Проекты

Автоматизированная система дезинфекции воздуха, бесконтактного измерения температуры и обработки рук для образовательных организаций

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Информационные технологии, программирование, прикладная математика, социальный инжиниринг»

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа Марьина Роща
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Многозадачная автоматизированная платформа для выполнения функций обеззараживания воздуха в помещениях образовательной организации и замены человека при осуществлении термометрического контроля сотрудников и обучающихся образовательной организации и обработки рук дезинфицирующим раствором. Робот может свободно перемещаться по школьным коридорам и обеспечивать безопасность обучающихся и педагогов при выполнении своих функций.

Цель

Создание автоматического робота с функцией обеззараживания воздуха, бесконтактной термометрией и обработкой рук.

Задачи

  1. Изучение принципа работы и устройства обеззараживателя воздуха и дезинфектора.
  2. Изучение аналогов.
  3. Разработка схемы робототехнического устройства.
  4. Создание прототипа робота.
  5. Программирование датчиков и сервомоторов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  •  Arduino UNO
  •  Датчик движения
  •  Датчик температуры
  •  Вентилятор
  •  Ультрафиолетовые лампы
  •  Светодиоды
  • Конструктор VEX Edr
  • Autodesk Inventor

Описание

В современных условиях по требованиям Роспотребнадзора в образовательных организациях необходимо ежедневное проведение термометрии у сотрудников и учащихся, а также обеспечение всех помещений организации обеззараживателями воздуха. Термометрия на входе – одно из самых опасных требований, т. к. до непосредственного контакта с учеником и проведения термометрии преподаватель не знает состояние его здоровья, что подвергает опасности здоровье самих преподавателей.

Также в школах используются неудобные стационарные дезинфекторы, они обеспечивают хорошее качество дезинфекции только на определённом расстоянии, явно несопоставимом с длиной школьных коридоров.

Проектирование робота началось с анализа аналогов, были выявлены преимущества и недостатки роботизированных устройств, созданных российскими компаниями для обеспечения выполнения требований надзорных органов. Слабой стороной всех устройств была высокая стоимость, монофункциональность и маломобильность.

После этого происходило моделирование робота в САПР Autodesk Inventor. Была создана общая сборка робота и отдельные части, которые необходимо было распечатать на 3D-принтере (дезинфицирующая чаша и её крышка, оболочка всего робота).

Детали были отправлены на печать, и началась сборка реального прототипа автоматизированной платформы.

После сборки прототипа на платформу были поставлены датчики устройства, обеспечивающие выполнение заявленных функций. Проведены испытательные заезды, на которых выявлены небольшие недостатки, которые впоследствии были устранены, а также подтвердилась возможность автоматизированного движения.

Результаты работы/выводы

Результатом проекта стала многофункциональная автоматическая роботизированная платформа для осуществления функций в образовательных организациях. В сравнении с аналогами имеется ряд серьёзных преимуществ.

Перспективы использования результатов работы

У проекта есть широкие перспективы развития: универсальная платформа позволяет использовать робота для различных работ.