Роботизированный комплект «Умная гидропоника»: видео-распаковка
В условиях стремительного развития технологий и необходимости формирования у детей и подростков навыков работы с современными системами управления, использование роботизированных комплексов в образовательных учреждениях становится особенно актуальным. Современные системы управления – это не только пользовательские интерфейсы, но и логика принятия решений. Обучение работе с ними решает важные задачи. Во-первых, ребенок перестает просто нажимать кнопки и начинает понимать структуру процесса – «входные данные – алгоритм – результат». Во-вторых, работа с системами развивает умение выявлять связи между элементами и предвидеть последствия изменений.
Одной из важнейших областей применения навыков работы с системами управления является сельское хозяйство, где автоматизация производственных процессов приобретает все большее значение. В этом материале подробно расскажем о роботизированном комплекте «Умная гидропоника» – образовательном решении для изучения принципов выращивания растений без почвы (в питательном растворе) и знакомства с концепцией «Интернет вещей» (IoT).
Практические и опытные методы делают обучение увлекательным и помогают детям понять реальные принципы работы современных систем. Внедрение гидропонной фермы (или гидропонной установки) в учебную деятельность позволяет:
- Визуализировать процессы роста растений без почвы;
- Освоить навыки программирования и автоматизации;
- Понять работу концепции «Интернет вещей»;
- Развить аналитические способности через эксперименты, сбор и анализ данных.
Данная установка применяется в школах в рамках программ дополнительного образования. Подходит для оснащения агротехнологических классов.
Особенности роботизированного комплекта «Умная гидропоника»
Автоматизированная гидропонная установка позволяет школьникам приобрести опыт беспочвенного выращивания культур. Это настольный стенд из оргстекла. Гидравлические и электрические схемы уже смонтированы на корпусе.
Гидравлическая система на базе мембранного насоса, который перекачивает питательный раствор из нижнего лотка и верхний – главный элемент гидропонной системы. Управление насосом осуществляется через цифровой датчик тока. Система климатического контроля включает проточный нагреватель воздуха, вентилятор и воздушные заслонки, управляемые сервоприводами для поддержания оптимальных условий. Система освещения – потолочный RGB-осветитель с возможностью настройки спектра и яркости для исследования влияния светового режима на рост растений. Датчики температуры, влажности, освещенности, электропроводности и pH интегрированы для автоматического мониторинга и регулировки параметров среды внутри установки. Микрокомпьютер с управлением на базе Linux, программируемый на языке JavaScript, обеспечивает гибкое управление и сбор данных с датчиков, а также возможность подключения к облачным сервисам.
В верхней части расположен лоток для растений со съемной крышкой, вмещающей до 9 горшочков. Крышка оснащена герконовым датчиком уровня жидкости. Нижний лоток для питательного раствора вмещает до 12 литров раствора. Магнитная съемная дверца установки обеспечивает удобство обслуживания.
Собранная модель гидропонной климатической камеры состоит из следующих элементов:
- Каркас из оргстекла со съемной дверцей на магнитных креплениях;
- Гидравлическая система с мембранным насосом, комплект соединительных шлангов;
- Пластиковый лоток с крышкой для питательного раствора;
- Пластиковый лоток для размещения горшочков;
- Проточный нагреватель воздуха с заслонкой;
- Потолочный RGB-осветитель;
- Комплект цифровых измерительных датчиков: температуры, освещенности, влажности, электропроводности, pH;
- Микрокомпьютер под управлением ОС семейства Linux;
- Плата драйвера силовой электроники;
- Плата преобразователя напряжения;
- Горшочки для размещения растений;
- Субстрат (минеральная вата) для горшочков;
- Комплект семян;
- Комплект смеси для приготовления питательного раствора;
- Жидкокристаллический символьный цифровой дисплей;
- USB-видеокамера;
- Флеш-накопитель с программным обеспечением;
- Методическое руководство.
Образовательные возможности и эксперименты
Роботизированная гидропонная ферма используется для проведения различных практических занятий:
- Выращивания биологических культур при оптимальных условиях;
- Выращивания тех же культур при ухудшении одного или нескольких внешних параметров (свет, циркуляция питательного раствора);
- Фиксации результатов для разных сценариев, создания статистики на основе собранных данных и ее анализа.
Дополнительно изучается влияние светового режима, температуры и циркуляции раствора на рост растений. Также можно настраивать собственные системы управления, что способствует углублению знаний в области робототехники и программирования. Подходит для индивидуальной работы, а также для работы в парах или группах по 3-4 человека.
Использование роботизированных комплектов, таких как «Умная гидропоника», способствует развитию у детей интереса к сельскому хозяйству и аграрной профессии. Это меняет восприятие сельского хозяйства как «тяжелого ручного труда» на высокотехнологичную сферу – AgTech (агротехнологии).
Выделим три ключевых преимущества использования роботизированного комплекса «Умная гидропоника» в образовании:
- Междисциплинарный подход: сочетает биологию, химию, физику, информатику и математику;
- Практический опыт и экспериментирование: обучает через действия и самостоятельные исследования;
- Развитие навыков будущего: работа с контроллерами, датчиками и программным обеспечением формирует образ «инженера будущего».
Видео-распаковка роботизированного комплекта «Умная гидропоника»
Предлагаем посмотреть видео-распаковку образовательного решения, в которой подробно рассматриваем внешний вид конструкции и комплектность поставки. Больше роликов в нашем Телеграм-канале.
Специалисты компании «Ростком» помогут подобрать оборудование для образовательных учреждений и предоставят комплексное техническое и методическое сопровождение от этапа предварительной консультации до настройки оборудования.
За консультацией обращайтесь по телефонам: +7 (8212) 32-25-25, +7 (800) 301-12-65 (звонки бесплатные по всей России).
Советуем почитать
Большинство вопросов решается сразу, в момент обращения
