Робот-кондиционер

Актуальность

Актуальность проекта связана с повышенной опасностью заражения вирусами в общественных помещениях, таких как школы и детские сады. Поэтому необходима система очистки воздуха от вирусов, бактерий и пыли с возможностью автоматического перемещения по помещениям здания.

Цель

Разработать прототип робота, самостоятельно перемещающегося по помещениям здания, для проведения очистки воздуха и установки оптимального для работы микроклимата.

Задачи

1. Изучить требования к очистителям воздуха в школах.
2. Разработать макет изделия и изготовить его с применением 3D-технологий (3D-моделирования, 3D-печати).
3. Разработать комплект конструкторской документации для изготовления макета.
4. Подготовить презентацию проекта и определить перспективы его развития.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер с установленным ПО (Autodesk Fusion 360; подготовка G-code: Cura 15.04.6RU, Polygon X)
• 3D-принтер MZ3D, Picaso Designer X PRO и 3D-filament PLA
• Инструменты для постобработки

Описание

В предложенной концепции робот может перемещаться с помощью четырёх ног, расположенных по углам корпуса. Материал для силовой конструкции готового изделия – углепластик, для корпуса – ABS-пластик. На крышке корпуса установлен дисплей, позволяющий просматривать данные о состоянии воздуха в помещении (влажность, уровень углекислого газа, температура) и изменять настройки робота. Робот рассчитан на использование в школах, детских садах и других учебных заведениях.

Новизна предложенного решения (по сравнению с существующими аналогами – кондиционерами и рециркуляторами) заключается в том, что предложенная модель должна самостоятельно перемещаться внутри здания. Например, подниматься по лестницам, переходить из класса в класс и т. п. без участия человека, а также выполнять функции очистки, охлаждения или нагревания воздуха по результатам анализа воздуха в помещении.

Прототип робота изготовлен с помощью технологий 3D-моделирования и 3D-печати (на принтере, работающем по FDM-технологии (печать расплавленным пластиком)), в проекте подготовлен пакет конструкторской документации и файлы для печати (*stl).  Детали прототипа собраны без использования клеевых соединений, что позволяет использовать его как конструктор для занятий внеурочной деятельностью по конструированию и 3D-моделированию (например, можно предложить и изготовить варианты доработки робота) в 6–9 классах.

Результаты работы/выводы

В процессе работы над проектом был создан макет мобильного робота-кондиционера, а также разработан комплект чертежей, подготовлены файлы для 3D-печати; были изучены основы 3D-моделирования и прототипирования.

Перспективы использования результатов работы

Разработанный макет можно считать концептуальным решением мобильного робота-кондиционера, который может быть изготовлен для очистки воздуха в школах и других учреждениях, предполагающих массовое скопление людей.

Макет может использоваться как конструктор на уроках технологии (3D-моделирования).

В дальнейшем макет может быть дополнен датчиками, микрокомпьютером, двигателями для обеспечения выполнения поставленных перед ним задач.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИУ ВШЭ

Награды/достижения

Региональный этап VII Всероссийской олимпиады по 3D-технологиям, направление «3D-моделирование» – призёр

Мнение автора

«Спасибо организаторам Открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» за новый опыт проектной деятельности, возможность представить свой проект, доброжелательное отношение и высокие экспертные оценки»