Проекты
×

Предупреждение

JUser: :_load: Не удалось загрузить пользователя с ID: 733

Многофункциональная роботизированная станция для занятий рисованием

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Программирование, Электроника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1537
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 8 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Психологи выделяют карандаши как наиболее предпочтительный инструмент для детского рисования. Оно оказывает благотворное воздействие на детей с особенностями развития, различными заболеваниями. Однако карандаши быстро затупляются и требуют регулярной заточки. Для маленького, слабого, болезненного или неусидчивого ребенка заточка карандашей превращается в непреодолимую проблему, решить которую под силу только старшим (родителям, братьям, сестрам и т.п.). В результате ребенок лишается возможности самостоятельно продолжить рисование тогда, когда он чувствует к этому стремление. Эта проблема делает актуальной разработку проекта, нацеленного на обеспечение комфортного творчества для детей.

Цель

Создание удобного инструмента, который обеспечивал бы комфортные условия для детей и представителей маломобильных групп населения для рисования карандашами, удобного их хранения и заточки.

Задачи

  1. Проанализировать доступные аналоги, определить их достоинства и недостатки.

  2. Разработать механизм автоматической точилки.

  3. Создать корпус-станцию для размещения роботизированного механизма, принадлежностей для рисования и хранения карандашей.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Робототехнический набор LEGO Mindstorms EV3

  • Набор электроинструментов

  • Мебельная фурнитура

  • Фанера и столярный клей

Описание

В процессе выполнения проекта изготовлено изделие в составе следующих крупных составляющих:

  • автоматическая точилка для карандашей;

  • настольный мольберт с регулируемым углом наклона планшета, одновременно являющийся корпусом для точилки.

Конструкция роботизированной части выполнена по принципу конвейера, на котором карандаши по одному заезжают в захват, а затем захват задвигает карандаш в точилку. После заточки захват выдвигает карандаш наружу и готов принять следующий карандаш, лежащий на конвейере. В части программной реализации автором разработана специальная программа в среде LEGO Mindstorms. Эта программа с помощью датчика нажатия и управления кнопками на контроллере позволяет автоматически точить подряд несколько карандашей.

Результаты работы/выводы

Результатом стала функциональная и полезная для творчества роботизированная станция, поддерживающая несколько функций, облегчающих удовлетворение творческих потребностей. Разработанный программно-аппаратный комплекс существенно облегчит процесс рисования как детям, так и представителям маломобильных групп населения, поможет творческим личностям больше концентрироваться на своём занятии, не отвлекаясь на технические трудности. В случае широкого применения разработанного устройства можно рассчитывать на рост интереса к творчеству, более активному использованию карандашей как самого простого и наиболее полезного инструмента для рисования.

Перспективы использования результатов работы

Изготовленный продукт протестирован с привлечением детей в возрасте от 4 до 8 лет. При использовании продукта были отмечены высокие эргономические характеристики, такие как возможность регулировки угла наклона рабочей поверхности мольберта, удобство заточки карандашей, удобный доступ к органам управления и механизму. Помимо этого, следует отметить многофункциональность устройства, возможность осуществить заточку карандашей, не прерывая рисования, и наличие отсека для хранения принадлежностей.

Мнение автора

«Работа над проектом позволила получить много новых знаний и изучить ряд тем. Проект «Инженерный класс в московской школе» даёт возможность получить более предметные знания и практические навыки, которые в дальнейшем будут применены в институте. Конференция «Инженеры будущего» − отлично организованное мероприятие, позволяющее выйти из зоны комфорта, расширить свои знания и практические навыки. Возможность узнать мнение авторитетных экспертов позволяет более рационально подойти к решению поставленных задач».