Творческий проект по направлению "Робототехника" - "Социробот"

Слайд 1

ПРОЕКТ СОЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОГОРОБОТА (СоцеРобот МК-II) Проект Автор: Крошилин Илья Сергеевич 10 «А» класс МБОУ «Гимназия №10» г.о. Луховицы Московской области Руководители: Крошилин С.В., ктн, доцент, доцент кафедры ЭиМ ГСГУ ТРУДОЛЮБИЕ - УСПЕХ В УЧЕБЕ И ЖИЗНИ Гимназия №10 г. Луховицы

Слайд 2

ЗАДАЧА ПРОЕКТА Основная задача проекта: Создание Соцеробота – это робот, который позволяет совершенствовать и улучшить безбарьерную среду для людей с ограниченными возможностями за счет возможности перемещения объектов (вес от 50гр до 800гр). «Полезном грузом» может быть: лекарства, небольшие коробки с продуктами, стакан с водой и т.п. . Описание используемого инструментария Набор конструктора для занятий робототехникой LEGO Mindstorms EV3 Education. На базе данной платформы возможно конструирование роботов, которые могут управляться дистанционно от пульта или планшета на основе Wi-Fi соединения. Блок EV3 состоит из процессора Texas Instruments Sitara AM1808 на базе ARM9 с ядром частотой 300 мегагерц. Также присутствуют 16 Мгб Flash-памяти и 64 Мгб ОЗУ. В наличии имеется слот для MicroSD карт до 32 гигабайт, miniUSB-порт, динамик и дисплей 178 на 128 точек.

Слайд 3

СОЦЕРОБОТ Проект социально-ориентированный робот Давнее увлечение конструирования в Lego, натолкнуло на мысль создания социально-ориентированного робота на базе Mindstorms с программированным блоком управления EV3. Для выполнения элементарных задач: переноски различных предметов, робот должен различать предметы по цветам. Эта проблема была решена с помощью датчиков цвета, которые входят в набор конструктора Lego. Расположение датчиков над клешнями позволили осуществлять измерение и сравнение цвета груза. Однако для перемещения необходимо было собрать прочную основу – раму, на которой можно было бы закрепить все необходимые элементы.

Слайд 4

СОЦЕРОБОТ В основе рамы лежат 6 несущих швейлеров , которые скреплены между собой в центре рамы с помощью многочисленных соединителей. В результате конструкция имеет небольшой вес, так как при её создании не были использованы сложные геометрические формы. Рама имеет 2 оси симметрии. Правильная развесовка сохранена благодаря грамотному размещению средних (клешневых) сервоприводов. Робот имеет 2 клешни – захватчика, что позволяет ему перемещать сразу 2 объекта средних и больших размеров (вес от 50гр до 800гр). Механизм клешней, который приводит их в действие, реализован на основе червячной передачи: вал вращается благодаря подключенному к нему среднему сервоприводу. От червячного вала передаётся крутящий момент на шестерни, на которые установлены клешни. В результате, получился мощный зажимной механизм, который эффективно работает со средним сервоприводом.

Слайд 5

СОЦЕРОБОТ Задача перемещения в пространстве Соцеробота решена благодаря гусеничной тяге, что позволяет его использовать на любых поверхностях. В механизме используется прямая раздатка. Это необходимо по двум причинам: во-первых, важна точность передачи крутящего момента; во-вторых, нет необходимости в больших скоростях. Для правильного функционирования в роботе установлено 4 датчика : 1) Инфракрасный датчик - принимает сигнал с пульта управления и имеет обратную связь с ним. Способен измерять расстояние до объекта перед ним. 2) Гироскопический датчик - измеряет угол поворота на чётко заданную градусную меру. 3) Датчики цвета (2 шт.) - попарно над каждой из клешней, что дает возможность различать цвета грузов..

Слайд 6

СОЦЕРОБОТ Система LED – подсветки . Он видим и хорошо заметен в затемнённых местах и ночью. Вся проводка сделана из медных одножильных проводов с сечением 1,2 мм. При создании проводки была использована в качестве изолятора термоусадка. Описание: HL - Яркие светодиоды, используются попарно в каждой фаре, имеют охлаждающий радиатор. Основная задача – освещение. HL1 - Стандартные светодиоды, светятся оранжевым цветом через линзу. Задача – обозначение габаритов. HL2 - Моргающие красные светодиоды - проблесковые маячки, для обозначения движения робота GB1 - Составной источник питания. Состоит из 2 батареек типа АА. (1,5V * 2 = 3V)

Слайд 7

СОЦЕРОБОТ Управление роботом осуществляется дистанционно. Это позволяет вмешиваться в управлении в случае необходимости. Для этого были использованы элементы программирования. Программное обеспечение для Lego Mindstorms создано в программной среде Python. На нём написана программа дистанционного управления для робота. Программа управления с мобильного устройства написана в программной среде Java. Фрагмент подпрограммы, который определяет цвет объекта, стоящего напротив клешней. Подпрограмма определяет, какой объект «взять» и отправить пользователю.

Слайд 8

СОЦЕРОБОТ Выполняемое задание Робот стоит на базе (прямоугольник начерченный черной линией размером с А4 лист бумаги). В условном месте расставлены предметы (линия черного цвета с линиями доводки до предмета), которые необходимо доставить в определенное место - склад (прямоугольник черного цвета размером – половина листа А4). Роботу дается команда привести рацию (белого цвета) на склад. Вторая команда – привести пузырек с микстурой (стаканчик зеленого цвета). Третья команда – привести поильник (розовый стаканчик) на склад. Четвертая команда – вернуться на базу. Команды могут выполняются с пульта, по программе или с планшета.

Слайд 9

РЕЗУЛЬТАТ ПРОЕКТА Результат : создана модель СоцеРобта. Он отличается функциональностью, сбалансированностью, небольшим весом, что даёт роботу способность хорошо держать курс во время движения и при захвате клешнями тяжёлых объектов – уверенно их перемещать. Будущее развития Проекта «Соцеробот» состоит в совершенствовании конструктивных особенностей робота: внедрение подъемного механизма для клешней и улучшение проходимости (сложные поверхности). В настоящий момент разрабатывается программное обеспечение, которое в будущем позволит автоматизировать управление роботом, с минимальным вмешательством (корректировкой) в процесс управления, а также некоторых функций по распознаванию объектов, оставления и запоминания маршрутов.

Слайд 10

ТРУДОЛЮБИЕ - УСПЕХ В УЧЕБЕ И ЖИЗНИ Спасибо за внимание! 10 "А" класс Крошилин Илья Сергеевич, 10 «А» класс, МБОУ «Гимназия №10» г.о. Луховицы Московской области СПИСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !!! Это моя первая модель с использованием EV3 :)