Автомат полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Давыдов А.Д. 1Сизикова В.И. 1Иванов В.К. 1Антипин Д.А. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Будрёнкина А.В. 1

---

1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"

Работа в формате PDF

2.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Темп современной жизни не всегда позволяет заботиться о собственном здоровье, следить за питанием, уделять время и спорту и отдыху.

Даже дети сегодня загружены школой, дополнительными занятиями, кружками, секциями, из-за чего правильно питаться становится затруднительным. Кроме того, многие перекусы, хоть и не полезны, но очень нравятся детям, например булочки или снеки из-за того, что в них много сахара или специй, и дети начинают предпочитать вредную еду с яркими вкусами. Из-за чего обогатить рацион полезными витаминными перекусами становится еще труднее.

Так же вредная еда конкурирует с полезной тем, что она более доступна. Кроме ларьков, фаст-фуд кортов есть и автоматы, которые находятся в широком доступе в торговых центрах, поликлиниках и даже некоторых школах.

Из-за нехватки полезных микроэлементов и витаминов может появиться утомляемость, вялость, что будет негативно влиять на получение знаний и способность сосредоточиться.

Проблема заключается в том, что для поддержания здоровья детям необходимы полезные перекусы, которые будут у них под рукой, но привлечь внимание детей к ним достаточно сложно, так как не всегда их предпочтения в еде и возможности совпадают с тем, что принесет здоровью пользу.

Наша команда обеспокоена вопросом полезного питания, так как он касается каждого.

Данная проблема является актуальной, так как забота о здоровье детей сейчас-вклад в будущее целого поколения.

Цель- создание условий, привлекающих детей к полезным перекусам при помощи современных технологий.

Для реализации цели проекта мы поставили следующие задачи:

-рассмотреть существующие современные устройства, предназначенные для продажи перекусов и принцип их работы;

-изучить продукты, которые необходимы в рационе школьников для поддержания здоровья и возможность их распространения при помощи автомата;

-создать модель автомата полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime;

-продемонстрировать возможности автомата полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime на примере одного дня работы в летнем лагере «Мистер Брейни»;

-проанализировать эффективность использования автомата полезных перекусов.

Для подготовки проекта мы пользовались следующими источниками:

При подготовке данного проекта мы пользовались следующими источниками:

- Lego удивительные творения;

-LEGO Гаджеты. Полный гид по строительству необычных механизмов;

-Курс «Машины и механизмы», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн»;

-интернет-журнал (https://easyvending.com);

-интернет-журнал (https://www.1000ideas.ru);

-интернет-журнал (https://ros-obrazovanie.ru);

-интернет-журнал (https://www.gastronom.ru).

Глава 1.Теоретическое обоснование создания автомата полезных перекусов

1.1 Современные устройства, предназначенные для продажи перекусов и принцип их работы

На сегодняшний день существует множество автоматов, которые могут продать снеки или напитки без продавца, такие автоматы называются вендинговые.

Самые популярные вендинговые автоматы, это автоматы по продаже кофе, лимонада и снеков, как правило, отличия в них не велики.

Нас интересует снековый автомат.

В зависимости от продуктов, которые предлагаются в автомате, он может включать в себя холодильник или нагреватель, информационный дисплей, платежную систему и механизм выдачи товара.

Главное отличие в механизме выдачи товара, он может быть трех видов: обойменным, спиральным или конвейерным. [4]

При обойменной выдаче, товар загружается в вертикальные колонки, внизу которых находится створка выдачи товара, связанная с электродвигателем. После получения автоматом от покупателя нужной суммы, и нажатия кнопки на дисплее включается электродвигатель, который открывает створку выдачи, и нижний товар падает под тяжестью своего веса. Для того, чтобы все продукты не провалились, из стенки колонки выдвигается демпфер, который прижимает предпоследний товар к стенке и не дает упасть. (Приложение, Рисунок 1.1.1) [4]

При спиральном устройстве аппарата, товар находится между витками спирали. Каждая спираль имеет свой электродвигатель, и когда контроллер подает сигнал о выдаче продукта- двигатель запускается на один оборот вокруг своей оси, вложенный в спираль товар перемещается до конца полки и падает в окно выдачи. (Приложение, Рисунок 1.1.2)

При конвейрной выдаче в автомате имеется несколько горизонтальных полок, на которых расположен продукт и одна вертикальная лифтовая полка, предназначенная для транспортировки продуктов к окну выдачи. В каждой горизонтальной полке расположены конвейерные ленты, с пластинами-разделителями. Когда покупатель выбирает товар, вертикальная полка поднимается на нужный уровень, а затем включается конвейер, который доезжает до лифтовой полки и сбрасывает в нее товар. Когда товар падает он пересекает инфракрасный датчик, который останавливает движение ленты. После чего лифтовая полка опускается к окну выдачи товара. (Приложение, Рисунок 1.1.3)[4]

Автоматы по продаже еды настолько популярны по всему миру, что, в зависимости от их содержимого, появляются бесчисленные варианты их использования.

Как правило, мы привыкли видеть нескоропортящиеся товары в отдельной упаковке. (Приложение, Рисунок 1.1.4) Однако современные аппараты могут предложить больший выбор угощений.

Например, компания Torghele с 2009 года занимается автоматами по выпечке и продаже пиццы, по выбору клиента. После оплаты и выбора автомат замешивает тесто, распределяет по нему начинку и выпекает самостоятельно готовую свежую пиццу. Такие автоматы стоят и в крупных городах России. (Приложение, Рисунок 1.1.5)[5]

Так же в России появляются аппараты с блинами. Автомат самостоятельно печет блины и может предложить покупателю до 30 видов начинки на выбор. (Приложение, Рисунок 1.1.6)[5]

В Голландии на протяжении 70 лет популярен автомат-ресторан. В его меню полуфабрикаты блюд, сравнимых с ресторанными, их необходимо только самостоятельно подогреть. Продукты находятся в стене ячеек, объединенных одной платежной системой, после выбора товара открывается ячейка и покупатель может забрать свой заказ. Данные автоматы могут самостоятельно определять срок годности продуктов и отключать подачу испортившейся еды, блокируя ячейки. (Приложение, Рисунок 1.1.7)[5]

Однако, не смотря на оригинальность предложенных продуктов, ни пиццу не блины нельзя считать полезными перекусами для детей.

Из всех изученных нами автоматов полезный перекус школьникам предлагал только автомат с бананами. В России его испытывали в нескольких школах Санкт-Петербурга. (Приложение, Рисунок 1.1.8) Но выбора в таком автомате нет, школьник мог получить каждый раз только одно и то же угощение, что очень быстро сделало автомат непривлекательным для потребителей.

1.2 Перечень продуктов, необходимых в рационе школьников для поддержания здоровья и возможность их распространения при помощи автомата

Перекусы не всегда могут заменить полноценный прием пищи, но могут, в зависимости от содержания, не только насытить ребенка, но и обогатить его рацион продуктами необходимыми для поддержания здоровья.

Ежедневно в рационе и ребенка и взрослого, по мнению диетологов должны быть 4 основные группы продуктов:

-цельно зерновые;

-овощи, фрукты и орехи;

-молочные продукты и их заменители;

-мясные продукты и их заменители. (Приложение, Рисунок 1.2.1)[7]

Так же необходимо пить достаточное количество воды для поддержания водного баланса.

При выборе перекусов стоит учитывать, что перекус должен быть таким, что бы его можно было есть руками, удобно носить с собой и продукты, которые ребенок будет выбирать не должны быть скоропортящимися. [7]

Исходя из этого, мы составили перечень продуктов, по требуемым группам, которые подходят под вышеперечисленные условия.

К группе цельно зерновых продуктов можно отнести такие перекусы как:

-бутерброды с цельно зерновым хлебом;

-хлебцы из цельно зерновой муки;

-галеты и печенья из цельно зерновой муки.

К овощам и фруктам, которыми удобно будет перекусить в школе или в дороге мы отнесли:

-яблоки или груши;

-персики, абрикосы, сливы;

-виноград без косточек;

-бананы;

-морковь (палочками);

-огурцы (палочками);

-помидоры черри;

-сладкий перец (колечками или лодочками);

-сельдерей черешковый;

-сухофрукты и цукаты (изюм, курага, сушеная клюква, вишня, манго, финики);

-натуральная фруктовая пастила;

-фруктовые или овощные чипсы

-редис.

Мясные и молочные продукты относятся к скоропортящимся, и их не рекомендуется продавать школьникам через автоматы, так как ребенок может не съесть какой-то продукт сразу, а убрать в рюкзак и забыть о нем на долгое время, а затем, съесть уже испорченное угощение и навредить, а не помочь здоровью. [6]

Составленного нами списка вполне достаточно, что бы предложить детям перекус, который дополнит их основное меню, и который долгое время может находиться без специальных условий хранения, что делает его безопасным для детей и удобным для тех, кто, в перспективе, будет содержать аппарат полезных перекусов.

Глава 2. Модель автомата полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime

2.1 Конструкция модели автомата полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime

Внешне автомат состоит из двух основных частей-платформа выдачи продуктов (Приложение, Рисунок 2.1.1) и контейнер для хранения закусок (Приложение, Рисунок 2.1.2).

Внутри контейнера расположены три ячейки в которых находятся закуски.[2] (Приложение, Рисунок 2.1.3)

Мы выбрали принцип выдачи товара по типу обойменных автоматов, так как они достаточно компактны, что позволило нам разместить внутри контейнера и электрические детали. Так же перекус будет высыпаться по стаканам, что позволит ребятам разделить его с товарищами по лагерю, закрепив дружеские связи в коллективе и привлечь внимание других детей к пользованию автоматом. В нашем автомате используется Хаб, к которому подключены три малых мотора и датчик цвета. Каждый мотор отвечает за определенную ячейку, в которой хранятся перекусы. Ячейки разделены по цветам: красный, синий и зеленый. (Приложение, Рисунок 2.1.4)

Датчик цвета отвечает за сортировку закусок. Когда ребенок подносит к нему красный жетон, автомат открывает красную ячейку, с синим и зеленым цветами аналогичный принцип работы. (Приложение, Рисунок 2.1.5)

Ячейки открываются и закрываются благодаря реечной передаче. [3] (Приложение, Рисунок 2.1.6)

2.2 Управление автоматом полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime

Управление автоматом полезных перекусов осуществляется на базе программного обеспечения SpikePrime.

Работа моторов происходит по сигналу датчика цвета, подключенного к порту «А». так же благодаря ему переменные под названиями «Красный перекус», «Синий перекус» и «Зеленый перекус» в соответствии с ячейками, из которых будет осуществляться выдача товара, ведут счет количеству обращений к ним, что позволяет отследить число людей, заинтересовавшихся автоматом. [1]

Связь между моторами и датчиком сохраняется благодаря циклу «Всегда». (Приложение, Рисунок 2.2.1)

2.3 Демонстрация возможностей автомата полезных перекусов на базе конструктора SpikePrime на примере недели работы в летнем лагере «Мистер Брейни»

Автомат был размещен в помещении, где дети из лагеря отдыхали. (Приложение, Рисунок 2.3.1)

В каждую ячейку ежедневно мы клали разный перекус. Например, в красной- были конфеты без сахара на основе фруктового сока, в синей орехи, а в зеленой цельно зерновое мини-печенье, ежедневно расположение угощение в ячейках менялось, для того что бы больше заинтриговать потребителей-детей лагеря и привлечь их внимание.

Компьютер и модель расположились на одном столе вместе со стаканчиками для каждого ребенка.

На смене, где мы проводили испытание автомата полезных перекусов было 15 человек. При входе в лагерь утром, мы раздали 5 ребятам красные жетоны, 5 ребятам синие и еще 5 зеленые, для честного проведения эксперимента. Эти жетоны у них сохранялись на протяжении всей экспериментальной недели. Всем ребятам было предложено воспользоваться автоматом в течение дня, по их усмотрению.

Большая часть ребят пользовалась автоматом во время послеобеденного отдыха. В порядке очереди ребята подходили к автомату, демонстрируя датчику света свой жетон, и в зависимости от цвета открывалась та или иная ячейка. Ребята не знали о содержимом ячеек, что вызывало дополнительный интерес при пользовании автоматом, и при желании ребята могли поменяться или поделиться доставшимся им угощением. Ни один из детей не отказался от использования автомата, для получения вкусного полезного перекуса на протяжении дня. Так же автомат создал им дополнительные темы для общения.

Заключение

В условиях быстрого темпа современной жизни и загруженности детей не всегда есть возможность заботиться о своем здоровье и следить за питанием, а разнообразная еда, наполненная микроэлементами и витаминами, необходима растущему организму и является бесценным вкладом в его будущее здоровье.

Многим приходится прибегать к частым перекусам, в которые входит не столько полезная еда, сколько продукты с яркими вкусами специй или сладости. Так же подобные закуски легко купить в магазинах или автоматах.

Мы посчитали необходимым привлечь внимание людей к полезным перекусам при помощи современных технологий, так как на сегодняшний день существует множество автоматов, позволяющих быстро продать и даже приготовить еду, но они, в большинстве своем, приспособлены для продажи снеков, газированных напитков или фаст фуда.

Так как рацион детей школьного возраста должен быть разнообразным и питательным мы изучили необходимую литературу и составили перечень продуктов которые соответствуют требованиям и отвечают возможностям автоматов и могут быть предложены в качестве полезного перекуса.

Наша команда создала автомат, позволяющий привлечь внимание детей к полезным перекусам, тем самым обогатив их рацион. Мы провели эксперимент, доказывающий, что дети выберут полезный перекус, если он привлечет их внимание и будет доступен.

Данная модель может использоваться на уроках информатики и робототехники и, в будущем, усовершенствована.

Список литературы

1. Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;

2. «LEGOудивительные творения»; Сара Дис [пер. с англ. М. Карманова].- Эксмодетство, 2020 г.

3. «LEGO Гаджеты. Полный гид по строительству необычных механизмов»; [пер. с англ. Позина И. В., ред. Волченко Ю. С.].- Эксмодетство, 2019 г.

Интернет-источники:

4. https://easyvending.com;

5. https://www.1000ideas.ru;

6. https://ros-obrazovanie.ru;

7. https://www.gastronom.ru.

Приложение