Исследовательская работа: Можно ли смастерить помощника в уборке по дому?

Содержание

I.ВВЕДЕНИЕ

1.1 Актуальность

     Мое самое нелюбимое дело – уборка, особенно, когда не ты виновник беспорядка. У кого есть младшие братья или сестры меня поймут. К счастью, у меня есть младшая сестренка Анютка. К несчастью, она все время раскидывает свои игрушки, и как результат беспорядок в комнате,  мама, конечно же, ругается.  А убираться мы с Аленкой честно говоря не очень то любим, и если Аленка может от уборки отвертеться, то у меня как старшего брата, это не получается, да и стыдно, я же старший! Вот я и задумался.  Можно ли уборку превратить в игру? Можно ли смастерить себе помощника в уборке по дому?

Проблема моей проектно-исследовательской работы: как превратить уборку по дому  в удовольствие?

1.2 Гипотеза исследования

Предположим, что я сам смогу смоделировать помощника, который не только мне облегчит уборку по дому, но и сделает эту работу увлекательной.

1.3 Цель исследования, объект, предмет

Цель: своими руками смоделировать помощника в уборке по дому - гидравлический манипулятор.

Задачи исследования:

   1. Провести опрос одноклассников

   2. Изучить литературу и выбрать подходящую модель помощника.

   3.Выбрать и подготовить материалы для изготовления гидравлического манипулятора.

   4.Смоделировать модель гидравлического манипулятора.

   5. Апробировать модель гидравлического манипулятора в качестве помощника по дому.

   6. Сделать вывод.

Объект исследования: гидравлический манипулятор

Предмет исследования : модель гидравлического манипулятора

1.4 Методы:

1. Анализ научной литературы и поиск информации в интернете

2. Моделирование

3. Опрос

II.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1  Роботы в жизни человека

В жизни мы часто сталкиваемся с роботами. Например: робот- пылесос, радиоуправляемые игрушки. Про роботов снято очень много как художественных, так и научных фильмов. Термин «робот» пришел к нам от чешского слова «robota», что означает «принудительный труд». Первые программируемые  механизмы манипуляторы появились в 1930х годах в США. Роботов делают во всем мире. Иногда они совершенно не похожи на людей, иногда наоборот. Обычно робот обладает подвижной физической структурой, электродвигателем определенного рода, системой сенсоров (датчиков, органов чувств), блоком питания и компьютерным « мозгом», который контролирует все эти элементы.

III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Каким должен быть помощник-робот

Каким должен быть мой робот помощник? За помощью я обратился к своим одноклассникам и сначала провел опрос.

     А) Кому нравится уборка по дому?

     Б) Как можно сделать работу по дому интересной, более легкой?

В) Если я в уборке буду использовать робота, созданного своими руками, какими характеристиками он должен  обладать?

Вот что у меня получилось

Таблица3.1

Затем я попросил ребят помочь мне выбрать робота-помощника согласно выбранным характеристикам и принести рисунки, или картинки такого робота. Честно сказать, рисунки были разные, но их объединяло одно, у всех роботов были механические руки,  смотри приложение 1. Окончательно сделать свой выбор помогла мне в этом случайная ситуация. Около нашего дома произошел порыв и вся деревня осталась без отопления. Рабочие долго устраняли аварию, и вот однажды приехал желтый трактор и бурил землю, я как обвороженный смотрел, не отрываясь, как работает трактор. Особое внимание привлек гидравлический элемент, который мог выполнять несколько действий, я мысленно перенес этот трактор к себе домой и представил, как ловко он собирает игрушки и кладет их на места. Сразу захотелось себе такой прибор, конечно же, я к родителям. Мама улыбнулась, а папа предложил изучить, как устроен этот гидравлический манипулятор и попробовать его сделать самим из подручных средств.  

Вывод:  выбор помощника- робота сделан.

3.2  Сбор материалов необходимых для конструирования манипулятора.

Какие материалы необходимы для моего механизма? Важным этапом является разработка чертежей деталей модели. Мне помог интернет, разметку деталей я нашел на сайте: https://netigor.ru/gidravlicheskiy-manipulyator-svoimi-rukami-chertezhi/

Материалы: картон, 8 шприцов, трубки от капельных систем, зубочистки, дрель, супер клей, клеевой пистолет, крепления  хомутовые разных размеров, канцелярский нож.

Шаблоны деталей изображены в Приложении№2 

3.3 Описание работы:

1.Подготовили выкройку деталей на бумаге. Просчитали размер. Перенесли на картон и вырезали. Каждую деталь выполняли дважды, чтобы подстраховаться и укрепить роборуку. Склеивали клеевым пистолетом.

2.Просверлили отверстия при помощи дрели, так как детали получились достаточно плотные.

3.При помощи зубочисток и супер клея собрали детали манипулятора

4.Соединили все в систему и установили на подставку.

Получилась подвижная конструкция, передвигающаяся в двух проекциях.

5.Изготовили систему для удерживания предмета.

6. Собрали все вместе

7. При помощи шприцов и шлангов от капельных систем создали гидравлическую систему, которая выполняет движения манипулятора. Изготовили пульт для удобства.  И у нас получился манипулятор, который может хватать и передвигать предметы.

3.4 Тестирование манипулятора.

 Я провел тестирование гидравлического манипулятора сначала дома, а затем в школе вместе с моими помощниками- одноклассниками.  Робот без труда переносил и поднимал лёгкие предметы, с тяжелыми предметами не справился. Процесс уборки  с роботом заинтересовал моих близких и одноклассников.

Я сделал вывод:

Применение: так манипулятор можно использовать для перемещения легких предметов, пустых коробок и банок из-под кока колы. Если для изготовления использовать фанеру, то такое устройство сможет передвигать с места на место более тяжелые предметы.

IV.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание роботов дома очень интересный и познавательный процесс.

Цель работы достигнута. Гипотеза, нашла частичное подтверждение. Уборка дома и в школе с помощью моего гидравлического манипулятора превратилась  не в работу, а в увлекательную игру, но время на уборку приходится тратить больше. Робот не может захватывать крупные и тяжелые предметы, а также самостоятельно перемещаться по комнате. В дальнейшем я планирую усовершенствовать своего робота, для того чтобы он стал настоящим моим помощником в уборке по дому.

Список использованной литературы

1. Большая энциклопедия «Почемучек».
2. Большая энциклопедия школьника.
3. ProRobot. ru.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

ПРИЛОЖЕНИЕ №2