Platsen och problemet. Braninstrom. Lösningen. Första prototypen. Intervju med uppfinnare. Förbättringar

Transkript

1 Platsen och problemet Vi valde platsen på Härnön för att området redan drabbats av stor skogsbrand 2009, och vi har haft möjlighet att intervjua en av brandmännen som var med och släckte. Efter hans besök så fick vi oss en tankeställare. Vi sammanställde våra idéer på lösningar som skulle kunna hjälpa brandmännen i deras släckningsarbete. Braninstrom Från problemlistan valde vi till sist att hitta en lösning på pyreld. Pyreld är när det brinner under marken, den kan vara svår att upptäcka och efter man har släckt en brand så kan den flamma upp igen. De hände vid branden 2009 på Härnön här i Härnösand. Branden flammade upp och hotade flera hus och släckningsarbetet fick börja om på nytt. Lösningen Vi började fundera på en sorts jordtermometer som kunde mäta temperaturer under marken. Vi åkte till Smitngen och tittade på jordlager och tog med oss jord hem så vi kunde göra en egen genomskärning i vårt tomma akvarium, där vi kunde testa vår idè. Första prototypen Ett ihåligt sopskaft och en termometer med sladd var vår första prototyp. För att komma vidare bjöd vi in Bengt-Olov Byström som jobbar med uppfinningar. Besöket resulterade i att vi fick en ny sponsor, företaget Logosol sponsrade oss med en IR-termometer för att förbättra vår uppfinning. Intervju med uppfinnare Vi intervjuade Bengt-Olov Byström om vad som krävs för att vår lösning ska bli verklighet. Vad skulle det kosta? En färdig produkt skulle kosta kring 2000:- till slutkund. Att göra uppfinningen helt klart behöver inte alls bli dyrt, man skulle bygga på standardkomponenter. Vilken teknik behövs för lösningen? Viktigt att kontrollera så att man använder material som tål höga temperaturer. Skulle det vara svårt eller lätt? Ganska lätt. Uppfinningen vänder sig till brandmän eller andra som jobbar med att bekämpa bränder. En tydlig målgrupp är både en svaghet och en styrka. Hur kan någon göra vår idé till verklighet? Jag skulle föreslå ett samarbete med ett företag som redan utvecklar produkter inom branschen. Förbättringar IR-termomtern blev en stor förbättring för vår uppfinnig, istället för att behöva sticka ner detektorn överallt på platsen kan man nu bara kolla på misstänkt varma ställen, vilket underlättar brandmännens arbete.

2 Område: Skärvikens skjutfält FAKTA Branden på Härnön Plats: Hemvärnets skjutbana När: I början av juni 2009 Arbetsstyrka: 50-tal personer, både från räddningstjänsten och hemvärnet. Helikopter fick kallas in för vattenbombning. Omfattning: Upp till tio hektar skog brann upp, släckningsarbetet tog över en vecka. Problem: Blåsigt från havet, rökigt, svår terräng, elden blossade upp igen. Risker: Toppbränder hotade ett flertal fritidshus i närheten av Lotsstugan. Efter branden: Markägaren tog över ansvaret. Tidningen Ångermanland 1 juni Presentation på brandstationen Vi besökte brandstationen och visade vår uppfinning för brandmannen Lars Samuelsson. Han tyckte att uppfinningen var en riktigt bra idé och berättade mer om pyreld. Vi fick även prova riktigt brandhjälmar som vi ska få bära på tävlingsdagen som vår outfit. Söka patent Efter besöket på brandstationen bestämde vi oss för att söka patent. Vi läste andras patent som vi hittade på Internet och fick hjälp av Joakim Byström som själv har skrivit patent. Under arbetet kom vi fram till ett namn på vår uppfinning: pyrelds detektor. Övrig marknadsföring Vi har skrivit om vår uppfinning på bloggen, berättat om den för tidningen Yippie, presenterat den på brandstationen och för en professionell uppfinnare. Till tävlingsdagen har vi gjort en novell och en serie som vi tänkte dela ut i vår monter. Serien kan ni kan läsa här! Skogsbranden som inte ville dö Det brinner i skogen. Brandmännen åker ut och släcker elden. När skogsbranden är släckt åker de tillbaka till brandstationen. Men, det brandmännen inte vet är att elden fortfarande pyr under marken. Elden flammar upp igen. Någon ser röken och larmar. Brandmännen rycker ut. Två veckor senare... Skogsbranden är äntligen under kontroll och brandmännen har fått tips om en ny produkt som kan göra släckningsarbetet enklare. Nu har vi köpt en smart detektor som gör att vi kan upptäcka pyreld i tid!

3 Källor till forskningsuppgift Intervju och föreläsning: Lars Samuelsson, räddningstjänsten Härnösand Intervju: Bengt-Olov Byström, grundare Logosol AB Tidningsartikel Tidningen Ångermanland 1 juni 2009

4 De första träffarna hade vi innan sommaren. Vi lärde känna varandra, bestämde vad laget skulle heta och läste på om tävlingen och årets tema. Vi valde skogsbrand eftersom vi tyckte att det verkade spännande. Efter sommarlovet hade vi en träff på Smitingen och grillade. Under hösten har laget träffats två gånger i veckan i klubblokalen på Östanbäcken. Vi har fått prova på programmering en och en tillsammans med vår lagledare. Alla i laget har också provat på att uppdatera bloggen. Vi försökte dela in oss i arbetsgrupper, men det gick inte så bra eftersom många ville jobba med flera saker. Därför bestämde vi på varje träff vilka som skulle göra vad. Bygge av robotbanan Så snart paketet med legodelarna till robotbanan kom började vi att bygga. Många från vårt lag fanns på plats när uppdraget blev officiellt, lördagen den 14 september träffades vi utanför Lekia i Prismahuset i Härnösand för att titta på tävlingsbanan och robotar från Technichus. Samma helg kom FLL-projektledare Bengt Böhlin förbi och kollade på banan som vi byggt upp. Han berättade om tävlingsdagen och gav oss våra lagtröjor. Problem och lösningar För att lära oss mer om skogsbrand bjöd vi in Lars Samuelsson från brandstationen i Härnösand. Han berättade om en brand på Härnön som han var med och släckte för några år sedan. Efter besöket gjorde vi en lista på alla problem som brandmännen råkat ut för och försökte komma på lösningar. Vår lista med ideér Problem 1: När brandmännen släcker har de inte så bra kläder på sig, ett problem är att de har svårt att andas i röken. De har billiga andningsmasker men inte råd att hålla dem i bra skick. Vår lösning: Utbytbart filter i befintlig andningsmask Problem 2: Efter bränder kan det brinna under marken, det kan vara svårt att upptäcka och branden kan flamma upp igen när man tror att den är släckt. Vår lösning: Jordtermometer som mäter temperatur under marken Problem 3: När man kommer till en skogsbrand känner man inte alltid till området, det är viktigt att snabbt hitta närmaste sjö, vägar och elnät. Vår lösning: En app som visar sjö/väg/elnät Problem 4: Ibland börjar slangen att brinna, det finns brandsäkra slangar men de är för dyra. Vår lösning: Brandsäker slang som är billig Problem 5: Under släckningsarbetet är det lätt att tappa bort sin utrustning i skogen. Vår lösning: Märka sakerna med någon form av sändare. Problem 6: När det brinner i skogen och det blåser så kan elden nå trädtopparna och sedan hoppa. Det kallas flygeld och blir extra besvärligt, eftersom elden sprids snabbt och okontrollerat. Vår lösning: Minihelikopter som kan släcka små flygeldar Problem 7: Det kan vara svårt att veta vart det brinner när man är på marken. Vår lösning: Minihelikopter utrustad med kamera för bättre översikt över släckningsarbetet

5 Vi testade en radiostyrd helikopter som kunde spruta vatten och funderade på att bygga vidare på den. Men till sist valde vi att jobba vidare med en lösning på problem 2, det vill säga en jordtermometer som kunde upptäckta bränder under marken. Vi byggde en prototyp av ett sopskaft, en termometer och mycket tejp. Sedan bjöd vi in uppfinnaren Bengt-Olov Byström. Han tyckte att vår idé var bra och vi kom på att det vore bra med en mätare som kunde mäta temperatur på avstånd. Vi åkte till Smitingen och kollade på jordlager. Vi tog med oss jord, kottar och gräs hem och gjorde en genomskärning i ett akvarium som vi tänkte använda för att presentera vår idé på tävlingsdagen. Studiebesök När prototypen kändes färdig gjorde vi ett studiebesök på brandstationen. Vi visade vår idé och fick se vilka fordon och verktyg som används vid skogsbrand. Under besöket fick vi prova hjälmar, och det blev bestämt att vi får låna dom på tävlingen. Monter och laget Vi funderade på hur vi skulle visa upp oss som lag. Vi bjöd in Eva Boström som är bra på ansiktsmålning och gjorde ett prov, men vi kom fram till att det fick räcka med hjälmarna från brandstationen och våra lagtröjor. Till vår monter har vi byggt upp en mindre skogsbrand i lego. Vi har gjort skålar av papier-maché för att kunna bjuda på godis och dela ut information. Skålarna gjorde vi så att vi täckte uppblåsta ballonger med tidningspapper och tapetkliser. När allt torkat tog vi bort ballongerna. målade utsidan och täckte insidan med tyg. Under våra träffar har vi turats om att ta bilder, och inför tävlingsdagen har vi beställt kopior som vi tänkte visa i montern tillsammans med vårt arbete och vår uppfinning.

6 Våra sponsorer Vi har två sponsorer: Räddningstjänsten och Logosol i Härnösand. Räddningstjänsten har lånat oss brandhjälmar som vi ska ha på tävlingsdagen. Brandman Lars Samuelsson har hälsat på oss i vår klubblokal och ställt upp med tid för studiebesök. Logosol har skänkt oss en IR-termometer till vår uppfinning. Företagets grundare Bengt-Olov Byström har hjälpt oss med vår idé. När han hälsade på intervjuade vi honom om hur en uppfinning kan bli en riktig produkt. Presskontakt Vi kontaktade radio och tidningar och efter en tid hörde Yippie av sig. En reporter och fotograf kom till vår klubblokal och gjorde ett reportage. Vi visade tävlingsbanan och berättade om vår uppfinning. Vi har även medverkat i Gerestaskolans skoltidning. Blogg och YouTube Bloggen på hjernekraft.org har vi försökt uppdatera minst en gång i veckan. Ibland har vi länkat vidare till youtube där vi har lagt uppp några filmer. Presentation När vår uppfinning kändes klar att visa tog vi med oss den till brandstationen. Vi hade en kort presentation. Brandmannen Lars Samuelsson tyckte att detektorn var en bra idé. Han såg direkt hur man kunde ha användning för den. Det han gillade mest var att man på håll kunde upptäcka riskområden som var extra varma, i nästa steg kontrollerade man temperaturen genom att sticka ner detektorn. Det blev ett effektivt sätt att arbeta på, som dessutom sparade tid och resurser. Montern På tävlingsdagen kommer vi att bära lagtröjor och äkta brandhjälmar. Vi har tränat in hejarramsor. I vår monter vill vi visa alla delar som vi arbetat med under projektet. För att marknadsföra vår uppfinning ska vi dela ut både en novell och en serie som vi har skrivit, samt patentet. Vi kommer även att bjuda på godis. Efter tävlingen Vi har lämnat in ett patent på vår uppfinning som kallar för Pyreld detektor. Till hjälp för att skriva vår patentansökan hade vi uppfinnaren Joakim Byström som själv har två patent. På Internet hittade vi exempel på patent som andra skrivit. Det gav oss bra idéer och tips. Genom att lämna in ett patent fortsätter vi att marknadsföra uppfinningen även efter tävlingsdagen. Vi hoppas att det blir godkänt och att någon är intresserad av vårt sätt att lösa problemet med pyreld.

7 Yippie nr Patent - pryreld detektor Tekniskt område Den här uppfinningen avser en ihålig aluminiumstav för identifiering av eld som pyr under marken, till exempel efter en skogsbrand. Uppfinningen avser även ett sätt att mäta de översta jordlagrens temperatur. Teknikens ståndpunkt För att upptäcka brand som pyr under marken finns idag inget speciellt verktyg. Brandmannen får använda sin erfarenhet och göra en bedömning om risk föreligger. Situationen kan uppstå efter en skogsbrand och då finns risken för att branden blossar upp igen. Vid torvbrand eller pyreld är spridningen långsam. Branden kan pyra under jorden under flera dagar innan den upptäcks. På markytan kan man ibland se uppflammande brandhärdar, men ofta sker spridning dold i jordlagren. Föreläggande uppfinning används för att upptäcka pyreld i ett tidigt skede. Uppfinningen kombinerar känd teknik; IR-termometer med lasperpekare för mätning av temperaturer på avstånd samt termometer med sladd och extern temperaturgivare. Problemlösning Efter en skogsbrand kan elden ligga och pyra under marken utan att man upptäcker det. Genom att avsöka med en IR-termometer kan man identifiera riskområden, i nästa steg sticker man ned staven i marken och kontrollerar temperaturen. På så sätt kan man hitta och släcka pyreld innan de utvecklas till fullskalig skogsbrand. Detaljbeskrivning av uppfinningen Aluminiumstaven (E) är ihålig med ett handtag (D). Vid handtaget sitter en IR-termometer (C) med lasperpekare för mätning av temperaturer på avstånd, utan beröring. IRtermometer sitter fäst med ett snöre för enkel användning. Fast monterad vid handtaget sitter en termometer (A) för C eller F som mäter igenom en sladd (B) som går igenom staven till en extern temperaturgivare (F) i den förstärkta spetsen (G). A D C Patentkrav Kännetecknas av: 1. En anordning som kan identifiera riskområden för pyreld. 2. En anordning enligt 1. med en termometer på en stav som sticks ned i marken. 3. En anordning enligt 1. där temperaturen presenteras på en display. 4. En anordning enligt 1. konstruerad av en ihålig aluminiumstav. E B A. Termometer (fast monterad) B. Sladd till termometer C. IR-termometer (fäst med snöre) D. Handtag E. Ihålig aluminiumstav F. Extern temperaturgivare G. Förstärkt spets Patent inlämnat november 2013 F G

8 Strategi När vi hade byggt färdigt banan började vi att fundera på hur vi skulle kunna ta mest poäng. Vi började med uppgifterna som låg närmast, som att bygga en robot som skulle rädda hunden och katten, samt slå ned trädgrenen. Vi tittade sedan på hur dessa funktioner kunde användas mer på banan. Bygga och programmera Alla har provat på att programmera och bygga. Det har blivit många testkörningar och omprogrammeringar medan vi försökt ställa in avstånden. Vi byggde en spak så att vi lättare kunde provköra direkt på banan och få rätt avstånd. Det gick fortare än när vi hela tiden måste pröva oss fram i programmeringen. Två plattformar Alla verktyg till uppgifterna fick inte plats på en plattform, därför byggde vi två som vi flyttar datorn emellan. Vi har döpt dem till Atlas och Athena. Atlas är konstruerad för att kunna ta sig över hinderområdet med bandhjul, han har också en stor korg där han kan samla in alla saker som ska till den röda rutan. Athena är byggd för att klara många olika uppgifter. Hon är utrustad för att kunna skrapa ihop och fånga in saker på banan. Putta iväg fordon och skjuta ner byggnader. Hon är mindre och smidigare och tar sig lättare fram på banan, till skillnad från Altlas som är större och anpassad till terrängkörning. Svårigheter Att få roboten att hamna på rätt ställe har varit en utmaning. Att ta sig över hinderområdet har varit det svåraste att få till. Ett annat problem vi haft är att batterierna snabbt laddar ur och då blir programmeringen opålitlig. Vi upptäckte också att det var bra att stärka konstruktionerna med vanligt lego. Exempel på problemlösning Terränguppgiften var den svåraste att lösa eftersom roboten både behövde vara stark och flexibel för att komma över. Vi har kämpat mest med den uppgiften och gjort många olika lösningar, och när det väl fungerade och Atlas äntligen kom över alla hindren och fick med all packning blev vi väldigt stolta. En annan del vi jobbat extra med är att kunna resa evakueringsskylten lagom mycket. Vi byggde ett verktyg till Athena som låser mekanismen. Roboten närmar sig med ett trekantigt verktyg som trycker mot plattan. En stav åker ned i ett hål och ser till så att rörelsen blir lagom. Staven blir ett stopp för skylten, den kan inte välta och roboten får en exakt placering inför nästa uppdrag.

9 Vi försökte svinga in lampan till hunden och katten, så att vi lättare kunde samla in alla. Det blev många prototyper innan vi bestämde oss för hur roboten skulle se ut. För att resa evakueringsskylten så byggde vi ett verktyg till Athena som reser skylten utan att den välter. En prototyp av Atlas, som blivit ombyggd många gånger. Alla har jobbat hårt för att hinna med bygget och programmeringen av roboten.