Общая характеристика

В последние годы профессия инженера становится все более востребованной, однако, многие люди попросту не заинтересованы в технической сфере. Для того, чтобы заинтересовать их, показать на простом примере, что из себя представляют робототехника, радиотехника и программирование, и что с их помощью можно создать, необходимо нечто простое в сборке, легкое для понимания и результативное.

Проект представляет собой робототехнический конструктор в виде робота, который собирается из отдельных модулей, способных выполнять такие задачи, как сбор данных (датчики) и прием/передача информации (приемо-передающие устройства).

Это крайне простой в сборке и эффективный в обучении инструмент, который позволяет пользователю на простом примере понять основные принципы робототехники, радиотехники и программирования. Происходит это посредством сборки робота в различных конфигурациях (модули могут быть расставлены в любых предназначенных для этого местах на корпусе).

Проблема

В попытке решить вопрос с нехваткой инженеров, школы, колледжи и ВУЗы сталкиваются со следующими проблемами:

• нехватка демонстрационных технических средств для обучения;
• привлечение детей и подростков в техническую сферу.

В ходе анализа данной проблемы, а также уже имеющихся вариантов ее решения, был сформирован концепт нашего конструктора.

Решение

Конструктор позволяет путем наглядной демонстрации основных принципов робототехники, радиотехники и программирования в виде интерактивной игры, заинтересовать детей, начиная со школьного возраста, и подростков как перечисленными ранее тремя дисциплинами, так и технической сферой в общем, являясь при этом относительно недорогим продуктом. Основными преимуществами являются простота сборки, а также возможность в режиме реального времени видеть мир «глазами робота» через датчики, просматривая данные, собранные ими.

Технологии

Разрабатываемый продукт является роботом-конструктором, собираемым из отдельных модулей. Модули крепятся на специальную раму, выполненную из алюминия или пластика. Корпуса самих модулей выполнены из пластика. Подобный выбор материалов позволяет значительно снизить итоговый вес продукта.

Модули выполняют различные задачи, включающие в себя сбор информации (датчики) и прием/передачу информации (приемопередающие устройства).

При разработке использованы следующие виды датчиков:

• гироскоп – устройство, реагирующее на изменение углов ориентации робота;
• акселерометр – устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения;
• компас;
• видеокамера;
• LiDAR (Light Detection and Ranging) – устройство, позволяющее измерять расстояние до объектов с помощью света;
• ультразвуковой датчик – устройство, использующее высокочастотный звук для ориентации в пространстве;
• инфракрасный датчик – устройство, которое обнаруживает и регистрирует тепловое излучение от окружающих объектов;
• RaDAR (Radio Detection and Ranging) – устройство, позволяющее измерять расстояние до объектов с радиоволн.

Прием и передача данных осуществляется с помощью антенн, к которым подключены усилительные модули различного назначения. Использованы такие технологии, как:

• Bluetooth;
• Wi-Fi.

Для передвижения робота используются разнообразные виды ходовых частей, которые, как и ранее описанные модули, крепятся на основную раму и являются взаимозаменяемыми. Предполагается следующий набор ходовых частей:

• колеса различных видов:
  • стандартные;
  • поворотные (как на тележках в супермаркетах) – вращаются вокруг смещенного колесного шарнира;
  • шведские (роликовые) – выполнены из множества роликов, имеющих собственные оси вращения. Позволяют роботу перемещаться в стороны без поворота корпуса;
  • шаровые – являются всенаправленными;
• гусеницы.

Для приема сигнала от робота и просмотра данных, собранных датчиками, предлагается разработка отдельного ПО, которое позволить визуализировать эти данные в виде пространственной модели окружения.

Потребители

Специализированные робототехнические школы, школьные кружки и секции, колледжи, университеты технической направленности, которые нуждаются в новом демонстрационном техническом средстве для обучения.

На страницу проекта