Белка - Аутентичный Роботизированный макет

Белка - Аутентичный Роботизированный макет
Даты проведения
с 2017-01-18 по 2017-06-02
Никишин Александр Алексеевич, Белостоцкий Павел Ильич Лагерь труда и отдыха при школе №1436 (производственная практи-ка), работал в июне 2016 года.

Наш проект «Роботизированный аутентичный макет «Белка» фактически является программно-аппаратным комплексом, выполненный на базе дет-ской мягкой игрушки, с вставленным каркасом. Два двигателя - исполни-тельный механизм, отвечают за движение лапок белки и её головы соответ-ственно, которые в свою очередь управляются программой, написанной нами на языке СИ++, скомпилированной программатором для контролле-ра Pic 16F628A.

Ход работы:

Для изготовления нашего макета мы использовали мягкую игрушку. Нам пришлось распороть её по шву, вытащить из неё часть поролона и вставить внутрь специально выпиленную панель из фанеры, на которой закрепили электронную плату, с/машинки и систему рычагов.
• Двигается по стволу, воспроизводя звук, соответствующий белке
• Останавливается
• Поднимает лапки
• Грызет орех, наклоняя голову
• Говорит текст
• Делает разворот
• Двигается по стволу обратно

Программа управления для контроллера Pic16F628A, где реализован алго-ритм поведения нашей электронной белки, написана на языке программи-рования СИ++, откомпилирована и загружена в контроллер через програм-матор.

В экспериментальной части работы мы подбирали нужные значе-ния токов на временных макетах отдельных узлов схемы и всей схемы, использую необходимые приборы: мультиметр, источник питания,
Далее мы создали рисунок монтажной платы, развели её в среде Sprint Layout, нанесли на фольгированный гетинакс рисунок (рас-печатка с лазерного принтера), затем травление, лужение, пайка комплектующих, программирование микроконтроллера, оконча-тельная реализация электронной схемы и ее размещение на макете. Тестирование проекта.
Ссылка на видеоматериал:

Наша работа над проектом условно разбита на два этапа:
1. Движения самой белки (поднимание/опускания лапок, и действия го-ловой вверх/вниз, звуки природные и голосовые тексты для сказочных сюжетов);
2. Движение белки по стволу с поворотом;
Наш проект – это конкретное технического устройство – роботизирован-ный макет белки, то основные методы это:
• изучение литературы, видеоматериалов о поведении белки в природе;
• эмпирический метод, в ходе которого экспериментально подбирали параметры движения белки – её лапок, движения головы, измеряли и изменяли значения токов для двигателя и сервомашинки, которые обеспечивали четкую бесперебойную работу устройства;
• Также экспериментально при программировании контроллера подби-рали параметры программы, чтобы поведение макета повторяли ре-альные движения белки в естественных условиях.
Развить модель «Волшебный электронный лес», в котором сейчас «обитают» роботизированные аутентичные модели таких животных и птиц, как ёжик, дятел, сова, экскурсовод попугай Кеша, добавив ново-го обитателя – Белку, как альтернативы «живым уголкам» в школах.
"1. Подготовить материал по белке, как одному из самых интересных оби-тателей наших лесов и парков, для учителей и учащихся начальной школы; 2. Изучив характерные движения и звуки нашего «героя», подготовить техническое задание на создание программно-аппаратного комплекса «Аутентичная модель Белки» 3. Придумать текст для «Белки», который будет использован в нашем «волшебном лесу». 4. Использую наши знания и умения в «ОО Технология» и 3D прототипи-рованию, создать макет «Белка». 5. Популяризировать среди ребят нашей и других школ такие направления технического творчества как электроника и робототехника. 6. Использую наши знания по электронике и программированию создать: • блок схему макета; • принципиальную электрическую схему макета; • написать программу управления макетом.
В российских школах изучается такой предмет как Природоведение и, чтобы поддержать интерес младших школьников к предмету, дать им воз-можность посмотреть, как ведёт себя наш герой – белка в «живой природе». Это очень актуально, так как в настоящее время в школах не рекомендуют создание «живых уголков» - их сложно обслуживать, а главное, у многих детей аллергическая реакция на запахи. В нашем лесу все обитатели издают звуки, которые имитируют их реальные звуки в природе, но также они вы-ступают в некоторой инсценировке как сказочные персонажи, говорящие на человеческом языке, что очень нравится маленьким посетителям и, полага-ем, вызывает у них желание сделать что-то подобное, мотивирует на научно-техническое творчество.
"1. Мы создали проект «Аутентичный роботизированный макет Белка», который органично вошёл в общий проект школы волшебный элек-тронный лес. 2. Школьники нашей школы и других школ города Москвы приходят на экскурсии, в результате чего знакомятся с поведение нашего героя – Белки в природе и узнают возможности современной электроники и робототехники
"• Мы уже указывали выше, что авторы проекта получили прекрасную возможность расширить, закрепить, а глав-ное, применить свои знания по электронике и програм-мированию, которые мы получаем в рамках профильного обучения инженерной направленности. • У младших школьников - посетителей «Волшебного элек-тронного леса» поддерживается интерес к предмету «Природо-ведение», развивается интерес к научно-техническому творче-ству, что в настоящее время очень актуально, так как наблюда-ется нехватка мотивированных, подготовленных студентов ВУ-Зов и инженеров на производствах в таких сложных направле-ния науки и техники как электроника, робототехника.
"1. Мультиметр М1000. 2.Источник питания HY 1803D. 3.Осциллограф ОСУ-10А 4.Электромонтажный инструмент. 5.Слесарный инструмент. 6. Сверлильный станок 7.Паяльная станция SOLOMON SL-10. 8. Химические реактивы (хлороное железо) для изготовление печатных плат. 9. Фольгированный гетинакс. 10. Набор радиоэлементов (резисторы, конденсаторы) для подборки нуж-ных параметров работы реле и двигателей.
О проекте

Проект опубликовал

Целевая аудитория

школьники 8-11 класс специалисты преподаватели будет интересно всем

Специализации

3D технологии Радиоэлектроника Робототехника Программирование Конструирование

Области знаний

Математика и информатика Техника и инженерные науки Микроэлектроника