Проекты

Robotic Hand Роботизированная рука

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации “умного города”. “Умная школа” (на английском языке)» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Робототехника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 618
Предметы: Информатика, Прототипирование
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность:

Современный мир – мир высоких технологий, быстро развивающейся науки и техники. Многие современные технологии используют вредные вещества, создают опасность для жизни и здоровья работников и поэтому требуют автоматизации процессов. Заменить человека в опасных и вредных средах позволит создание роботизированной руки, которая также может использоваться на стройках для поднятия тяжестей, в дистанционном управлении роботами, заменяя человека на тяжелых или опасных работах. Замена человеческого труда информационным управлением производственных процессов и есть переход к информационному обществу, что очень актуально в наше время.

Цель работы: создание роботизированной руки с помощью современных технологий прототипирования, программирование и работа с радиомодулями.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы:

микроконтроллер Arduinо Mega 2560, сервоприводы HS-7654SH, датчики изгиба FS-L-0095-103-ST, радиомодуль nRF24L01.

Описание

Для решения поставленных задач была создана 3D-модель роботизированной руки. Следует отметить, что для печати модели авторы использовали PLA пластик, т. к. он более безопасен для природы (полностью разлагается за один год). Управление механической рукой производится благодаря плате Arduino Mega 2560. В проекте участвуют 2 таких платы: одна на механической руке, другая на управляющей перчатке. Плата на перчатке получает данные с датчиков изгиба, установленных на каждом пальце, после чего передает данные на другую плату благодаря двум радиомодулям nRF24L01, один из которых установлен на перчатке, а другой – на механической руке. Угол, на который нужно повернуть сервопривод, передается с перчатки, на которой расположены датчики изгиба, плата Arduino и радиомодуль. Датчики изгиба передают на плату свою градусную меру, которая переводится в нужные градусы для сервопривода. Затем градусная мера передаётся по радиомодулям на плату, установленную на механической руке.  Нужный сервопривод сгибает или разгибает палец.

Результаты работы/выводы

Была создана роботизированная рука, управляемая дистанционно при помощи перчатки.

Механическая рука повторяет движения человеческой руки в перчатке. Устройство может сгибать те же пальцы, что сгибает человек, захватывать и удерживать предметы.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ЦТПО МИЭТ

Перспективы использования результатов работы

В перспективе возможна минимизация управляющих и передающих модулей, а также разработка удобных для использования корпусов.

Мнение автора

Работа над проектом сформировала чёткое представление об этапах создания инженерного проекта, начиная с формулировки технического задания и заканчивая презентацией готового рабочего образца.