Na wydziale Mechanicznym Politechniki Opolskiej zbudowano unikatowe laboratorium wykorzystujące m.in. technologię Internetu rzeczy oraz przekaz live obrazu z każdego stanowiska. Dzięki temu student z domu pracuje na uczelnianym sprzęcie.
– W wielu przedsiębiorstwach, np. w elektrowni jądrowej, są strefy niebezpieczne. W takich miejscach, bezpiecznie i w sposób zdalny pracownicy wykonują określone czynności. Student w ten sam sposób w czasie pandemii może wykonywać ćwiczenia laboratoryjne – zauważa prof. Sebastian Brol z Katedry Pojazdów Wydziału Mechanicznego Politechniki Opolskiej, który wspólnie z dr. inż. Jackiem Wydrychem, prodziekanem ds. dydaktyki wydziału oraz informatykiem Jackiem Kozłowskim opracował unikatowe laboratorium.
– Na początku postanowiliśmy utworzyć jedno stanowisko wykorzystujące najnowszą technologię Internetu rzeczy, tzw. IoT (z ang. Internet of Things) to sieć połączonych urządzeń, które komunikują się ze sobą oraz udostępniają dane przez Internet. Do tego wykorzystaliśmy mikrokontroler, który staje się coraz bardziej powszechny. Pierwszy odzew był pozytywny, więc postanowiliśmy zrobić siedem takich stanowisk – tłumaczy prof. Sebastian Brol.
– W ramach przedmiotu, który prowadzę, czyli techniki pomiarowe i diagnostyka w mechatronice, postanowiłem przetestować te stanowiska na zdalnych zajęciach. W trakcie tych zajęć uczy się studentów, jak budować systemy mechatroniczne, jak mierzyć wielkości potrzebne im do działania i to różnymi technikami, a także diagnozować pracę podsystemów wykorzystując do tego mikrokontroler. Mocną stroną tego podejścia jest to, że student za każdym razem buduje swój własny system mechatroniczny i uczy się techniki pomiarowej diagnostyki – relacjonuje prof. Sebastian Brol.
Żeby wziąć udział w zajęciach, wystarczy zalogować się na stronie internetowej. Student otrzymuje informację, że pracuje z domu w prawdziwym laboratorium. Na ekranie widzi podgląd z kamery na urządzenia, którymi będzie się zajmować, np. na jednym ze stanowisk ma za zadanie zaprogramować sterowanie (tzw. sekwencyjne) poprzez wprowadzanie kolejnych wartości po to, żeby potem ocenić jego skuteczność.
Przez kamerę widzi na bieżąco efekty swojej pracy i czy wprowadzone parametry odpowiadają zamierzonemu sterowaniu. Dzięki zdalnemu laboratorium można sterować urządzeniami zainstalowanymi na stanowiskach, które w rzeczywistości znajdują się w Katedrze Pojazdów.
– Studenci przetestowali te rozwiązania i w sprawozdaniach z pierwszych zajęć okazało się, że posiedli wiedzę w takim zakresie jak było to wymagane, co bardzo cieszy. Jest to też ewenementem, bo zazwyczaj za pierwszym razem się nie udaje w 100% zrealizować zamierzeń i trzeba wykonać korektę. Po testach postanowiliśmy podwoić liczbę stanowisk, które można wykorzystywać także do innych zajęć np. automatyki czy dynamiki pojazdów – mówi prof. Sebastian Brol.
– Nauczyciel akademicki bardzo swobodnie może dobierać metody i szeroko podejść do zagadnienia. Takie zajęcia nie tylko świetnie sprawdzają się w trakcie pandemii. Część stanowisk powstała z myślą o uczniach, którzy chcieliby przekonać się, jak wyglądają studia na Politechnice Opolskiej – dodaje profesor.
Warto podkreślić, że to unikatowe rozwiązanie. – O ile słyszałem o ciekawych i zdalnych laboratoriach w Polsce i za granicą, które wykorzystują różnego rodzaju komputery (i oprogramowanie do nich jak np. Matlab, LabView, WebLab, LaboREM, OpenLabsEL, NETlab, VitruAlLab czy MIT iLab), o tyle nie spotkałem się z tym, by laboratorium jednocześnie zbudowano na mikrokontrolerach, które oprócz sterowania urządzeniami na stanowisku przesyłałyby informacje przez Internet, zintegrowano to wszystko z przekazem live obrazu z każdego stanowiska i systemem pomocy technicznej oraz wyświetlania instrukcji do ćwiczeń – zauważa prof. Sebastian Brol.
– Co więcej stanowiska laboratorium znajdują się w zaaranżowanych pionowo i poziomo specjalnych „boxach” z wbudowanymi układami zasilania, informatycznymi i wymianą ciepła. To unikatowe przedsięwzięcie z realizacji którego czuję ogromną satysfakcję – podkreśla naukowiec.
