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»

Email: Написать

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

Мебельный щит и мебельные направляющие.
Arduino UNO, CNC Shield, драйверы A4988.
Шаговые двигатели NEMA 17, шкивы, зубчатые ремни.
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»