Проекты

Электронный живописец

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Интеллектуальные робототехнические системы, беспилотные аппараты» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Робототехника, Программирование
Авторы работы: ГБОУ ЦОиС «Москва-98»
Предметы: Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Создание электронного робота-«живописца», позволяющего при помощи кисти и красок воспроизводить копии картин.

Задачи

  • Проектирование механической части «живописца».
  • Создание электронного блока управления «живописцем».
  • Сборка «живописца».
  • Разработка программного обеспечения для управления «живописцем».

Описание

На начальном этапе было проведено проектирование механической части будущего устройства. Было рассмотрено несколько вариантов кинематических схем. Для реализации была выбрана наиболее простая в изготовлении схема.

Выбор материалов для изготовления механической части производился с учётом следующих условий:

•        доступность компонент;

•        простота сборки;

•        повторяемость.

Далее были спроектированы и напечатаны на 3D-принтере недостающие элементы.

Общая сборка устройства производилась в домашних условиях ручным инструментом. Электроника для управления выбиралась из соображений минимальности и достаточности.

Для устройства была разработана программа подготовки изображения на языке Python.

Также были использованы и адаптированы некоторые сторонние свободно распространяемые программы.

Результат

  • Результатом является созданный электронный робот-«живописец», позволяющий воспроизводить копии несложных изображений в двенадцати цветах;
  • Разработано и адаптировано программное обеспечение, позволяющее преобразовывать растровые изображения в язык, понятный управлению «живописца»;
  • Получены первые тестовые образцы копий изображений, выполненные кистью и красками.

Оснащение и оборудование

  1. Мебельный щит и мебельные направляющие.
  2. Arduino UNO, CNC Shield, драйверы A4988.
  3. Шаговые двигатели NEMA 17, шкивы, зубчатые ремни.
  4. Программное обеспечение: язык программирования Python.

Перспективы использования результатов работы

  • Увеличение количества рабочих цветов для повышения качества создания копий, а также внедрение системы смешивания цветов для получения и более точной передачи различных оттенков;
  • Совершенствование программного обеспечения в целях минимизации ручных операций, связанных с подготовкой изображения к копированию роботом.

Особое мнение

«Конференция «Инженеры будущего» даёт отличную возможность получить опыт выступления перед комиссией, дополнительные баллы для поступления в университет и проявить себя»