VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Робот-рисовальщик
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Сегодня роботы-художники распространены среди любителей конструирования. И нам тоже это очень интересно, поэтому мы решили создать робота-рисовальщика. Когда робот рисует запрограммированную тобой фигуру или надпись, чувствуешь себя волшебником. Подобные роботы могут использоваться как в развлекательных целях, так и в профессиональной среде.
Цель нашего проекта: на основе микрокомпьютера EV3, деталей конструктора LEGOMindstorms и различных дополнительных материалов сделать робота, способного «нарисовать» на плоскости заданную фигуру, а также рисовать под управлением инфракрасного пульта и под управлением кнопок (влево, вправо, вперед, назад, по диагонали).
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
составить план сбор робота-рисовальщика;
осуществить сборку робота, который способен рисовать на плоскости;
составить программу для корректной работы робота;
провести апробацию робота.
Основные методы создания – это моделирование, конструирование и программирование.
1 Теоретическая часть
1.1 Возможности конструктора LegoMindstormsEV3
В моем распоряжении находилось набор конструктора LEGOMINDSTORMSEV3. Используя его, можно создать собственных роботов LEGO: животных, транспортные средства, машины, приборы и управлять ими. С помощью различных сочетаний программных блоков, моторов и датчиков можно заставить свои модели ходить, говорить, захватывать предметы, думать, стрелять и выполнять любые действия, которые только можно придумать. Каждый робот обладает уникальными функциями и программами для управления его поведением, которые можно написать в бесплатном приложении для программирования для планшетов и ПК/MAC. Есть множество способов оживить роботов LEGOMINDSTORMS, используя специальное приложение, которое можно установить на смартфон.
2 Практическая часть
Продумав все конструкционные элементы, мы приступили к конструированию нашей модели. Модель робота состоит из двух частей: платформы для крепления рисующего механизма и собственно сам рисующий механизм.
В таблице приведены основные блоки и их использование в проекте.
|
Изображение |
Название |
Для чего используется |
|
Микропроцессор EV3. |
Управляют движением сервомоторов |
|
|
Два больших сервомотора EV3 |
Электромоторы управляют движением гусениц вперед-назад |
|
|
Средний сервомотор EV3 |
Электромотор управляет движением маркера влево-вправо |
|
|
Четыре датчика касания |
Выполняют роль кнопок, которые запускают работу сервомоторов |
|
|
Инфракрасный датчик |
Позволяет управлять работой микро-компьютера с ИК-пульта |
В результате нашей деятельности был создан готовый к использованию робот-рисовальщик, который способен нарисовать запрограммированную надпись EV3 и пешеходную зебру. Также робот может рисовать под управлением кнопок (датчики касания):
Нажатие на первую кнопку запускает движение вперед;
Нажатие на вторую кнопку запускает движение назад;
Нажатие на третью кнопку запускает движение вправо;
Нажатие на четвертую кнопку запускает движение влево;
Нажатие на первую и третью кнопку одновременно запускает движение вперед-вправо по диагонали;
Нажатие на первую и четвертую кнопку одновременно запускает движение вперед-влево по диагонали;
Нажатие на вторую и третью кнопку одновременно запускает движение назад-вправо по диагонали;
Нажатие на вторую и четвертую кнопку одновременно запускает движение назад-влево по диагонали.
Также роботом можно управлять с ИК-пульта. Четыре кнопки пульта запрограммированы аналогично датчикам касания, которые выполняют роль кнопок.
Заключение
Цель нашей работы считаем достигнутой.
Список использованных источников
Руководство пользователя https://robot-help.ru/images/lego-mindstorms-ev3/instructions/ev3_user_guide_education.pdf
Изучаем датчик касания https://robot-help.ru/lessons/lesson-4.html