadura_be=0,Abiadura_za=0 ; //Abiadura berria eta abiadura zaharra
int8 dec, uni; //Dezenen display-a eta unitarioen display-a
#int_EXT
void GurpilBirak(void) //Gurpilaren biren kontagailuaren funtzioa
{
temp1=get_timer1(); //Buelta baten denbora jaso
set_timer1(0); //Timer1 Hasieratu, momentu honetan timer-a kontatzen hasiko da
}
#int_EXT2
void MotorBirak(void) //Motorraren biren kontagailuaren funtzioa
{
temp2=get_timer0(); //Buelta baten denbora
set_timer0(0); //Timer2 Hasieratu, momentu honetan timer-a kontatzen hasiko da
}
void Test(void) //Plaka elikatzean, display-ek ongi funtzionatzen dutela jakiteko funtzioa
{
int i;
for(i=0; i<3; i++) //Display-en segmentu guztiak piztu segundu erdi batez eta denak itzali beste segundu erdi batez. Hau hiru aldiz egingo dugu.
{
int test1 = 8; //Segmentu guztiak pizteko aldagaia
int test2 = 15; //Segmentu guztiak itzaltzeko aldagaia
output_A(test1);//A portutik unitarioko display-aren segmentu guztiak piztu
output_bit(PIN_B4,shift_right(&test1,1,0)); //B portuko 4. pinetik dezenen display-a piztu
output_bit(PIN_B5,shift_right(&test1,1,0)); //B portuko 5. pinetik dezenen display-a piztu
output_bit(PIN_B6,shift_right(&test1,1,0)); //B portuko 6. pinetik dezenen display-a piztu
output_bit(PIN_B7,shift_right(&test1,1,0)); //B portuko 7. pinetik dezenen display-a piztu
delay_ms(500); //Segundu erdiz segmentuak piztuta eduki
output_A(test2);//A portutik unitarioko display-aren segmentu guztiak itzali
dec = Abiadura_be / 10; //Autoaren abiaduraren zenbaki dezena kalkulatu
uni = Abiadura_be % 10; //Autoaren abiaduraren zenbaki unitarioa kalkulatu
output_A(uni); //A portutik zenbaki unitarioa atera, modu binarioan
output_bit(PIN_B4,shift_right(&dec,1,0)); //B portuko 4. pinetik zenbaki dezena atera, binarioan
output_bit(PIN_B5,shift_right(&dec,1,0)); //B portuko 5. pinetik zenbaki dezena atera, binarioan
output_bit(PIN_B6,shift_right(&dec,1,0)); //B portuko 6. pinetik zenbaki dezena atera, binarioan
output_bit(PIN_B7,shift_right(&dec,1,0)); //B portuko 7. pinetik zenbaki dezena atera, binarioan
}
void abiad_kalkulo() //Gurpilaren biren arabera, autoaren abiadura kalkulatzeko funtzioa
{
t1=temp1*8;
b=((t1/1000.0)/1000.0); //Hortzetik hortzerako denbora microsegundutatik segundutara pasatu //3300uS = 0,0033s
aux_rpm2=60.0/b; //Bira kopurua minutuko RPM //60/0,2=300rpm
rpmGurpil=aux_rpm2; //Emaitzari koma kendu eta zenbaki oso bihurtu
aux_abiadura= rpmGurpil*0.075396; //Lortutako RPM-en emaitza, guk aurrez sortutako konstante batekin biderkatu (gurpilaren zirkunferentzia…)
Abiadura_be=aux_abiadura; //Emaitzari koma kendu eta zenbaki oso bihurtu
if( Abiadura_be!=Abiadura_za) //Abiadura berria eta abiadura zaharra desberdinak badira….
{
if (((Abiadura_be – Abiadura_za)<3)||((Abiadura_za – Abiadura_be)<3)) /* Abiadura berria eta zaharraren arteko aldea 3 km/h-ko baino txikiagoa bada…
{ //8 km/h-tik behera arazoak ematen dituenez, abiadura honetatik behera
//Display-ak zeroan jarriko ditugu*/
Belozimetroa(); //Abiadura display-etan azaldu
Abiadura_za=Abiadura_be; //Abiadura zaharrari abiadura berriaren aurreko denbora eman
}
/*else //Else honetan 8km/h baino mantsoago goanez, display-ak zeroan jarriko ditugu
{
Abiadura_za=Abiadura_be; //Abiadura zaharrari abiadura berriaren aurreko denbora eman
Abiadura_be=0; //Display-ak zeroan jartzeko, abiadura zeroan jarri
Belozimetroa(); //Abiadura display-etan azaldu, kasu honetan zero
}*/
if(input(PIN_C1)) //Itxaron rpmak 200tik pasa arte (Timerrak gaizki ez neurtzeko)
{
delay_ms(1000);
}
t2=temp2*8;
a=((t2/1000.0)/1000.0); //Hortzetik hortzera dagoen denbora microsegundutatik segundutara pasatu //3300uS = 0,0033s
aux_rpm1=60.0/a; //Bira kopurua minutuko RPM //60/0,2=300rpm
rpmMotor=aux_rpm1; //aux_rpm:float/rpm:int16
abiad_kalkulo();//Abiadura kalkulatu
if ((rpmMotor-rpmGurpil<15)||(rpmGurpil-rpmMotor<15)) // 15 aztertzekoa da
{
output_high(PIN_C0); //Enbragatu
}
else
{
output_low(PIN_C0); //Desenbragatu
}
