Проекты

Макет онагра с системой управления голосовыми командами

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Робототехника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1363
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

В старшей школе одной из самых сложных тем курса механики является изучение законов импульса.

Цель

Цель работы состоит в предоставлении возможности формирования у обучающихся межпредметных комплексных профессиональных навыков в области механики, конструирования, электроники и схемотехники, 3D-моделирования и прототипирования, программирования посредством проектирования и разработки макета онагра с подсистемой голосового управления.

Задачи

  1. Обзор и анализ предметной области.
  2. Обзор и анализ инструментов для достижения цели.
  3. Проектирование и разработка макета онагра.
  4. Создание и отладка системы голосового управления.
  5. Проведение экспериментов.
  6. Подведение итогов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Raspberry PI model 3b (установленное ПО: Raspbian, Python3 с библиотеками RPi.GPIO и SpeechRecognition)
  • Сервопривод TowerPro MG995
  • Сервопривод TowerPro MG90S
  • 4-фазный шаговый мотор 28BYJ-48
  • USB-микрофон
  • 4-баночный аккумулятор
  • Ноутбук (установленное ПО: Windows 10, PyCharm Professional, Cyberduck, Word, GitHub Desktop)

Описание

После получения необходимого оборудования авторы начали разработку программного обеспечения.

Был создан простой чертёж катапульты, по которому спроектировали полноценную 3D-модель.

Когда катапульта была отпечатана и собрана, авторы собрались, чтобы настроить ПО в соответствии с работой реального устройства. В это время выяснилась очень странная особенность: сервоприводы просто ломаются от нагрузки. Тогда было принято решение сменить конструкцию и логику работы. После этого код был немного переписан, и катапульта заработала как положено.

Далее занялись документацией, презентацией. Создали расчёты, отсылая фотографии. Записали видео, в котором демонстрировалась работа изделия. Далее предстоял сложный этап подготовки презентации к требованиям конкурса, а также репетиция речи выступления.

Результаты работы/выводы

В результате получился полноценный макет онагра, который выполнял все функции, которые ему полагались. В ходе работы были достигнуты все желаемые цели и выполнены все задачи.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИУ ВШЭ

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

«Московская предпрофессиональная олимпиада» – победитель.

Конференция «Высший пилотаж» – призёр.

Конференция «Наука для жизни» – призёр

Мнение автора

«Мы считаем, что наша работа получилась хорошей, а выступление было очень хорошо подготовлено и соответствовало требованиям конференции.

Конференция «Инженеры будущего» организована и проведена на высоком уровне.

Проект «Инженерный класс в московской школе» – перспективный, будем надеяться, что подобные мероприятия появятся и в других регионах России, ведь специализации в обучении – один из гарантов будущего благополучия учащегося»