Download
1 / 36
360 likes | 503 Views
המשימות לעונת 2010/2011 BODY FORWARD. מושגי יסוד. משחק הרובוט. הרובוט יוצא מהבסיס על מנת לבצע משימה או יותר המטרה לבצע כמה שיותר משימות אורך כל מקצה 2.5 דקות לכל קבוצה מקצה אימונים אחד ו-3 מקצי ניקוד בזמן התחרות. בסיס. בסיס. אזור הבסיס ממוקם בפינת שטיח המשימות, גובהו 40 ס"מ
E N D
משחק הרובוט • הרובוט יוצא מהבסיס על מנת לבצע משימה או יותר • המטרה לבצע כמה שיותר משימות • אורך כל מקצה 2.5 דקות • לכל קבוצה מקצה אימונים אחד ו-3 מקצי ניקוד בזמן התחרות בסיס
בסיס • אזור הבסיס ממוקם בפינת שטיח המשימות, גובהו 40 ס"מ • כאשר הרובוט נמצא בבסיס מותר לגעת בו ולהכינו למשימות • בהתאם לסוג המשימה הרובוט: • מעביר דגמי משימה מהבסיס למגרש • מעביר דגמי משימה מהמגרש לבסיס
הרובוט • הקבוצה משתמשת בערכת NXT על מנת לבנות את הרובוט • בבניה ניתן להשתמש בחלקי לגו שלא עברו שינוי • ישנן הגבלות על מספר החלקים האלקטרוניים בהם ניתן להשתמש (פרוט באתר) • התכנות נעשה ב- NXT-G • יש להטעין את התוכניות לביצוע המשימות על הרובוט לפני ביצוע המקצים
הניקוד • בתום כל מקצה ניתן ניקוד עבור המשימות שבוצעו • ניקוד מירבי- 400 נקודות • נציג מהקבוצה בודק את הניקוד עם שופט הזירה בתום המקצה
המשימות • כל המשימות קשורות לנושא Body Forward • הרקע המדעי של כל משימה מתואר במסמך המשימות עם המשימות עצמן. • השנה יש 14 משימות
מסמכי המשימות • חוקי משחק הרובוט • סידור המגרש • המשימות של משחקי הרובוטים • ההבהרות למשימות משחקי הרובוט
ריפוי עצמות רגל • "גבס"... החומר הזה מתאים את עצמו אליך ברכות ואז מתקשה כמו אבן. כשהוא יורד, התהליך לא מועך, חותך, שורף או ממיס את הגוף! איזה סוגים של הנדסה מעורבים לדעתכם? • המשימה: ליישר את עצם הזרוע ולאחר מכן לשים את הגבס הכחול. הגבס צריך לכסות את כל אורך השבר עד למטה באופן מוחלט. • הגבס הושם = 25 נקודות.
ריפוי עצמות מיוחד • שברים חמורים מסוימים, כולל מקרים מסוימים שבהם העצם חסרה, אי אפשר לתקן באמצעות גבס. אבל כיום מהנדסים ביו-רפואיים מפתחים שיטה לגישור חללים של עצם חסרה על ידי הכנסת תאים מיוחדים שמצמיחים עצמות לאזור על גבי חומר שנקרא "פיגום". התאים האלה מסוגלים להצמיח עצם חדשה באופן כזה שתהליך הריפוי הטבעי שלנו אינו מסוגל. • המשימה: להכניס את גשר העצם לתוך הרגל. ולאחר מכן לבדוק את הריפוי על ידי הזזת הרגל, כך שכף הרגל תבעט בכדור, בתקווה להבקיע שער. • גשר העצם הוכנס = 15 נקודות. • הובקע שער = 25 נקודות
בדיקת דם מהירה • כדוריות הדם הלבנות הן הצבא שעוזר לגוף להילחם בזיהומים, ולכן הרופאים מעוניינים תמיד לחלץ אותן מדגימות הדם. אבל רק כדורית אחת מתוך בערך 700 היא לבנה, ולכן נחוצות שיטות יותר ויותר מהירות לזהות ולהפריד את הכדוריות הלבנות מדגימת הדם. • המשימה: להביא את המזרק לבסיס. לאחר מכן להפריד את כדוריות הדם הלבנות מהאדומות (חלק זה ניתן לבצע ידנית). לבסוף, להביא רק את הכדוריות הלבנות לתוך האזור של המטופל (בכל מקום באזור שאינו כתום במזרח מפת המשימות). אפשר לטפל במזרק ולהפריד את הכדוריות שבתוכו ידנית ברגע שחלק כלשהו של המזרק הגיע לבסיס.
בדיקת דם מהירה • המזרק בבסיס = 25 נקודות • כל שלוש כדוריות הדם הלבנות באזור של המטופל = 15 נקודות • עברת נגיעה – במשחק הזה, כדוריות הדם האדומות הן "עברות נגיעה בחפץ", כמתואר בחוקים. כל אחת מהן שווה נקודות אוטומטיות/ חופשיות בכל מקום במגרש. אבל נגיעה ברובוט הפעיל מחוץ לבסיס תגרום לשופט הזירה להוציא כדורית דם אדומה אחת מהמגרש, בכל פעם, עד שלא יישארו יותר. • כדוריות הדם האדומות לא הוצאו על ידי השופט =5נקודות כל אחת
השמדת תאים מזיקים • מחלות קטלניות יכולות להיגרם מתאים שהפכו בעצמם למזיקים אבל ממשיכים להתרבות. לרוע המזל, רוב השיטות להשמדת התאים המזיקים האלה אינן פועלות כל כך טוב, והן פוגעות בהרבה תאים אחרים בגוף, וגורמות לבעיות חמורות חדשות. הפתרון לבעיה הזאת יהיה פריצת דרך היסטורית ותידרש כנראה גישה של הנדסה ביו-רפואית. • המשימה :כמה תאים מזיקים (לוחות שחורים) מונחים באופן אקראי כך שהם פונים דרומה, והשאר פונים צפונה. הפיזור האקראי הזה קורה בכל פעם שהרובוט מחוץ לבסיס, אלא אם הרובוט כרגע מתעסק עם התאים, או שהוא כבר הביא אותם למצב של זכייה בנקודות... • הראו זיהוי של תאים מזיקים על ידי לחיצה על התאים, כך שכמה שחורים יפנו כלפי מעלה, והשאר יפנו צפונה.
השמדת תאים מזיקים • זיהוי = 20 נקודות –או– • הראו השמדה של תאים מזיקים על ידי לחיצה על תאים כך 5לוחות שחורים יפנו צפונה. • השמדה = 25 נקודות • המצב חייב להיות לחוץ לגמרי בכל אחד מהמקרים.
הפטנט של הזרוע המכאנית • היד שלך יכולה להיכנס לכיס שלך, להוציא צרור מפתחות, לזהות את המפתח הנכון, להכניס אותו לתוך המנעול ולפתוח את הדלת, וכל זה בחושך. אין אף מנגנון אחר בעולם שיכול לעשות את זה. אבל בשביל אנשים שאיבדו גפיים, מהנדסים ביו-רפואיים מפתחים כל הזמן גפיים מלאכותיות יותר ויותר טובות. מי יהיה הראשון שיחשוב על הרעיון הבא? • המשימה :לגרום ליד המכאנית לאחוז בפטנט. אם שתי ידיים אוחזות בפטנט, שתי הקבוצות מקבלות את מלוא הנקודות. • היד של הצד שלך תופסת את הפטנט = 25 נקודות
טלאי בלב (קרדיולוגי) • יש החושבים שחור בלב נחשב למצב רפואי נדיר, אבל אם אתה אחד ממאות אלפי האנשים עם המצב הזה, אתה שמח שהמהנדסים הביו-רפואיים עובדים קשה לפתח לו פתרונות מודרניים. פתרון אחד הוא לשים תאי לב מיוחדים על רשת כדי ליצור רקמת לב חדשה שיכולה לאטום את החור. כיום הטלאי הזה לא גדל כמו שלב של ילד גדל, ולכן נחוצים ניתוחים חוזרים... הנה אתגר למהנדסים הביו-רפואיים של המחר! • המשימה :להביא את טלאי הלב לתוך הלב • הטלאי הונח = 20 נקודות
קוצב לב • אחת הדוגמאות המוקדמות של הנדסה ביו-רפואית מודרנית – האם אתם יכולים למנות את כל התחומים ההנדסיים והרפואיים השונים הנחוצים כדי לייצר ולהתקין קוצב לב? • המשימה: להתקין את הקוצב בלב, כך שהקצה החופשי של הצינור השחור בתוך הלב, אבל הגוף האפור של הקוצב - לא. • קצה הצינור של הקוצב בתוך הלב, הגוף בחוץ = 25 נקודות
מיפוי עצבים • כשאתם רואים אדם משתמש ביד תותבת אלקטרו מכאנית, האם תהיתם אי פעם איך המוח שלו אומר ליד התותבת מה לעשות? בשלב כלשהו, עצבים מהמוח חייבים לשלוח אותות לכבלים של היד החדשה, אבל איך המנתח יודע איזה עצבים ואיזה כבלים לחבר? כשאתם חושבים "להניע את הזרת החוצה", איזה אזור בדיוק של איזה עצב מקבל את האות? • המשימה: להניע את עצב הקלט המערבי של המוח כדי לראות איזה עצב מראה אות פלט מזרחי. האדום של אחד מעצבי הפלט חייב לנוע בבירור כלפי חוץ מהמוח, אבל לא משנה לאיזה מרחק. • הקלט/ פלט של העצב התגלה = 15 נקודות.
שליטה על עצמים באמצעות המחשבה • אנו יודעים שמיפוי עצבים ופיזיותרפיה (תרגול) יכולים לאפשר למוח של אדם להפעיל יד תותבת, אז האם המוח של האדם יוכל להפעיל שלט רחוק, אשר יפעיל מכשירים אחרים בסביבת המגורים של אדם עם נכות? • המשימה: לפתוח את הדלת לפחות עד החצי הדרך, על ידי הנעת עצב הקלט הדרומי של המוח בלבד. • דלת פתוחה לפחות עד החצי = 20 נקודות.
חלוקת תרופות אוטומטית • אם אתה לא מאורגן, שכחן או שאף אחד לא עוזר לך, אתה בוודאי שוכח לפעמים לקחת את הוויטמינים שלך, וזה בסדר. אבל מה אם אתה צריך ליטול הרבה תרופות שונות, כל אחת בזמן אחר, במינונים שונים? ומה אם אי נטילה או נטילת כמות שגויה יכולה לגרום לבעיות רציניות? עבור אנשים רבים המשמעות של זה היא שהם לא יכולים להמשיך לגור לבד וצריכים לעבור לגור במקום שבו אחיות יטפלו בהם. האם אתם יכולים לחשוב על מתקן שיפתור את הבעיה הזאת? • המשימה: לחלק את כל התרופות הכחולות והלבנות ממתקן החלוקה, אבל אף לא אחת מהוורודות. וגם, להביא את המיכל עם התרופות הכחולות והלבנות (לפחות אחת מכל סוג) לתוך האזור של המטופל.
חלוקת תרופות אוטומטית • הלבנות והכחולות בחוץ, הוורודות בפנים = 25 נקודות • הכחולות והלבנות במיכל בתוך האזור של המטופל = 5 נקודות
חלוקת תרופות אוטומטית ניקוד חלק 2
רגישות רובוטית • דרושים הרבה תחכום וטיפולים עד שיד מלאכותית והמשתמש בה מוצאים את כל הזוויות הנכונות לצירים ואת מרחקי התנועה, אבל מה לגבי הכוחות? צריך הרבה פחות כוח כדי לתפוס כריך מאשר לתפוס אבן... מה לגבי אחיזת ביצים – או גורי חתולים? איך מוצאים את הכוח הנכון? • המשימה: להביא את המשקולת למצב העליון רק באמצעות לחיצה על הלוח הכחול. • המשקולת למעלה עד הסוף – 25 נקודות
עבודת צוות מקצועית • יישומים של הנדסה ביו-רפואית צריכים להיות בדיוק מתאימים, לפעמים בשביל מגוון רחב של מטופלים ולפעמים בשביל מטופל ספציפי. כך או כך, חשוב מאוד שמהנדסים ביו-רפואיים יקיימו תקשורת טובה עם רופאים וגם עם מטופלים בתהליך הפיתוח של הפתרונות. • המשימה: להעביר את הרופאה ואת המהנדס הביו-רפואי כדי שייפגשו עם המטופל, בכל מקום באזור של המטופל. • כל האנשים ביחד באזור של המטופל = 25 נקודות
עיניים ביוניות • תותבות הראייה בשלב ההתפתחות הנוכחי שלהן מאפשרות תפיסה חושית של אור ותבניות ומבטיחות להגדיל את הניידות והעצמאות של האדם העיוור. עד כמה הן יתקדמו בעתיד כדי לעזור לאנשים? • המשימה: להזיז לפחות עין ביונית אחת, כך שתיגע בפלג הגוף העליון (מלא או מתאר) של האדם שבמרכז המגרש. • לפחות עין אחת נוגעת בפלג הגוף העליון = 20 נקודות
סטנט • יש כמה סיבות שיכולות לגרום להצרה של כלי דם, הנושא נוזל בגוף, ואף אחת מהן אינה טובה! למרבה המזל המהנדסים הביו-רפואיים המציאו סטנטים. סנט הוא קטע קטן של צינור שאפשר להכניס לתוך כלי דם, שנעשה צר כדי להרחיב אותו ולחזק אותו. הרעיון הפשוט והמבריק הזה הציל חיים של הרבה מאוד אנשים. • המשימה: הרחבת העורק הצר על ידי החדרת סטנט. כל דפנות העורק חייבות להיות מקבילות זו לזו. • הסטנט הותקן / העורק הורחב = 25 נקודות
