Программируемый робот Lego Mindstorms NXT «Робот-погрузчик»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ЯГОДНЕНСКОГО СЕЛЬСКОГО ПОСЕЛЕНИЯ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ КОМСОМОЛЬСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

«Создание робота из  конструктора    

 «LEGO MINDSTORMS NXT 2.0»

Робот-погрузчик

Выполнил: Горбунов Алексей Евгеньевич, 6 «Б» класс

Руководитель: Самар Марьяна Михайловна

2017

Введение

Конструктор Lego Mindstorms NXT помогает воплотить мои творческие идеи, позволяет фантазировать.

        Я выбрал тему творческого проекта «Робот-погрузчик», а для реализации своего проекта использовал конструктор Lego Mindstorms NXT.

Погрузчики сочетают в себе возможности автомобиля и грузоподъемного крана. Область применения этой техники довольно обширна, на сегодняшний день без них не обходятся ни в строительстве, ни в промышленности, ни в сельском хозяйстве.

        Актуальность моей работы заключается в том, что, используя робота-конструктора, можно создать машину способную помогать людям.

Цель проекта: собрать Lego-робота, способного имитировать езду, погрузку, разгрузку, доставку грузов, с управлением с помощью программы, написанной на компьютере.

        Задачи:

1. изучить историю появление погрузчика;
2. создать необходимую конструкцию;
3. оборудовать робота датчиками;
4. написать программу.

Для реализации поставленных задач мной использовался конструктор Lego Mindstorms NXT: базовый набор (9797), собрать робота, оборудовать его датчиками и написать программу, позволяющую роботу выполнить следующие действия: имитировать езду, перевозить объекты путем погрузки в него.

Историческая справка

        Предшественники современных погрузчиков появились ещё в конце XIX - начале XX века. В 1906 году Pennsylvania Railroad представила первую платформу с электроприводом для перевозки багажа, которая использовалась на её станциях.

Современный вилочный погрузчик появился в конце 1920-х годов силами сразу нескольких американских и европейских компаний, ведущих независимые разработки. Вторая мировая война ускорила развитие производства погрузчиков, в первую очередь в США. Американская компания Hyster поставляла погрузчики для нужд армии США, после Второй мировой войны они остались работать в Европе на восстановлении разрушенных городов и стали легендарны благодаря своей мощности и надежности.

Сегодня в мире погрузчиков продолжается тенденция, как и среди производителей автомобилей: экономическая интеграция, поглощение и слияние. Десятку мировых производителей вилочных погрузчиков уже не один год возглавляют такие компании, как Toyota, Кion Group (бренды Linde, STILL GmbH), Nacco Industries (бренды Hyster, Yale), Jungheinrich, Crown, Mitsubishi/Caterpillar, Komatsu, Kalmar, ТСМ, Nissan.

В настоящее время погрузчики заметно совершенствуются. Многие производители погрузчиков придают значение не только функциональным качествам, но и дизайну погрузчиков. При их разработке используются последние технические достижения. 

Описание модели

После того, как я познакомился с историей появления погрузчиков, начал собирать основу робота с тремя двигателями. Эта базовый робот (платформа) использует два двигателя и поворотные колесо, чтобы легко перемещаться на любой поверхности. Будь то ковер или линолеум/ламинат. Третий мотор установлен низко в центре с некоторыми точками крепления для дополнительных механизмов, которые вы можете прикрепить к нему. Это платформа надёжная, конструкция тщательно продумана и Вы можете использованы её в качестве базы для других проектов.

К конструкции робота имеется возможность вставить ось для предотвращения поворота третьего колеса. В случае установки оси робот будет ехать прямо. Поворот при этом будет осуществляться двигателями.

Я изготовил корпус модели, затем я решил поставил подъемный механизм, создал устройство для поднятия груза и поставил датчик расстояния, который позволяет видеть препятствие, брать его и перевозить.

При выполнении своей конструкции  использовал следующие детали:

Программирование робота

Собрав робота, я приступил к самой сложной части своего проекта – это программирование и настройка датчиков. Для этого я использовал среду программирования Lego Mindstorms NXT. С помощью специальных блоков я составил программу для своего робота.

Заключение

        При использовании робота в данной ситуации риск травмирования окружающих уменьшается: робот не отвлекается, не заснет на работе, не устанет после изнурительного дня, поэтому я считаю свою работу над проектом робот-погрузчик актуальной.

Удалось реализовать поставленные цели: я создал модель, которая способна передвигаться по прямой линии, перевозить тяжёлый груз.  

Этот погрузчик может ездить по ковру или твердому покрытию пола, поднимать грузы, которые находятся в поддоне на высоту до 14 см., устанавливать их на пол и на полки или другие платформы, и брать обратно. Датчик цвета используется как цветовой "сигнализатор", чтобы показывать различные операции.