Разработка робота для игры в «Крестики-нолики»

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Интеллектуальные робототехнические системы, беспилотные аппараты» среди работ учащихся 7–9 классов

Направление работы: Инженеры

Авторы работы: Гимназия РУТ МИИТ

Email: Написать

Предметы: Физика, Математика, Информатика

Классы: 8 класс

Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Актуальность нашего проекта заключается в проведении безопасной игры на расстоянии в период пандемии и повышении уровня безопасности игроков.

Для организации игры требуется освоение методов программирования и конструирования.

Мы решили выбрать эту тему для своего проекта, потому что она показалась нам наиболее интересной и необычной по сравнению с другими проектами.

Цель

Разработать роботизированное устройство, обеспечивающее возможность удалённой игры в «Крестики-нолики».

Задачи

Описать принцип работы робота.
Создать структурную и функциональную схемы.
Создать принципиальную и монтажную схемы.
Разработать веб-интерфейс.
Собрать макет и провести испытания.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Ноутбук с установленным ПО (Компас 3D, среда проектирования монтажных схем Fritzing)
Фрезерный станок Genmitsu 3018-PRO
Плата Arduino UNO
Модуль беспроводной связи ESP-01
Три шаговых двигателя 42BYGH34H-2A-13D
Три драйвера ULN2003
Различные компоненты и расходные материалы, непосредственно использованные в устройстве

Описание

Для реализации проекта использованы программирование на С++, HTML5, проектирование в Компас 3D.

Устройство наносит крестики и нолики на лист бумаги с помощью маркера. Управление устройством осуществляется с двух устройств (ПК/ноутбук) на HTML-странице. Устройство реализовано на основе модернизации фрезерного станка, заключающейся в разработке держателя для маркера.

Созданы структурная и функциональная схемы для общего представления взаимодействия устройств робота. Электрические схемы созданы в среде Fritzing, а 3D-модель держателя для маркера создана в программе КОМПАС-3D. На основе созданных схем и разработанного веб-интерфейса возможно собрать роботизированное устройство, предоставляющее возможность удалённой игры в «Крестики-нолики».

Алгоритм работы робота отражён в блок-схеме, выполненной в сервисе programforyou. Разработана веб-страница высокоуровневой части с помощью HTML5.

На основе созданных схем и разработанного веб-интерфейса собрано роботизированное устройство, предоставляющее возможность удалённой игры в «Крестики-нолики».

Результаты работы/выводы

В ходе работы нам удалось получить следующие результаты:

1. Описан принцип работы робота;

2. Созданы структурная и функциональная схемы роботизированного устройства;

3. Созданы принципиальная и монтажная схемы роботизированного устройства;

4. Разработан веб-интерфейс для управления роботом;

5. На основе созданных схем и разработанного веб-интерфейса возможно собрать роботизированное устройство, предоставляющее возможность удалённой игры в «Крестики-нолики».

Перспективы использования результатов работы

На основе созданных схем и разработанного веб-интерфейса планируется разместить оборудование на каркасе станка и провести испытания.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

РУТ МИИТ