Проектирование робота-сапёра

Введение

За последний век, полный войн, количество заложенных и активных мин по всему миру увеличилось. Многие войны кончились, но боеприпасы в земле осталась. Мирные люди от взрывов мин во многих точках земного шара умирают или становятся калеками. Сапёры по всему миру работают, выкапывая эти мины, это опасная работа, связанная с риском для жизни. Многие инженеры работают над решением этой проблемы. Один из самых распространённых способов решения − роботы-сапёры. Мы также выбрали этот путь.

Цель

Создание автономной движущейся платформы, способной обнаружить металлический объект (мину) и сигнализировать об этом. Создание программного обеспечения для робота.

Ход работы:

1.  Выбрана была гусеничная ходовая платформа

2.  Разработка велась на платформе, созданной в программе FreeCad и напечатанной в дальнейшем на 3D-принтере

3.  Использовалась индуктивная катушка металлоискателя

4.  Металлоискатель вынесен за пределы платформы

5.  В процессе разработки на платформу добавлены дополнительные катки и моторы. Создана платформа на четырёх автономных гусеницах

Результат

Созданы движущийся прототип платформы, а также его 3D-модель. Прототип имеет 4 двигателя с редукторами, металлоискатель, вынесенный от корпуса, батареи и все радиотехнические элементы (плата, радиомодуль, ультразвуковые модули и т. д.), а также пульт с радиомодулем, за счёт которого происходит ручное управление роботом. Платформа имеет два режима работы − автоматический и ручной, который реализован с помощью системы радиоуправления. Созданный робот способен вести поиск металлических объектов в заданном секторе.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

Использовалась плата Arduino Mega.

Перспективы развития результатов работы

На данный момент ведётся разработка новой модели бо́льших размеров, чем у прототипа. Новая платформа будет иметь камеру видеонаблюдения, 3 дополнительных ультразвуковых датчика, 4 автономные гусеницы; в ней будет присутствовать независимая подвеска с высоким клиренсом. Будет произведена замена катушки металлоискателя на более мощную, а также вынос этой катушки на кронштейн в передней части корпуса. Также идёт работа над улучшением ориентирования робота в пространстве и созданием системы взаимодействия нескольких моделей друг с другом. Вторая версия робота учитывает конструктивные недостатки прототипа и предшествующей модели.

Награды/достижения

Работа удостоена диплома III степени Балтийского научно-инженерного конкурса, а также диплома I степени XXVII Всероссийской научно-практической конференции-конкурса «Авангард»