Бесконтактный дозатор для рук из lego



бет5/6
Дата27.03.2023
өлшемі0.49 Mb.
#471194
түріИсследование
1   2   3   4   5   6
Немцов Игорь Проект

LEGO Mindstorms — конструктор для создания программируемого робота. В 2013 году в свет вышла модель LEGO Mindstorms EV3 . В набор Lego кроме обычных деталей (балки, оси, втулки, коннекторы, шестерни, колеса и гусеницы и декор) в набор Lego EV3 входит: два больших сервомотора, ультразвуковой датчик, датчик цвета, гироскопический датчик, датчик касания, инфракрасный датчик, перезаряжаемая аккумуляторная батарея, соединительные кабеля, USB-кабель.
Сердце и мозг роботов, построенных на платформе LEGO MINDSTORMS Education EV3. Программируемый микрокомпьютер EV3 – это микрокомпьютер. Он включает в себя процессор типа ARM с Linux-образной операционной системой. Есть возможность программирования и регистрации данных с помощью микрокомпьютера, созданные программы и полученные данные могут быть экспортированы в программное обеспечение EV3. Микрокомпьютер совместим с мобильными устройствами, и питается батареями типа АА или аккумуляторной батареей EV3. Управляет моторами и собирает данные с датчиков.
Разобравшись с деталями Lego Mindstorms EV3, рассмотрим его программное обеспечение (ПО). ПО Mindstorms EV3 основано на LabVIEW, графическом языке программирования, которым пользуются ученые и инженеры по всему миру. ПО предоставляет возможность перетаскивать и размещать командные блоки. Таким образом, чтобы писать программы, следует размещать блоки функциональности на схеме. В зависимости от типа блока, каждый блок может быть сконфигурирован. Например, «Средний и большой мотор» имеет 5 режимов работы: выключить, включить и вращать, включить в течение определенного количества секунд, включить и повернуть на определенный градус, включить и повернуть фиксированное число раз.
Все доступные блоки находятся на палитре внизу среды разработки и для удобства разделены на категории. Интуитивно понятный интерфейс позволяет сначала создавать простые программы, а затем продуктивно развивать свои навыки программирования, делая возможным создание сложных многоуровневых программ и проведения различной экспериментальной работы.
2.3. Программирование робота на ПК согласно условию задачи
На этапе программирования робота в среде Lego Mindstorms EV3 на ПК начинается самое интересное.
Для осуществления поставленной задачи потребовалось использовать метод исследования «эксперимент» изучить множество материала, составим программу (Приложение 1, Рис.2), для выполнения роботом несложное действий. После этого мне стало ясно – для того чтобы робот был способен выполнить весь комплекс действий, согласно поставленной мной задаче, нужно прописать в программе, всю цепочку действий, каждый шаг, каждое движение! В итоге получилась следующая программа. Робот «дозатор рук» дезинфицирует руки (Приложение 1, Рис.2).
2.4. Загрузка программы в робота
Я подключил робота через Bluetooth, в этом случае робот привязан к компьютеру, и программу на выполнение можно запускать прямо из среды программирования. Кроме того, во время выполнения программы появляется возможность визуально контролировать ход её выполнения (заголовки выполняющихся в данный момент программных блоков будут мерцать), и их можно отслеживать на компьютере. Таким образом, была загружена программа (Приложение 1, Рис.3).
2.5. Тестирование работа
Робот «дозатор рук» после загруженной в неё программы, стал выполнять действия, согласно изложенным условиям: Он аккуратно выдавил антисептик. Я считаю, что доказал тот факт, что изготовить робота своими руками возможно, изучив принцип работы робота и среду его программирования можно создать робота который заменяет дозатор.
Выводы
Изучив историю робототехники, я узнал, что люди с древних времен хотели создать механизмы, которые могли бы выполнять вместо них тяжелую и вредную работу. Однако первые успехи в этом направлении появились только в середине 18 века.
Исследовав виды современных роботов и функции, которые они выполняют, я узнал, что современная робототехника полностью основана на компьютерных технологиях. Современные роботы делятся на две категории: рабочие и домашние.
Для достижения поставленной цели – создания программируемого робота – я изучил конструктор Mindstorms EV3 и среду его программирования LabVIEW,. Важнейшими элементами конструктора являются микрокомпьютер (микропроцессор) EV3, сервомоторы и четыре датчика. Программное обеспечение Mindstorms EV3 основано на LabVIEW, графическом языке программирования, которым пользуются ученые и инженеры по всему миру
Решение нашей задачи - конструирование робота на основе конструктора Mindstorms EV3 было разделено на несколько этапов:
1. составление задачи: какие действия должен выполнить робот;
2. Mindstorms EV3 и среда его программирования;
3. сборка робота;
4. программирование робота на ПК согласно условиям задачи;
5. загрузка программы в робота;
6. тестирование работа.
Собранный мной робот «дозатор» (Приложение1,Рис.4) после загруженной в неё программы, выполнил все действия, согласно изложенным условиям. Таким образом, по итогам проделанной работы, можно сделать вывод, что, изучив принцип работы робота и среду его программирования, можно изготовить программированного робота своими руками, которого можно будет использовать вместо «дозатора для рук». То есть гипотеза подтвердилась, цель, и задачи проекта выполнены.
Но учитывая, что в процессе изучения конструктора Mindstorms EV3, я увидел огромное количество вариантов созданных роботов на основе этого конструктора, теперь мне очень хочется попробовать что-то новое.
В заключение хочу сказать, что я очень рад, что у меня получилось собрать и запрограммировать «дозатор», процесс был очень интересным и увлекательным, кроме того я узнал много нового.
Польза проекта:

  1. Развивая способность к программированию, пространственное мышление, воображение, творческое мышление и логику, эстетические способности.

  2. Формирует желание самостоятельно экспериментировать. Получить массу положительных эмоций от занятий с роботом «дозатора для рук». Каждый эксперимент жду с нетерпением, что же получиться

  3. Спирограф способен успокоить нервную систему и взрослого.

  4. Использование спирографа (Приложение 1, Рис.3) благотворно влияет на подготовку руки детей к письму, дети учатся держать правильно карандаш. Все происходит в игровой форме и непринужденно. Вырисовывание разных изгибов и закорючек способствует формированию хорошего почерка (Приложение 1, Рис.4).

Популярная математическая игра головоломка, создает необычные рисунки. «Спирограф» необычный, увлекательный развивающий робот, который, несомненно, принесёт пользу в развитии ребёнка помогая, освоить азы программирования.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет