Проекты

Робот-экскурсовод

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Машиностроение и транспорт. Робототехника» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прототипирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1329
Предметы: Физика, Программирование
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года

Актуальность

Двадцать первый век по праву считается эпохой новых технологий. Они приносят в наш мир что-то новое (к примеру: Virtual Reality) или модернизируют уже придуманное (к примеру: новые модели машин), то есть они помогают нашей жизни становиться проще. Мечтой каждого инженера является разработка искусственного интеллекта (ИИ), который активно развивается, но мы находимся лишь у «подножия». Автор, в свою очередь, взялся создать робота, который мог бы проводить экскурсии в музее. Однако сразу же браться за изготовление такого робота довольно сложно, поэтому он начал свою работу с разработки прототипа.

Цели

1. Разработать прототип робота-гида, который помогает людям проводить экскурсии в музее РТУ МИРЭА.

2. Получить навыки работы с электронными схемами, спаять платы управления, моделировать в среде Autodesk Inventor и изготавливать необходимые детали на 3D-принтере.

Задачи

  1. Провести обзор и анализ Internet ресурсов для обоснования выбора конструкции прототипа.
  2. Разработать конструктивные решения для прототипа.
  3. Разработать схемотехнические решения системы управления и изготовить платы управления.
  4. Разработать дизайн и конструкцию корпусных деталей и изготовить их на 3D-принтере.
  5. Использовать вышеперечисленные методы для создания полноценного робота.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Конденсатор электролитический (100Μf, 2 шт.)
  • Конденсатор керамический (100Nf, 2 шт.)
  • Конденсатор керамический(220Nf, 2 шт.)
  • Конденсатор керамический (10Nf, 2 шт.)
  • Конденсатор керамический(5,6Nf, 3 шт.)
  • Полупроводниковый диод (1N4148, 4 шт.)
  • Резистор (100Kω, 4 шт.)
  • Резистор (100Ω, 2 шт.)
  • Резистор (200Ω, 8 шт.)
  • Светодиод белый (2 шт.)
  • Светодиод жёлтый (4 шт.)
  • Светодиод красный (2 шт.)
  • Концевой выключатель (2 шт.)
  • Аккумулятор (12-18V, 1 шт.)
  • -DC преобразователь (9V, 5V, 2 шт.)
  • Драйвер двигателя (L6205, 2шт.)
  • Ультразвуковой дальномер (HC-SR04, 1 шт.)
  • Микроконтроллер (ESP-WROOM-32, 1 шт.)
  • Двигатель постоянного тока (3 шт.)
  • Припой
  • Флюс
  • Пластик типа ABS-P430

Описание

Подвижный робот представляет собой платформу на двух колёсах, на которой имеются: датчик окружающей среды, беспроводной канал связи (телефон), который управляет траекторией движения робота и передаёт текстовую информацию слушателям. Исходя из этого прототип также должен иметь подвижную платформу с вертикальным манипулятором, ультразвуковой датчик расстояния, канал связи с управляющим устройством.

При создании модели корпуса была использована среда 3D-моделирования.

Autodesk Inventor. Был создан чертёж корпуса и по чертежу был построена 3D-модель корпуса. При создании модели корпуса была использована среда 3D-моделирования Autodesk Inventor.

Результаты работы/выводы

1. Разработаны схемотехнические решения прототипа робота-экскурсовода.
2. Спаян электронный блок управления.
3. Подготовлены файлы для 3D-печати и изготовлен корпус робота.
4. Собран робот, проведены экспериментальные исследования, которые показали работоспособность схемотехнических решений.

В результате выполнения проекта автор проекта научился: работать с электрическими принципиальными схемами, паять электронные устройства, работать со средой разработки Autodesk Inventor, изготовлять детали на 3D-принтере.
 
Перспективы использования результатов работы

После создания прототипа и проверки на работоспособность следует перенести всю электронику и программное обеспечение в робота-экскурсовода и проверить его функциональность в музее.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МИРЭА – Российский технологический университет

Награды/достижения

1. Открытая научно-практическая конференция «Инженеры будущего» – победитель.
2. Открытая научно-практическая конференция «Наука для жизни» – призёр.