Inżynieria mechaniczna w służbie retro rozrywki – ciekawy projekt Studentów z Koła Naukowego Maszyny Robocze

Studenci Koła Naukowego Maszyny Robocze działającego przy Laboratorium Badań Technoklimatycznych i Maszyn Roboczych opracowali koncepcję, wykonali projekt oraz zbudowali dwa stanowiska pokazowe w postaci gier – Fliper i Labirynt.

Inspiracją projektu budowy automatów do gry była wieloletnia współpraca Laboratorium M11 z firmą Pneumat System z Wrocławia – największym polskim dostawcą elementów napędu i sterowania pneumatycznego.

Jak informuje merytoryczny opiekun koła naukowego mgr inż. Artur Guzowski:

„Funkcją celu było stworzenie takich stanowisk, które umożliwią interakcję użytkownika z maszyną i napędem pneumatycznym, oraz zaprezentują komponenty z bogatego portfolio firmy Pneumat System. Stanowiska powstały dzięki wsparciu firmy ITEM, której profile aluminiowe wraz z dedykowanymi łącznikami pozwoliły na budowę konstrukcji obu gier. W układzie sterowania Flipera zastosowano dodatkowo sterownik firmy Siemens SIMATIC S7-1500, zaprogramowany za pomocą oprogramowania Simatic STEP-7”.

Stworzona gra Flipper to automat, w którym gracz za pomocą ruchomych trzech łapek odbija kulkę poruszającą się po nachylonej w jego kierunku planszy. Na samej planszy umieszczone są elementy, za których trafianie gracz zdobywa punkty. Gra kończy się, gdy kulka wpadnie trzy razy do otworu na dole planszy. W rzeczywistości gra składa się z trzech poziomów: dolny z magazynami i mechanizmami przenoszenia kulki, środkowy to główna plansza gry a górny z plinko do losowego zrzutu kulki. W grze, w której bierze udział jedna osoba, część elementów została wykonana techniką druku 3D.

Natomiast gra Labirynt wymaga współpracy jednocześnie dwóch graczy, którzy poprzez przesterowania dźwigni zaworów pneumatycznych uruchamiają odpowiednią sekwencję ruchów trzech siłowników pneumatycznych. Na siłownikach oparta jest główna plansza z labiryntem, gdzie kulka powinna być przetransportowana z punktu start do punktu meta. W praktyce gra ma wiele „wersji kombinacyjnych” poprzez zmianę położenia ścianek labiryntu i zmiany logiki sterowania siłownikami.

Studenci: Michał Janczura, Kacper Oliwa, Jakub Rzepa, Szymon Szpak, Jakub Zajas, pod opieką mgr inż. Artura Guzowskiego poświęcili 3 miesiące na prace przy tym projekcie. Jak mówią Studenci – projekt był dla nich dużym wyzwaniem, ale też okazją do zdobycia bezcennego doświadczenia praktycznego:

„Projekt był dla mnie bardzo cennym doświadczeniem. Nauczyłem się między innymi, że nawet jeśli dokładnie zaprojektujemy maszynę na komputerze, to dopiero podczas realizacji ujawniają się błędy i problemy, których nie możemy przewidzieć, a którym musimy stawić czoło, aby maszyna zaczęła działać poprawnie. Nic nie jest idealne na początku, ale dzięki doświadczeniu z każdą kolejną wersją zbliżaliśmy się do perfekcji.” – wyjaśnia Jakub Zajas.

Jak informuje Jakub Rzepa  – „Największym wyzwaniem była ograniczona ilość czasu oraz samodzielne dobieranie zadań. Projektowanie w 3D choć na początku sprawiało trudności z racji skomplikowania niektórych elementów mechanicznych, ostatecznie nauczyło nas precyzji oraz otworzyło na kreatywne rozwiązania, które znacznie podniosły jakość projektu. Kluczową umiejętnością okazało się poznanie komponentów i ich dopasowanie do potrzeb projektu, a także montaż. Projekt pozwolił nam zdobyć cenne doświadczenie oraz rozwinąć już zdobytą wiedzę.”

Zbudowane urządzenia do gier są nie tylko okazją do zabawy, ale przede wszystkim doskonałą szkołą praktycznego wykorzystania zdobytej podczas zajęć wiedzy i umiejętności inżynierskich przy budowie rzeczywistych obiektów automatyki. Stanowiska to również doskonała promocja kreatywnego działania i pomysłowości studentów Studenckiego Koła Naukowego Maszyny Robocze WM Politechniki Krakowskiej i możliwości bezpośredniej współpracy z przemysłem.

„Firma Pneumat nie pierwszy raz współpracuje i wspiera środowisko akademickie. To świetna okazja do czerpania obopólnych korzyści. Nic tak nie zmienia perspektywy przyszłych inżynierów jak praktyczna praca i stworzenie działającego urządzenia. Z kolei ich kreatywność, otwarte umysły i zapał do pracy pozwolił nam osiągnąć efekt, którego się nie spodziewaliśmy.” – Tomasz Pachura, Wiceprezes Zarządu Pneumat.

Stanowiska wykorzystywane są podczas targów i innych wydarzeń (konferencji, seminariów, warsztatów), w których udział bierze firma Pneumat System i Wydział Mechaniczny Politechniki Krakowskiej. Ich pierwszym testem, tuż po zakończeniu prac montażowych, były poznańskie targi przemysłowe ITM Industry Europe.

Zbudowane przez Studentów Flipery mieli okazję również podziwiać i przetestować Uczestnicy Małopolskiej Nocy Naukowców 2024 na Wydziale Mechanicznym. Atrakcja cieszyła się ogromną popularnością!

Kolejnym wydarzeniem gdzie będzie można zobaczyć efekt pracy naszych Studentów będą Warsaw Industry Week – Międzynarodowe Targi Innowacyjnych Rozwiązań Przemysłowych, 5-8 listopada 2024 roku.

Projekt został zgłoszony do Ogólnopolskiego Konkursu Kół Naukowych – KoKoN organizowanego przez Forum Uczelni Technicznych, w kategorii „edukacja”. W ramach Konkursu zostanie wyłoniony laureat w kategorii KoKoN Favourite, w której najlepsze projekty, poprzez głosowanie elektroniczne, wybiorą internauci.

Zachęcamy do głosowania!!!

Głosować można tutaj: https://strawpoll.com/KOKON2024

Nazwa zgłoszonego projektu: Studenckie Koło Naukowe Maszyny Robocze – Fliper – retro gra i zabawa, jako efekt poznawczy napędu pneumatycznego

Tekst i fot. A.Guzowski, A. Mościcka