technika i technologia

Roboty… Czym tak naprawdę są roboty? Czy robotem jest wyspecjalizowana pralka stojąca w naszym mieszkaniu? Czy może to ogromna koparka pracująca na budowie? A może robot to zupełnie coś innego? Wszystkich uczniów, którzy chcą poznać odpowiedź na te pytania oraz wszystkich tych, którzy chcą dowiedzieć się czegoś więcej o robotach
i zbudować swojego pierwszego robota zapraszamy na warsztaty prowadzone przez studentów Koła Naukowego Robotyków.

Podczas warsztatów realizowanych przez Koło Naukowe Robotyków uczniowie zostaną zapoznani z podstawami budowy robotów mobilnych, ich czujnikami oraz zasadami ich funkcjonowania. Uczestnicy warsztatów pod okiem doświadczonych instruktorów własnoręcznie zbudują roboty. Przygotowane przez studentów zestawy będą zawierały typowe elementy stosowane przez konstruktorów oraz części wykonane z wykorzystaniem drukarki 3D. Po złożeniu robotów uczniowie przetestują swoje konstrukcje.

Wykład weekendowy zostanie przeprowadzony w warunkach sali wykładowej z wykorzystaniem stanowiska komputerowego z zainstalowanymi aplikacjami do prowadzenia pokazu jak i systemu komputerowego wspomagania projektowania (CAD).

Układy scalone (z ang. integrated circuits - IC) są wszechobecne, czasami nawet nie zdajemy sobie z tego sprawy. Są podstawowymi elementami praktycznie każdego urządzenia elektronicznego, występują m.in. w: urządzeniach AGD, komputerach, telewizorach, samochodach, telefonach, zegarkach, pendrive’ach, odtwarzaczach MP3 itd. Łatwa integracja układów scalonych z układami optycznymi lub mechanicznymi pozwoliła na stworzenie tzw. ‘Systemów na chipie’ (Systems-on-chip), czyli takich systemów, które zawierają w sobie wiele różnych urządzeń, wykonanych różnymi technologiami, a zintegrowanych w jeden system elektroniczny. Powstanie takich systemów nie byłoby możliwe bez postępu w miniaturyzacji, czyli rozwoju technologii układów scalonych.

Technologia, czyli nauka o metodach wytwarzania układów scalonych jest bardzo interdyscyplinarna. Zawiera w sobie wiedzę z wielu dziedzin, takich jak: chemia, fizyka, inżynieria materiałowa, mechanika, optyka, a przede wszystkim elektronika. Układy scalone już dawno wkroczyły do skali ‘nano’, czyli wielkości ekstremalnie małych. Warunki wytwarzania takich układów są również ekstremalne. Jakie są to warunki, jakie są etapy produkcji takiego układu, jak długo to trwa i ile to kosztuje…? Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć na tym wykładzie…

Wykład będzie miał na celu przybliżenie szerokiemu gronu słuchaczy specyficznych warunków oraz poszczególnych etapów procesu wytwarzania układów scalonych.

Studenckie Koło Aerodynamiki Pojazdów (SKAP) od rku 2007 buduje pojazdy o minimalnym zużyciu paliwa i bierze udział w spotkaniach takich pojazdów ShellEco Marathon, zdobywając na nich nagrody. Wykład i pokaz mają za zadanie pokazanie, jak takie pojazdy wyglądają, jak są projektowane, jakie problemy muszą być rozwiązane, jak technologie lotnicze wykorzystywane są w budowie pojazdu lądowego.

Drugi wykład z cyklu Budujemy dom.

W  jaki sposób dowiedzieć się, czy dana działka jest możliwa do zabudowania bądź czy warto ją kupować? Jak wygląda sytuacja w przypadku gdy osoba prywatna chciałaby otrzymać pozwolenie na budowę domu jednorodzinnego. Co to znaczy, że na danym terenie jest sporządzony plan miejscowy? Co to znaczy, że gmina przystąpiła do sporządzania planu miejscowego? Kiedy i w jaki sposób może mieszkaniec wprowadzić zmiany do planu miejscowego? Co to znaczy, że nie ma planu, co wtedy należy zrobić? Na czym polega procedura sporządzania decyzji o warunkach zabudowy? Co może przesądzić o decyzji odmownej?

Podczas wykładu zostaną przedstawione istniejące rozwiązania robotów-telemanipulatorów chirurgicznych i medycznych, stosowane w praktyce medycznej, jak i nowe koncepcje takich robotów i doświadczenia własne autora z zakresu projektowania i konstrukcji manipulatorów do zastosowań w medycynie.

Zostanie zaprezentowane spektakularne zastosowanie robotów chirurgicznych wykorzystywanych do operacji minimalnie-inwazyjnych serca dotyczących wykonywania tzw. by-passów w chorobie niedokrwiennej serca. Najbardziej znane roboty dla chirurgii to AESOP i ZEUS oraz daVinci produkcji USA. W referacie zostanie przedstawiona typowa procedura stosowana w chirurgii z użyciem robota-telemanipulatora, w którym narzędzia są sterowane zdalnie, zaś kamera endowizyjna, przekazująca obraz operowanego miejsca, jest sterowana głosem. Stosowana jest tu technika endoskopową, w której wprowadza się do ciała pacjenta narzędzia laparoskopowe zamocowane do ramion robota i specjalny układ optyczny - obrazowód z kamerą i źródłem światła. Ramiona robota kopiują ruchy rąk chirurga, ale są o wiele precyzyjniejsze, ponieważ drżenie rąk chirurga nie przenosi się na ramiona robota.

Ta nowa technika stała się obecnie bardzo atrakcyjna i dynamicznie się rozwija, brak jeszcze jednolitych standardów technicznych i projektowo-konstrukcyjnych w tym zakresie i wiele zagadnień czeka nadal na rozwiązania. Można je uzyskać na drodze analizy odpowiednio sformułowanych modeli uwzględniających specyfikę podejmowanych zagadnień z pogranicza anatomii, medycyny, biomechaniki i inżynierii medycznej – w referacie zostaną przedstawione nowatorskie metody projektowania i konstruowania innowacyjnych rozwiązań manipulatorów do zastosowania w medycynie. 

Jakiej najmniejszej wielkości obiekty jest w stanie rozróżnić ludzkie oko? Co jest mniejsze od tej granicy i czego nie jesteśmy w stanie dostrzec nieuzbrojonym okiem? Czy poznanie, niewidzialnego świata może pomóc zrozumieć nam zjawiska, które obserwujemy na co dzień? Urządzenie takie jak, skaningowy mikroskop elektronowy (SEM), dzięki wiązce elektronów o bardzo małej długości fali (nawet 0,05 nm) możliwia nam obserwację fascynującego świata w skali nano. W czasie zajęć zostanie wyjaśnione jakie przedmioty możemy obrazować przy pomocy SEM. Wędrówkę od makro do nano świata zaczniemy od przyjrzenia się małym organizmom, a skończymy na rozwijającej się hodowli komórek na  nanowłóknach.

Satelity umieszczone na orbicie wokół Ziemi pełnią ważną rolę w życiu współczesnego człowieka. To dzięki nim możemy odbierać programy telewizji satelitarnej, określić swoje położenie geograficzne i uzyskać pomoc wskazującą właściwą drogę do celu w czasie podróży (satelitarne systemy nawigacji), uzyskać różne informacje o powierzchni Ziemi, pomocne np. w obserwacjach wybranego obszaru (zdjęcia satelitarne) czy w przewidywaniu pogody (satelitarne systemy pogodowe).

W ramach prezentacji przedstawione zostaną podstawowe informacje o systemach satelitarnych: po jakich orbitach poruszają się satelity, jak realizowana jest łączność radiowa z między satelitą a Ziemią, jakie są zastosowania systemów satelitarnych, jak działają satelity wykorzystywane w systemach pogodowych i jakie informacje przesyłają na Ziemię.

W czasie pokazu przeprowadzone będą odbiory danych z satelitów pogodowych NOAA przelatujących nad Warszawą i obserwacja odebranych zdjęć Ziemi.

Drony, latające autonomicznie małe obiekty stały się powszechnie znane. Prawie wszystkie z nich wykorzystują do unoszenia różnego rodzaju śmigła. W przyrodzie takie konstrukcje, jak śmigła, nie istnieją. O innych sposobach wytwarzania siły nośnej i zastosowaniach technicznych dowiecie się z wykładu.

Wykład rozpoczyna wprowadzenie podstawowych zagadnień związanych z psychologią postrzegania obrazów oraz dyskusja na temat ich konsekwencji dla przetwarzania obrazów w teledetekcji – lotniczych i satelitarnych. Na przykładzie obrazu tytułowego pingwina (ale nie tylko, będą również foki i dalmatyńczyki) dyskutowana jest różnica między postrzeganiem obrazu przez człowieka a widzeniem maszynowym. Przedstawione są przykłady wybranych operacji przetwarzania obrazów stosowanych w automatycznym wykrywaniu obiektów na zdjęciach lotniczych i satelitarnych, między innymi klasyfikacji spektralnej, analizy teksturowej i segmentacji wododziałowej.

Symulatory coraz częściej spotykane są w różnych dziedzinach życia. Szkolą się na nich kierowcy, operatorzy elektrowni, personel latający, czy też maszyniści. Często zapomina się jednak o szybownictwie, które stanowi esencje całego lotnictwa. To dzięki niemu wielu ludzi pierwszy raz może oderwać się od ziemi.

Symulator Szybowca - SyMELator 2 uświadamia, jak istotne w lotnictwie są koncentracja oraz refleks. Uczeń pilot może pod okiem instruktora poznać swoje możliwości, ograniczenia i niedociągnięcia. Obraz jaki wyświetlany jest przez szerokokątny projektor. Dużym walorem są również wrażenia słuchowe, które pochodzą z pięciu ukrytych w konstrukcji głośników. Przed rozpoczęciem lotu pilot zakłada spadochron oraz zapina się pasami, by nadać jeszcze więcej realizmu...

Warsztaty mają charakter indywidualny - uczestnicy mają możliwość osobiście polatać na symulatorze.

Zajęcia podzielone są na dwie części: wykład i pokazy doświadczalne. W pierwszej części spotkania omówimy materiały funkcjonalne (tzw. materiały inteligentne), które zmieniają swoje właściwości pod wpływem działania czynników zewnętrznych. Kontrolowanie tych czynników sprawia, że materiały inteligentne znajdują zastosowanie w innowacyjnych rozwiązaniach technologicznych. W drugiej części zajęć przeprowadzimy pokazy doświadczalne, m.in. z wykorzystaniem wybranych materiałów inteligentnych.

Materiały inteligentne zmieniają swoje właściwości pod wpływem czynników zewnętrznych, co można wykorzystać w innowacyjnych rozwiązaniach technologicznych: wykład i pokazy.

Planeta Mars zaczyna zamieniać się w kolonię robotów. Ponieważ sygnały wysyłane z Ziemi potrzebują nawet 20 minut zanim dotrą na czerwoną planetę, łaziki i lądowniki,
które tam wysyłamy, muszą być w stanie poradzić sobie zupełnie same. W tym celu, wyposażamy je w „zmysły”, i programujemy tak, żeby podejmowały decyzje samodzielnie.

W czasie lekcji opowiemy o robotyce i zastosowaniu robotów w różnych obszarach eksploracji kosmosu. Następnie przystąpimy do pracy w grupach, żeby zaprogramować robota, który zrealizuje postawione zadanie. Do tego celu wykorzystamy oprogramowanie LEGO Mindstorms.  

Na zajęciach uczestnicy wcielą się w rolę inżynierów realizujących projekt stworzenia łazika marsjańskiego. Na początku zapoznają się z w pełni wykonanym projektem i zobaczą kolejne etapy pracy inżynierów. Następnie, dowiedzą się jak obsługiwać sprzęt i jakie są podstawowe zasady dotyczące programowania robotów. Ze zdobytą wiedzą przejdą do pracy nad własnym projektem.

Lekcja przygotowana przez zespół Pracowni Robotycznej Centrum Nauki Kopernik i projektu edukacyjnego Europejskiej Agencji Kosmicznej- ESERO

Samochody osobowe poruszają się coraz szybciej. Siły aerodynamiczne rosną z kwadratem prędkości. Jeśli je wykorzystujemy, to są za małe przy małych prędkościach, a za duże przy dużych. Coraz częściej stosowane są ruchome elementy aerodynamiczne. Jakie i z jakim skutkiem, dowiecie się na wykładzie i prezentacji w tunelu aerodynamicznym.

Wyznaczanie różnic wysokości oraz wkreślanie form krajobrazowych na mapy to jedno z zadań geodezyjnych pomiarów sytuacyjno-wysokościowych. Najczęściej wykorzystywaną techniką są pomiary niwelacyjne – w prosty sposób pozwalające na wyznaczenie wysokości punktów charakterystycznych form krajobrazu – brzegów rzek, szczytów gór, dna wąwozów oraz obiektów inżynierskich – mostów, domów, chodników, jezdni … Jak zinterpretować wyniki pomiarów? Jak rzędy liczb określających wysokości punktów zamienić w mapę? Co to jest warstwica? Czy kod paskowy (taki jak na towarach w sklepie J) może być użyteczny przy określaniu różnic wysokości? Na te i inne pytania związane z określaniem różnic wysokości  odpowiemy w czasie zajęć. Uczestnicy dowiedzą się jakie pomiary wykonuje się w celu wyznaczenia różnic wysokości, jak opracowuje się mapy sytuacyjno-wysokościowe.  Pokażemy co to niwelator, łaty i jak wysoko skaczą ciężkie żabki? Razem sprawdzimy co wspólnego mają niwelator, kasa w supermarkecie i praca urzędnika?

W części praktycznej nauczymy jak poprawnie odczytać różnice wysokości z łat niwelacyjnych. Przy pomocy nowoczesnych geodezyjnych instrumentów – niwelatorów uczestnicy pomierzą zbudowane wcześniej z przygotowanych elementów góry. Uczestnicy w mniejszych zespołach wykonają mapy warstwicowe i  poczują jak podstawowe, znane z lekcji matematyki zależności geometryczne wykorzystuje się przy rysowaniu na „małej mapie” wysokich gór .

Każdy będzie mógł poczuć się geodetą i samodzielnie wykonać pomiary niwelacyjne.

Skoro mówimy, że miasto jest jak organizm, to gdzie są jego płuca i serce? Co to znaczy, że miasto jest zrównoważone? W czasie warsztatów uczestnicy spróbują samodzielnie zaprojektować fragment miasta za pomocą interaktywnej makiety - w ruch pójdą drewniane klocki, światło oraz elementy modelarskie.

Jesteśmy otoczeni komputerami, smartfonami i innymi urządzeniami elektronicznymi. Wszystkie te systemy są wyposażone w różnego rodzaju czujniki (np. temperatury, siły, położenia). Złożone systemy, np. współczesne samochody, mają ich nawet ponad 100!

Ale to nie koniec. Liczba i zakres zastosowań sensorów dynamicznie rośnie, tak, że w najbliższych latach nie tylko będziemy nimi otoczeni, będziemy je mieli na sobie i w sobie! Sygnały i informacje z tych wszystkich czujników będą spływały bez naszego udziału do Internetu i tam będą automatycznie analizowane. Dzięki technologii „Internetu rzeczy” komputery będą mogły monitorować świat wokół nas, żeby lepiej rozumieć i kontrolować zachodzące procesy i ułatwiać nam życie.

Na spotkaniu wyjaśnimy i pokażemy jak działają wybrane sensory, co i w jaki sposób mierzą, jak zamieniają wielkości fizyczne na sygnał elektryczny. Zademonstrujemy jak przy pomocy czujników i mikrokontrolera można sterować procesami (np. jasnością światła). Pokażemy także jak małe czujniki bezprzewodowe dostarczają dane do Internetu i jak te dane można analizować, żeby uzyskać z nich więcej informacji.

Podczas pokazu w Pracowni Konserwacji Papieru Muzeum Warszawy będzie można zobaczyć, jak od kulis wygląda przygotowanie muzealiów do ekspozycji i praca konserwatora papieru. Uczestnicy zwiedzą pracownię suchą i mokrą, zapoznają się z używanymi w nich sprzętami i materiałami oraz różnymi zabiegami konserwatorskimi z zakresu konserwacji zachowawczej i pełnej, jakim najczęściej poddaje się trafiające tu obiekty. Podczas pokazu na znajdujących się w zbiorach Muzeum obiektach przeprowadzone zostaną wybrane zabiegi, np. kąpiel wodna papieru, odkwaszanie w technologii wodnej i bezwodnej, maszynowe i ręczne uzupełnianie ubytków. Podczas demonstracji będzie można ponadto uzyskać wszelkie informacje dotyczące pracy konserwatora, trafiających do pracowni muzealiów czy też uzyskać porady dotyczące właściwego obchodzenia się z obiektami na podłożu papierowym.  

W programie:

• Wycieczka Naukowa po najciekawszych laboratoriach naukowo-badawczych  SGSP: eksperymenty, prezentacja m.in. symulatora do szkolenia i treningu wspomagającego dowodzenie podczas działań ratowniczo-gaśniczych w budynkach wielokondygnacyjnych i działań związanych z wypadkami komunikacyjnymi, a także komory dymowej służącej do szkolenia strażaków.
• Zwiedzanie szkolnej Jednostki Ratowniczo-Gaśniczej: pokaz wyposażenia, sprzętu i pojazdów pożarniczych.
• Prezentacja projektów naukowych uczelni.

Warsztaty składają się z dwóch cześci, pierwsza skupi się na roli gleby w kształtowaniu się życia na Ziemi, zaś w drugiej poruszone zostaną kwestie racjonalnego i przemyslanego sposobu planowania miast i jego wpływu na ich funkcjonwanie i nasze życie.

Warsztat ma na celu zapoznanie się z procesem przetwarzania zdjęć cyfrowych do postaci wirtualnej wycieczki po danym obiekcie. Metodyka fotografowania oraz składanie panoram zostanie przedstawione na przykładzie obiektów Politechniki Warszawskiej.

Warstwa wierzchnia jest wszędzie: natura wyposażyła w nią wszystkie żywe organizmy. Skóra człowieka, łuski ryby, kora drzew to tylko niektóre tego przykłady. Ze względu na nie do końca zdefiniowaną jej strukturę, nurtowała naukowców od bardzo dawna: - co to jest warstwa wierzchnia? - czy nie ma elementu bez warstwy wierzchniej? - gdzie się zaczyna i gdzie się kończy? - czy powierzchnia to warstwa wierzchnia, czy oddzielny twór? - dlaczego w różnych skalach warstwa wygląda inaczej? Na te i szereg innych pytań spróbujemy odpowiedzieć podczas spotkania o roli warstwy wierzchniej w zastosowaniach inżynierskich. Pokażemy też unikalne urządzenia do wytwarzania warstw, a także do mierzenia ich własności.

Współczesne samoloty wojskowe wymagają od pilota szczególnych predyspozycji zdrowotnych i wytrzymałościowych. Podczas wykonywania misji bojowych i treningowych organizm piolta poddawany jest oddziaływaniu różnych czynników obciążających. Działania takie niosą ryzyko utraty zdrowia, życia lub bardzo drogiego samolotu. W celu zminimalizowania tych zagrożeń piloci muszą być cyklicznie badani i szkoleni na symulatorach w Wojskowym Instytucie Medycyny Lotniczej. Jednym z takich urządzeń jest wirówka przeciążeniowa - symulator szkoleniowy, który umożliwia wszechstronne odwzorowanie warunków występujących podczas misji lotniczych, a trening w niej pozwala na podniesienie tolerancji przeciążeń, co skutkuje zmniejszeniem ryzyka wystąpienia powyższych zagrożeń. A w myśl starej wojskowej maksymy ,, im wiecej potu wylanego na ćwiczeniach tym mniej krwi w boju".

Lekcja ma na celu pokazać proste sposoby pomiaru globu ziemskiego, m.in. długości równika. W czasie lekcji uczniowie dowiedzą się m.in. jak można wyznaczać rozmiar i wagę Ziemi za pomocą metody pomiaru fragmentu łuku południka.