9. SCENARIUSZ NR 2 / СЦЕНАРІЙ №2

SCENARIUSZ NR 2 – ZESPÓŁ IT

Rozwój oprogramowania sterującego robotem SCARA: firmware, sterowanie, diagnostyka, testy i dokumentacja dwujęzyczna

Trener: Maria Sarachman | Czas: 660 minut (11 godzin) | Uczestnicy: polsko-ukraiński zespół IT

CEL ZAJĘĆ

Rozwijanie istniejącego programu sterującego robotem SCARA z mikrokontrolerem ESP32.
Doskonalenie pracy zespołowej, komunikacji technicznej po polsku i ukraińsku oraz stosowania angielskiego słownictwa programistycznego.
Kształtowanie umiejętności analizy wymagań, tworzenia modułów programu i zarządzania wersjami kodu.
Implementowanie i weryfikowanie bezpiecznego sterowania napędami, chwytakiem, czujnikami i interfejsem operatora.
Projektowanie testów, diagnozowanie usterek oraz przygotowanie dokumentacji i instrukcji bezpiecznego uruchamiania.

MATERIAŁY I ŚRODOWISKO

Robot SCARA (3 osie napędzane silnikami krokowymi, chwytak z serwomechanizmami), ESP32, sterowniki silników krokowych, wyłącznik awaryjny, czujniki krańcowe / referencyjne, wyświetlacz OLED I²C, kontroler Bluetooth, zasilacz laboratoryjny, przewody USB, komputery, projektor, router oraz arkusze testowe. Oprogramowanie: Visual Studio Code, PlatformIO, framework ESP32, Bluepad32, Git/GitHub, monitor portu szeregowego; opcjonalnie narzędzie do wizualizacji trajektorii.

METODY PRACY

Burza mózgów, metoda projektu, programowanie w parach, przegląd kodu (code review), testy modułowe i integracyjne, demonstracja działania.

PRZEBIEG ZAJĘĆ

Etap	Nazwa i opis czynności	Czas	Uwagi organizacyjne / bezpieczeństwo
1. Faza wprowadzająca	• Integracja polsko-ukraińskiego zespołu; role: koordynator, programiści napędów, logiki sterowania, komunikacji i testów. • Omówienie architektury SCARA: ESP32, STEP/DIR, serwomechanizmy, czujniki, E-STOP, OLED i pad Bluetooth. • Analiza istniejącego repozytorium i uruchomienie projektu w PlatformIO; ustalenie gałęzi roboczych oraz zasad commitów i przeglądu kodu. • Wspólne spisanie wymagań: JOINT, sterowanie kartezjańskie/IK, TEACH i odtwarzanie pozycji, homing, limity, komunikaty błędów. • Przygotowanie macierzy testowej oraz zasad pracy na stanowisku.	240 min	Przed zmianami zapisać działającą wersję firmware. Najpierw symulacja / test bez podłączonych napędów. Bezpieczeństwo ma pierwszeństwo przed funkcjami użytkowymi.
2. Faza realizacji	• Rozdzielenie aplikacji na moduły: konfiguracja pinów i parametrów, napędy, serwa, wejścia, Bluetooth, wyświetlacz, kinematyka i diagnostyka. • Rozwój sterowania osiami J1/J2/Z: prędkości, przyspieszenia, limity programowe i płynny ruch, w tym redukcja ryzyka gubienia kroków. • Implementacja homingu z czujnikami referencyjnymi i kontroli poprawności sekwencji; blokada ruchu po awarii lub nieudanym bazowaniu. • Rozwój interfejsu pada: mapowanie osi i przycisków, tryby JOINT / TCP, obsługa utraty połączenia oraz eliminacja niezamierzonych ruchów po sparowaniu. • Obsługa chwytaka, OLED, funkcji TEACH (zapis minimum 5 punktów), odtwarzania i podstawowej interpolacji ruchu. • Kompilacja, testy jednostkowe logiki, przegląd zmian i integracja na stanowisku przy ograniczonych prędkościach.	300 min	W 300 minut rozwijamy przygotowaną bazę kodu, nie zakładamy napisania całego sterownika od zera. E-STOP ma sprzętowo blokować ENABLE; kod jedynie rejestruje stan i zatrzymuje zadawanie ruchu. Sprawdzić kierunki osi i zachowanie po rozłączeniu pada.
3. Faza podsumowująca	• Testy odbiorcze: uruchomienie, homing, krańcówki, limity osi, E-STOP, rozłączenie Bluetooth, działanie JOINT/TCP, chwytaka i TEACH. • Rejestracja wyników testów (warunek, oczekiwany rezultat, wynik, uwagi) i poprawa wykrytych błędów krytycznych. • Prezentacja wersji oprogramowania, krótkie omówienie architektury i demonstracja powtarzalnej sekwencji ruchu. • Opracowanie dwujęzycznej instrukcji bezpiecznego uruchamiania, tabeli trybów i komunikatów błędów. • Zatwierdzenie wersji repozytorium, README, listy ograniczeń i propozycji kolejnych iteracji.	120 min	Testy przy nadzorze opiekunów, z wolną przestrzenią ruchu i dostępnym E-STOP. Odbiór tylko po potwierdzeniu działania blokad; nierozwiązane błędy oznaczyć w raporcie.

REZULTATY PRACY ZESPOŁU IT

Wersja programu ESP32, kod źródłowy w repozytorium i historia zmian.
Dwujęzyczny opis działania trybów JOINT, TCP/IK, TEACH i diagnostyki.
Tabela mapowania wejść/wyjść i parametrów oraz komplet scenariuszy testowych z wynikami.
Instrukcja bezpiecznego uruchamiania, homingu i zatrzymywania robota.

Zakres implementacji należy dopasować do sprawności przekazanego robota i stanu istniejącego kodu. Pozycjonowanie, limity i procedury awaryjne podlegają obowiązkowej walidacji na rzeczywistym stanowisku.

СЦЕНАРІЙ № 2 – IT-КОМАНДА

Розвиток програмного забезпечення робота SCARA: прошивка, керування, діагностика, випробування та двомовна документація

Тренер: Марія Сарахман | Тривалість: 660 хвилин (11 годин) | Учасники: польсько-українська IT-команда

МЕТА ЗАНЯТЬ

Розвиток наявної програми керування роботом SCARA на базі ESP32.
Удосконалення командної роботи, польсько-української технічної комунікації та використання англійської професійної термінології.
Навички аналізу вимог, модульного програмування й контролю версій.
Реалізація й перевірка безпечного керування приводами, захватом, датчиками та інтерфейсом оператора.
Планування тестів, пошук несправностей і підготовка документації та інструкції безпечного запуску.

МАТЕРІАЛИ ТА ПРОГРАМНЕ СЕРЕДОВИЩЕ

Робот SCARA (3 осі з кроковими двигунами, захват із сервоприводами), ESP32, драйвери крокових двигунів, аварійна кнопка, кінцеві / референтні датчики, OLED-дисплей I²C, Bluetooth-геймпад, лабораторний блок живлення, USB-кабелі, комп’ютери, проєктор, маршрутизатор, тестові таблиці. Програми: Visual Studio Code, PlatformIO, ESP32 framework, Bluepad32, Git/GitHub, монітор послідовного порту.

МЕТОДИ РОБОТИ

Мозковий штурм, проєктний метод, парне програмування, огляд коду (code review), модульні та інтеграційні випробування, демонстрація.

ХІД ЗАНЯТЬ

Етап	Назва та опис діяльності	Час	Примітки / безпека
1. Вступна частина	• Знайомство команд, розподіл ролей: координатор, програмісти приводів, логіки, зв’язку й тестування. • Огляд архітектури SCARA: ESP32, STEP/DIR, сервоприводи, датчики, E-STOP, OLED та Bluetooth-геймпад. • Аналіз репозиторію, запуск проєкту у PlatformIO, домовленості щодо гілок, комітів і code review. • Формування вимог: JOINT, декартове керування / IK, TEACH, відтворення точок, homing, обмеження й повідомлення про помилки. • Підготовка плану тестування та правил безпеки.	240 хв	Зберегти справну версію прошивки до змін. Початкові тести без підключених приводів. Безпека важливіша за нові функції.
2. Основна частина	• Поділ застосунку на модулі: конфігурація, приводи, серво, входи, Bluetooth, дисплей, кінематика, діагностика. • Розвиток керування осями J1/J2/Z: швидкості, прискорення, програмні межі й плавність руху. • Реалізація homing з референтними датчиками, перевірка порядку виконання та блокування руху після збою. • Розвиток керування геймпадом: призначення кнопок, режими JOINT / TCP, реакція на втрату Bluetooth та усунення випадкових рухів після з’єднання. • Керування захватом, OLED, TEACH (не менше 5 позицій), відтворення та базова інтерполяція руху. • Компіляція, модульні тести логіки, огляд коду та інтеграційні випробування на малих швидкостях.	300 хв	Розвиваємо існуючу базу коду, а не створюємо повний контролер з нуля. E-STOP повинен апаратно вимикати ENABLE; програма додатково фіксує стан. Перевірити напрямки осей та втрату зв’язку.
3. Підсумкова частина	• Приймальні випробування: запуск, homing, кінцеві датчики, межі, E-STOP, втрата Bluetooth, JOINT/TCP, захват, TEACH. • Запис результатів тестів і виправлення критичних дефектів. • Демонстрація прошивки, архітектури та повторюваної послідовності рухів. • Підготовка двомовної інструкції безпечного запуску, таблиці режимів і повідомлень про помилки. • Фіксація версії в репозиторії, README, переліку обмежень і плану наступних змін.	120 хв	Тести під наглядом наставників із доступною кнопкою E-STOP. Приймання тільки після перевірки захистів; невиправлені дефекти внести до звіту.

РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ IT-КОМАНДИ

Версія прошивки ESP32, вихідний код у репозиторії та історія змін.
Двомовний опис режимів JOINT, TCP/IK, TEACH і діагностики.
Таблиця входів/виходів, параметри і протоколи випробувань.
Інструкція безпечного запуску, homing та аварійної зупинки.

Обсяг реалізації залежить від стану робота та наявної прошивки. Межі переміщення й аварійні процедури потребують перевірки на реальному обладнанні.