terça-feira, 21 de fevereiro de 2017

Introdução à Modelação 3D


Em março, com a Associação Nacional de Professores de Informática: ação de formação Introdução à Modelação 3D (Projetos Pedagógicos com Sketchup Make), em Lisboa.

O curso pretende que os professores adquiram e desenvolvam as suas capacidades de criação, planeamento e desenvolvimento de um projeto de modelação 3D, bem como conceber a aplicabilidade de modelação 3D em projetos pedagógicos.

Modalidade: Curso;
Duração: 15h;
Créditos: 0,6;
Mais informações na página da ANPRI. Inscrições aqui: Introdução à Modelação 3D.

Como somos as TIC em 3D, fica prometido, fora do referencial de formação mas a actualizá-la, uma experiência de impressão 3D.

segunda-feira, 20 de fevereiro de 2017

Beesoft 3.15 (beta) e TPU-Flex


Passámos a semana em backofffice e clube de robótica a fazer testes à Beeinschool. Fomos desafiados a participar no programa de beta testing de novos materiais da BEEVERYCREATIVE, e conseguimos finalmente iniciar os testes na semana que passou.

Primeiro, instalar a versão 3.15 beta do Beessoft, que se revelou completamente incompatível com o computador que temos destinado ao controle da BEEINSCHOOL. É uma máquina já antiga, com 4gb de ram, e está mesmo a precisar de ser reformatada para ter um segundo fôlego. Optámos por arriscar a instalação noutro portátil, com 2gb, e funciona tudo bem. Claramente o problema está no primeiro PC.


Antes de proceder ao upgrade do extrusor para os novos materiais, testámos a impressão em PLA com a nova versão do BEESOFT. Notámos algumas melhorias. Primeiro, na raft, um tipo de suporte que evitamos imprimir porque se tem revelado impossível de remover das peças. Mas não destas, para grande surpresa nossa. O raft foi muito melhorado. Cumpre a função de garantir aderência aos suportes e à peça, mas deixou de ser complicado de retirar.






Outra melhoria que notámos foi um notório aumento da velocidade de impressão. Peças que na versão do BEESOFT (3.12) que usamos nos nossos computadores tinham tempos estimados de seis a sete horas imprimiram entre três a quatro horas com a versão 3.15. Um ganho de tempo que não se reflete em perdas de qualidade.


Trocar o extrusor é uma tarefa facilitada pela documentação fornecida pelo pessoal técnico da BEEVERYCREATIVE. Para quem não está habituado a estas tarefas, não é um procedimento muito fácil, mas consegue-se fazê-lo rapidamente. Foi necessário trocar a protecção da ventoinha, um novo suporte para o extrusor (a parte mais difícil, por causa do encaixe da mola da patilha que prende o carreto). Para imprimir em materiais que não PLA e ABS, é preciso trocar para um nozzle de 0.6 mm. Aí, a equipe de design teve uma ideia excelente. O nozzle de 0.4 é liso, o de 0.6 tem uma ranhura, simplificando muito a distinção para quem tem o olhar menos treinado para as dimensões dos nozzles.

O wizard de carregamento de filamento da versão 3.15 está pensado para obrigar o utilizador a trocar de nozzle sempre que queria escolher um filamento tipo nylon, PETG ou TPU-Flex. É uma boa escolha nos primeiros tempos, para garantir que não haja erros por distração, mas para quem sabe o que vai fazer pode parecer algo oneroso em termos de tempo. No nosso caso, tínhamos já trocado o nozzle antes de usar o wizard de carregamento, e o Beesoft não deixou activar o perfil TPU-Flex enquanto não repetimos o procedimento de mudança de nozzle a partir do wizard de carregamento. Mas isto são fluxos de trabalho ajustáveis.


Imprimir com as peças de suporte externo para bobine revelou-se uma experiência boa. Gostámos especialmente da facilidade com que o TPU-Flex foi agarrado pelo extrusor, nesta posição.


Eis a nossa primeira peça impressa em TPU-Flex. Um material prometedor, que deu logo ideias de projectos. Como por exemplo, brinquedos personalizados para os alunos da nossa sala de unidade, que apoia crianças com necessidades educativas especiais muito complicadas.

Para a semana testamos novamente. Este processo queremos que decorra sempre nas sessões do clube LCD_AEVP.

Pietá


A culpa foi do Centro de Recursos Poeta José Fanha. Uma vez que a visita pastoral do bispo de Lisboa à região de Mafra, iria passar pela nossa escola, comentou que seria boa ideia imprimir uma figura religiosa para oferecer com lembrança. Depois de algumas pesquisas, decidi-mo-nos por esta: um busto de Maria, detalhe da Pietá de Miguel Ângelo na basílica de S. Pedro, no Vaticano. Um toque de erudição, a recordar a importância da história de arte. A digitalização foi feita pelo projecto Scan the World disponibilizado no My Mini Factory - 3D Printing Platform. A mesh original tinha 600000 faces, e tivemos de a reduzir no Meshlab para que o slicing decorresse sem problemas. A peça foi impressa a 200 microns com filamento blanc gris numa impressora BEEINSCHOOL da BEEVERYCREATIVE.

Pelo que nos disseram, o bispo ficou deveras surpreendido. Antes do encontro com alunos no Centro de Recursos, onde recebeu esta lembrança, passou pelo espaço da sala TIC, a ser preparada para uma sessão do LCD, tendo oportunidade de ver uma das nossas impressoras em funcionamento.

Estes desafios, por vezes muito informais, são uma forma de aprender e explorar outras vertentes da impressão 3D. Se o nosso foco está na modelação, não podemos desdenhar o potencial dos repositórios online de modelos. Imaginem aulas de história, educação visual ou história de arte onde os alunos, para além de verem fotos de obras marcantes do percurso artístico da humanidade, podem imprimir e tocar em reproduções digitalizadas?

Above and Beyond


Um quinto lugar... que sabe a primeiro. Confesso que estou espantado pelo que foi conseguido nos dois dias do RobôOeste pela equipa do Laboratório de Criatividade Digital. Nenhum de nós esperava chegar tão longe. O nosso clube é incipiente, não estamos ainda muito desenvolvidos no que toca à programação, e a robótica, por enquanto, não passa de montar, desmontar e testar em infindas combinações um velhinho robot Lego RCX que já não conseguimos programar. Electrónica, tirando as nossas primeiras brincadeiras com os kits LittleBits, é inexistente. Apenas estamos a avançar no domínio da impressão 3D.

Partimos para este evento com o objectivo de ficar em último. Não queríamos competir, queríamos aprender, e dotar o clube de mais um robot para desenvolver competências. Não sabíamos o que esperar, e eu, como professor, fiz a escolha consciente de não os treinar. Poderia ter feito mais atividades de programação com drones, por exemplo, mas honestamente não sabia por onde começar. Foi a primeira vez que participámos num destes eventos, com tecnologias que desconhecíamos. Como o LCD tem de ser antes de tudo um espaço de liberdade criativa, fizeram o que sempre fizeram... montar circuitos improváveis com LittleBits, recombinar Legos, treinar o uso da impressora 3D. Uma conversa com Jaime Rei, o brilhante mentor do premiado e fantástico clube de robótica de S. Gonçalo, durante o CodeMove PT, tranquilizou-me. O objectivo do evento, frisou, não era a competição mas a aprendizagem, e equipas como a nossa eram precisamente as que ele queria: jovens sem experiência prévia, a iniciar-se. A parte de competição era apenas um estímulo, o essencial era descobrir, experimentar e aprender.

Por isso fomos, apostados em ficar em último lugar. Sempre com muitas dúvidas minhas. Sou, fundamentalmente, um professor de artes a trabalhar nas TIC, a tentar ir mais além do que é esperado na disciplina com o que sei e aprendi por mim ou formalmente no mestrado, mas também muito consciente do que não sei, especialmente das minhas lacunas tremendas nos domínios da programação e electrónica. Paticipar num evento desta natureza, um campeonato de robótica que parte da soldadura e montagem de componentes e programação dura para construir um robot com um grupo de alunos pareceu-me um desafio demasiado além das minhas capacidades, mas essencial para dar resposta às necessidades dos alunos. Sabia que são excelentes, sei o que lhes ensinei, mas também o que não lhes ensinei. Tudo o que precisam para sobreviver a um evento destes, como noções de electrónica, soldadura, ou programação além do interface amigável do Scratch, cai no vasto campo do que não lhes ensinei. Excepto, talvez, uma sensação que lhe tento transmitir: que a tecnologia pode ser encarada como divertida e criativa, uma ferramenta ao serviço da nossa imaginação, que o não saber não pode ser uma barreira que nos limite. Experimentamos, arriscamos, aprendemos.

Ao longo destes dois dias, foi espantoso e incrivelmente estimulante vê-los a superar todos os desafios. Soldar os componentes electrónicos de uma placa controladora. Montar a mecânica de um robot. Programar as suas funções. sempre com um enorme sorriso, entusiasmados, tão absorvidos que nem deram pelo tempo passar. a superar todos os desafios, ao seu ritmo, concentrados, sempre preocupados em ir mais além, e a conseguir. Passámos de um saco cheio de componentes eletrónicos a um robot funcional programado para seguir uma linha num percurso. Ajudou a qualidade do kit pedagógico RobôOeste, sem facilitismos mas a reflectir a larga experiência de S. Gonçalo no estímulo a estas aprendizagens.

Não foi fácil. Foram muitos os momentos que obrigaram a uma enorme perseverança da parte deles. O primeiro dia correu melhor do que o esperado, com o robot a funcionar a meio do dia, e os testes de programação a parecer promissores. No segundo dia, a perceber que tínhamos hipótese de ir a competição, tudo parecia correr mal. Recomeçou-se a programação do zero. A solda dos componentes cedia. Eu lia a preocupação e a frustração no olhar dos alunos, e via-os imparáveis. O fio soltou-se? Nem pestanejavam. Iam logo buscar o ferro de soldar e corrigiam. O código não fazia o robot funcionar como esperado? Experimentavam, testavam, corrigiam. Pediam ajuda aos alunos do clube de S. Gonçalo, que os ajudavam a fazer troubleshooting e a melhorar o código. O momento em que o robot fez com sucesso o percurso de teste foi, para todos nós, incrível.


A quinze minutos da primeira prova, estavam a soldar cabos soltos e a afinar programação. Mas conseguiram, com um sucesso inesperado. O nosso robot estava imparável. Literalmente: um bug que nem a equipa LCD nem os monitores perceberam como resolver impedia que o programa corresse bem a rotina de parar o robot no final do percurso...

O progresso destes alunos, sem preparação, do zero ao objecto foi fascinante. Estou incrivelmente orgulhoso destes alunos, pelo que conseguiram, pela felicidade que sempre irradiam, pela dedicação e perseverança. A parte chata é que não consegui aprender nada. Tirando uma ajuda nalguns momentos de solda ou encaixe de componentes, foi tudo feito por eles É assim que deve ser, creio. dar-lhes espaço, intervir apenas no limite, dar-lhes o tempo para questionarem e superarem-se nos desafios. Aprender, no século XXI, é isto. Sempre o foi, claro, mas o foco exclusivo da escola como lugar de aprendizagens formais, inflexíveis no espaço e tempo, focalizadas para resultados metrificáveis, impede o desenvolvimento deste tipo de competências humanistas, onde os saberes se cruzam com o fazer e a colaboração. Talvez a lição que eu, como professor, tenha retirado é a importância de me afastar, de não ceder à tentação de meter as mãos e fazer certo.

Nem poderia ser de outra forma. Por estranho que pareça, as minhas lacunas de formação foram aqui uma vantagem. Tudo o que foi conseguido, foi-o por eles. Estiveram à altura, entre equipas de alunos de cursos profissionais, e outras onde se via os alunos a ver vídeos enquanto o professor responsável programava e testava o robot. O meu papel resumiu-se a estimular, dar-lhes a oportunidade de participar, registar, apoiá-los com encorajamento e obrigá-los a parar para comer e beber.

Partimos a sorrir, com o objetivo expresso de ficar em último lugar. Tínhamos objetivos mais específicos, claro. Participar pela primeira vez num evento destes, dotar os alunos participantes de competências em programação e hardware para depois replicar no clube, trazer um equipamento específico com várias funcionalidades para usar nas atividades do clube (escolhemos o mais complexo, um segue linhas/detecta obstáculos com módulo Bluetooth oferecido). Tudo o resto que fosse conseguido seria um extra, e estes alunos foram, de facto, extraordinários. Above and beyond!


Ferramentas, componentes e tutoriais? Mas o robot tem de ser montado...?


Trabalho de equipa, e sem medo de ferros de soldar.


Trabalho de equipa flexível: uns assemblam e soldam, outros aprendem os meandros da programação.


Até o professor metia as mãos no ferro de soldar...


O primeiro momento da verdade: tudo montado e soldado, será que liga? Ligou.


Se funciona, é hora de programar. Direções, velocidades do motor... fazer andar em linha reta é uma tarefa complexa.


Programa, testa, reprograma, testa, repara, programa, testa... 


Quase, quase... sempre sem pensar em desistir.


De saco de peças a robot funcional. Estou incrivelmente orgulhoso destes alunos. Superaram-se em todas as expectativas. Terminámos estes dois dias fatigados mas felizes, com uma tremenda sensação de realização.

sexta-feira, 17 de fevereiro de 2017

Instantes


Semana de transição em TIC, com despedida das turmas do primeiro semestre e primeira aula das do segundo.  Despedidas, com elegância. E drones.


A testar a versão 3.15 do Beesoft ainda em beta. Integra suporte para filamentos de nylon, PETG e TPU-Flex. Antes de modificar a impressora, testámos o software apenas com PLA. Observámos que o tempo de impressão está muito mais rápido. Esta peça, um suporte para bobine, demoraria oito horas com o Beesoft 3.12. Com o 3.15, ficou pronta em quatro horas... 






Apesar de nos focarmos na modelação 3D, exploramos outras vertentes, que poderão ser pertinentes para projectos interdisciplinares. Esta semana aproveitámos para testar modelos criados a partir de digitalizações 3D de património artístico.





A grande impressão da semana: o geoide, que mostra a Terra sem atmosfera nem oceanos. A primeira impressão para o projecto Ciência na Escola, este ano.





Esta foi a semana em que demos por terminado o projeto eTwinning Rainbow Village. Todas as casas modeladas pelos alunos estão impressas.


O LCD esta semana esteve dividido. Um grupo começou a fazer experiências de animação em stop motion utilizando elementos impressos em 3D.


O outro grupo ajudou na tarefa de fazer o upgrade ao extrusor da BEETHEFIRST para o adaptar à impressão de outros materiais para além de PLA e ABS. Um processo simples, e não sobraram parafusos...


O momento em que estreamos a bobine de TPU-Flex cedida pela BEEVERYCREATIVE com parte do programa de beta testing.


Impressora montada, suporte de bobine inserido, nozzle de 0.6 mm colocado, e os alunos dão a ordem para a nossa primeira impressão em material flexível.


Cá está! Uma nova experiência para as TIC em 3D. Os alunos do clube levaram como trabalho de casa magicar algo que queiram imprimir em material flexível...

domingo, 12 de fevereiro de 2017

Terrain2STL




Um dos projectos que gostaria de fazer era imprimir mapas de relevo em 3D. Quer para aplicar em projetos concretos com os alunos, ou para explorar ligações interdisciplinares à história e geografia, ou para auxiliar de aprendizagem para alunos com dificuldades de visão.

Há várias técnicas para criar modelos 3D a partir de mapas, com vários graus de complexidade, desde as que envolvem scripts à criação de 3D a partir de imagens 2D em escala cinzenta. As mais complexas não consegui testar, e a conversão de imagem para 3D com apps online, técnica do lithopane ou usar extrusões a partir de escalas cinza (um velho truque do Bryce) nunca me deu os resultados que queria. Gerava modelos 3D, mas com muito ruído, pouca fiabilidade, ou elevações demasiado trianguladas, sem suavidade.

O Terrain2STL tem melhores resultados. Com uma interface simples, basta escolher a área desejada, ajustar alguns parâmetros de captura, exagerar um pouco a escala no eixo Z (para dar ênfase à tridimensionalidade), e descarregar.



Os resultados são animadores. A mesh é densa, mas podemos sempre utilizar o Meshlab para diminuir a contagem de polígonos. O STL pode ter alguns erros, mas o Netfabb dá facilmente conta deles. A única limitação que encontrei é no criar de mapas de zonas grandes. Não na app, mas no meu computador. Tentei um mapa de Portugal Continental, e se  a app o gerou sem problemas, o resultado é um ficheiro muito pesado, que o Meshlab processa, mas o Netfabb engasga-se. 

Como pormenor space g33k, o mapa de referência desta aplicação é o SRTM3, criado pela NASA na missão STS-99, no shuttle Endeavour em 2000. A precisão do mapeamento é de 90 m e os dados daquele que é considerado o mais detalhado mapeamento da Terra feito em órbita foram libertados para domínio público pelo JPL em 2015.

Dar Tempo, Explorar Vertentes


Um dia divertido, ontem, no Agrupamento de Escolas Cidade do Entroncamento. Depois de um workshop de introdução à impressão 3D, foi lançado o desafio de desenvolver momentos de formação sobre modelação 3D. 


Ontem foi o primeiro. Seis horas de formação, dedicadas à modelação 3D com o Tinkercad. 


Levámos alguma bibliografia adicional, cedida pelo Centro de Recursos Poeta José Fanha, e um modelo criado no Thingmaker para mostrar as possibilidades desta aplicação.


Tinkercad foi o ponto de partida do workshop, mas não o tema dominante. Tentámos, para além da modelação, mostrar todo o fluxo de trabalho da concepção à impressão. Começámos por rever o essencial do hardware, as operações de carregar/descarregar e executar uma impressão utilizando a impressora BEEINSCHOOL da escola. Em seguida, passámos a uma sequência de exercícios práticos concebidos para aprender a modelar no Tinkercad, e expandir essa aprendizagem. Iniciámos com o clássico exercício de modelação de um porta-chaves personalizado, exercício simples que permite passar por todas as ferramentas da aplicação e iniciar a modelação. Seguiu-se um exercício de validação e correcção de mesh no Netfabb, a partir dos modelos criados no primeiro exercício.

Após o almoço, a sequência envolveu mais três exercícios: pesquisar conteúdo no Thingiverse, corrigir no Netfabb e aplicar no Tinkercad; traçar um desenho no Inkscape, criando um caminho SVG para importar para o Tinkercad, e um exercício livre de modelação tendo como tema criar uma casa. Ainda houve tempo para experimentar a criação de modelos 3D a partir de mapas (fica prometido um tutorial para breve).

O objectivo desta sequência, num público de dezoito formandos vindos de diversas áreas disciplinares, é o de mostrar várias vertentes de trabalho em 3D. Se a modelação é o nosso foco principal, nem todos os docentes têm de ser proficientes no desenho 3D para tirar partido das impressoras. Podem desenvolver projetos mais simples, a partir de desenhos, ou descarregar conteúdo de repositórios online. O importante, do nosso ponto de vista, é fazer com que os formandos experimentem as várias vertentes, para que possam fazer escolhas informadas nas suas práticas.


O interessante na impressão 3D é que estamos sempre a aprender. Nunca tínhamos experimentado as funções de pausa e carregar/descarregar durante um processo de impressão do Beesoft. Neste workshop, pediram-nos para testar isso... e porque não? Também aprendemos que um bug na versão do Beesoft que temos instalada (já corrigido nas versões mais recentes) causa conflito com o modo de pausa. Está na hora de actualizar o nosso computador...


É gratificante ver grupos de formandos a não dar pelo tempo passar, entretidos a criar no computador. Um dos nossos princípios de formação é precisamente este: mais do que demonstrar ferramentas e falar dos seus potenciais educativos, é, de forma estruturada para suportar a curva de aprendizagem, dar tempo aos formandos de experimentar,criar, rabiscar. Sabemos que fora destes momentos específicos, os professores não se sentem com tempo para o necessário processo de auto-formação que o desenvolvimento de proficiência numa nova competência exige. 


Durante o workshop, iam-se imprimindo os objectos criados pelos formandos. Aqui, o sub-diretor do AECE imprime o seu porta-chaves, que já está a usar com as chaves da escola...

Em março haverá mais um momento de formação, dedicado ao Sketchup Make. Estes workshops estão inseridos na estratégia deste Agrupamento de Escolas, que está a criar a sua Sala de Aula do Futuro. Após o investimento nos equipamentos, estão na fase crucial de montar a sala, mas não estão a esquecer o mais essencial: estimular os seus docentes, desafiando-os a experimentar e descobrir novas tecnologias e metodologias de trabalho. Daí o elevado número de participantes nestes momentos de formação. É um bom caminho. Sem ideias nem projectos, não há tecnologias que aproximem a Educação dos desafios da contemporaneidade.

sexta-feira, 10 de fevereiro de 2017

Instantes






Semana dedicada ao final do semestre de TIC, com finalização de trabalhos e avaliações. Com muitas boas surpresas nos projetos dos alunos.






Terminar a semana instalando a versão beta mais recente do BEESOFT, para poder começar a imprimir em TPU-FLEX. Agora só falta fazer o upgrade ao extrusor.






Fim à vista na impressão das casas do projeto Rainbow Village. Finalmente. A cidade está quase completa.


Sessão do Laboratório de Criatividade Digital dedicada ao treino do uso de impressoras 3D. O objetivo era aprenderem a carregar e descarregar filamento, tentando várias vezes até se tornar uma operação rotineira. O extrusor da Beethefirst sofreu um bocado com tantos load/unload, mas foi por uma boa causa.


O LCD é um espaço aberto, e enquanto alguns treinavam o uso da impressora, outros fazem experiências com os LittleBits.


O melhor momento da sessão? Quando viro costas intencionalmente durante uns minutos, e ao regressar um dos alunos do clube, do quinto ano, aponta para o colega e me diz "stor, já fiz três vezes, ensinei-o, e ele já fez duas vezes!". É esse o espírito. Estou apostado em preparar impressores 3D  de topo!


quarta-feira, 8 de fevereiro de 2017

Tutorial: Validação e Correcção de STL com Netfabb


Este programa é uma ferramenta valiosa para garantir que a impressão 3D dos modelos corra sem problemas. Recomenda-se que antes de importar um ficheiro STL para o software de impressão 3D, este seja previamente verificado, validado e corrigido pelo Netfabb.

Com as operações de correção automatizada, podemos corrigir facilmente problemas que não detetámos e que provocariam impressões 3D falhadas, com os custos de tempo e material associados. Com os cortes, podemos visualizar o interior da peça. Se a peça ultrapassar o volume de impressão da impressora 3D, pode ser dividida em várias partes utilizando os cortes. Podemos alterar as medidas de uma peça com rigor.

A validação de um ficheiro STL pelo Netfabb garante que a impressão 3D da peça decorra sem problemas, ajudando a poupar tempo e filamento.

domingo, 5 de fevereiro de 2017

sexta-feira, 3 de fevereiro de 2017

Instantes


Em TIC, estamos na reta final dos projectos. Há trabalhos muito awesome a surgir!


Some assembly required. Recebemos de volta o extrusor da nossa BEEINSCHOOL, bem como um tubo PTFE, com os problemas de entupimento resolvido. Mas veio mais na caixa: o kit de upgrade e uma bobine de TPU-Flex, para testarmos a impressão com outros materiais. Fomos convidados a ser beta testers dos novos filamentos da BEEVERYCREATIVE. Como queremos envolver o clube LCD, ainda não montámos o upgrade.


Ainda estamos a imprimir marcadores...


Faltava-nos algo para mostrar o que se pode fazer com o Thingmaker Design nas formações. Agora já não falta.


Segunda-feira, foi dia de inaugurar os novos espaços da nossa escola. A secretária de estado da Educação apreciou os nossos projectos.


 Voltar a montar o extrusor da BEEINSCHOOL depois da intervenção correu impecavelmente. E nem precisámos de calibrar a impressora.



Com as duas impressoras a funcionar em conjunto, pudemos acelerar a impressão dos elementos do projecto eTwinning Rainbow Village. Uma turma está quase despachada.


A semana também foi dedicada à formação. Encerrámos, com duas sessões, a formação de Sketchup no CFAERC, e dinamizámos um workshop no AE Cidade do Entroncamento.


Finalmente, conseguimos um tempo livre para estruturar o projecto A Terra Treme mas a Ponte Segura-se!. Isto é o que acontece quando um professor de Ciências e outro de TIC juntam as ideias. O projecto original evoluiu num caminho inesperado. Vai envolver mapas 3D. E adorámos o olhar de compreensão quando o nosso colega percebeu as competências cognitivas colocadas em marcha quando modelamos em 3D por primitivos: os miúdos têm que raciocinar muito para conseguir fazer isto... e conseguem!