Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
«Создание программируемого лего-робота «Самодельный вездеход» из конструктора «LEGO MINDSTORMS. NXT 2.0»»
СОДЕРЖАНИЕ
|
[0.0.1] ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА [0.0.1.1] Когда смотришь на робота, который движется по черной полосе, выполняет броски и захваты предметов, то кажется это очень просто. В действительности это сложный и долгий процесс. Нужно собрать робота, затем составить для него программу (отладить ее) и только тогда насладиться плодами своего труда.
[0.1] [1] Наименование. Модель "Самодельный вездеход". [2]
[2.1] [2.1.1] 1.1. ВВЕДЕНИЕ. [2.1.2] 1.2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ.
[2.1.3] [2.1.4] 1.4. ПОРЯДОК РАБОТЫ.
[2.2] [3] Испытания показывают (см.Приложение 2), что создание требуемой модели возможно.
[3.1] |
Введение
Последние годы в мире происходит большое количество стихийных бедствий. Страдают люди. Особое место занимают землетрясения, когда для оказания помощи приходится пробиваться через завалы, груды камней. В ходе обсуждения этого вопроса родилась идея создания вездехода, способного преодолевать эти препятствия. Так как для нас невозможно создать такой вездеход в натуральную величину, мы решили собрать модель, используя Лего.
Таким образом, была выдвинута гипотеза возможности создания вездехода, если будет создана его модель.
Сегодня наука и техника пользуются популярностью у молодежи. Участие в технической деятельности помогает развить интерес к этой области, активизировать освоение новых технологий, выбрать профессию.
Целью данной работы является создание программируемого лего-робота, способного преодолевать препятствия различной высоты.
Когда смотришь на робота, который движется по черной полосе, выполняет броски и захваты предметов, то кажется это очень просто. В действительности это сложный и долгий процесс. Нужно собрать робота, затем составить для него программу (отладить ее) и только тогда насладиться плодами своего труда.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
В ходе решения этих задач было посмотрено большое количество интернетовских сайтов, посвященных этому вопросу. Наблюдая, сравнивая и анализируя, мы стали продвигаться к намеченной цели. Что из этого получилось судить вам.
Габариты. Длина – 38 см. Ширина – 23 см. Высота – 23 см.
Краткое описание. Универсальный лего-робот-вездеход, собранный из набора “LEGO MINDSTORMS. NXT”.
Возможная область применения. Участие в соревнованиях лего-роботов; пример модели (при обучении легоконструированию младших школьников), прототип для создание реальной машины.
Оценочная стоимость в рублях. 14 т.р.
Год создания. 2011г.
ФИО автора, возраст, место учебы
Белодурин Павел Олегович МОБУ «Рождественская средняя общеобразовательная школа» 9 класс;
Богданов Владислав Игоревич МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа» 9 класс;
Куликов Денис Юрьевич МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа» 11 класс;
Куранов Андрей Николаевич МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа» 9 класс;
Соколов Владислав Юрьевич МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа» 10 класс.
ФИО руководителя, должность, постоянное место работы.
Куклев Евгений Иванович, учитель информатики, МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа»
Где создан. МУДОД «Ичалковский дом детского творчества» на базе: МОБУ «Оброченская средняя общеобразовательная школа», МОБУ «Рождественская средняя общеобразовательная школа»
Это универсальный лего-робот-вездеход, собранный из набора “LEGO MINDSTORMS. NXT”. Он преодолевает препятствия высотой 10-12см. Оснащен тремя интерактивными серводвигателями, ультразвуковым сенсором и сенсором цвета. Если объекты выше 10-12 см., ультразвуковой сенсор отвлекает робота. Робот управляется программой, написанной в среде “LEGO MINDSTORMS. NXT”. Программа записывается в программируемый блок NXT через USB-порт. Робот может управляться напрямую через ту же самую программу на компьютере, который имеет Bluetooth гарнитуру. Это означает, что его можно программировать через обычный телефон, имея на нем специальную программу. Имея дополнительные наборы, можно модернизировать данную модель.
Использование:
- участие в соревнованиях лего-роботов;
- пример модели (при обучении легоконструированию младших школьников).
|
Рис. 2. Транспортное положение |
Рис. 3. Рабочее положение |
Рис. 4. Максимальная высота препятствия.
У передней платформы расстояние от первого моста до второго 13 см., поэтому сгиб осуществляется не полностью вертикально (90 градусов), а до 70 - 75 градусов. В результате этого максимальная высота, на которую он взбирается, составляет от 10 до 12 см. (в зависимости от поверхности препятствия).
В движение платформу приводят два моторчика (В, С), которые расположены на заднем мосту (в результате этого задний мост является ведущим). Также на передней платформе находится ультразвуковой датчик для оценки пути. Если перед вездеходом будет препятствие, датчик определит это и даст команду «увеличить скорость», чтобы лучше преодолеть препятствие.
Рис. 5. Угол наклона платформ.
Задняя платформа подвижна относительно передней (и наоборот), её сгиб осуществляется до 70 градусов. Расстояние от ведомого до ведущего моста изменчиво (от 11 до 12 см.), в виду подвижности платформы и неполной зависимости переднего моста от заднего, в отличие от передней платформы, где осуществляется полная зависимость переднего моста от заднего.
В движение платформу приводит один моторчик (А), в результате этого задний мост является ведущим. Также на задней платформе расположен программируемый блок и цветовой датчик.
Рис. 6. Использование датчика цвета
Цветовой датчик в конструкции имеет второстепенную роль, фактически он не нужен, но можно найти ему применение. Перед цветовым датчиком ставятся карточки различных цветов. В зависимости от цвета карточки вездеход будет выполнять заданную программу. Например: на зеленый цвет движется вперед, а на красный останавливается и т. д.
Рис. 7. Вспомогательный мост.
Вспомогательный мост служит опорой, для того чтобы вездеход мог взбираться на препятствие высотой более 8 см. и не опрокидывался назад. Вспомогательный мост крепится на защите заднего моторчика.
Рис. 8. Длинна 38см. Рис. 9. Высота 23см.
Рис. 10. Ширина 23см.
Начало сборки.
Берем легонабор.
Рис. 11. Состав легонабора
Рис. 12. Начало сборки.
Сначала собираем переднюю часть. Начинаем сборку с передних гусениц.
Рис. 12. Следующий шаг
Далее подсоединяем каркасы гусениц к моторчикам.
Рис. 13. Сборка передней части.
Потом начинаем собирать переднюю часть робота. Ставим на нее ультразвуковой датчик.
Рис. 14. Завершение сборки передней части.
Следующий этап: подсоединяем переднюю платформу к каркасу гусениц. Одеваем гусеницы, и передняя часть готова.
Рис. 15. Начало сборки второй части.
Начинаем собирать вторую часть. Берем NXT-блок и присоединяем к нему моторчик (А).
Рис. 16. Еще один шаг.
Далее подсоединяем задний каркас гусениц.
Рис. 17. Почти готовый.
Соединяем обе части. Подсоединяем провода и ставим цветовой датчик.
Рис. 18. Защита заднего моста.
Создаем защиту для заднего моторчика.
Рис. 19. Первая модель готова.
Доделываем защиту и одеваем гусеницы. Простейший робот вездеход готов и может пройти простые испытания на преодоление небольших препятствий(5-8см).
.
Рис. 20. Улучшаем модель.
Для более сложных испытаний усиливаем робота. Усиливаем передние гусеницы для компенсации веса и прочности.
Рис. 21. Средство от опрокидывания.
Делаем вспомогательный мост для устойчивости при подъеме на высокое препятствие.
Рис. 22. И немного творчества.
Рис. 23. Робот готов для преодоления сложных препятствий.
При помощи программы, которая есть на диске, идущем в комплекте с набором, составляем программу для робота и скидываем на NXT-блок.
В пределах возможностей робота делаем для него трассу и испытываем его.
В начале данной работы была выдвинута гипотеза: возможности создания вездехода, если будет создана его модель.
Цель работы достигнута (см. Приложения 3, 4). Гипотеза доказана экспериментальным путем. Создать вездеход для прохождения завалов возможно. Реализация подобного вездехода, даст возможность его использования в спасательных операциях, в военных целях. Также можно использовать как транспортное средство для преодоления труднопроходимых мест в лесных массивах, горных районах.
Использованные материалы и Интернет-ресурсы
Программа для гонки лего-роботов, написанная в среде “LEGO MINDSTORMS. NXT”
(см. http://legorobotososh.ksdk.ru)
Рис. 1. Программа для прямолинейного движения «Самодельного вездехода».
Рис. 2. Программа для кругового движения «Самодельного вездехода».