Разработка и сборка модели робота-манипулятора

                                                                       Ученик 7 класса

Арапов Леонид Дмитриевич

                                                                       Руководитель: Ермалович Екатерина Евгеньевна

Прежде чем приступить к сборке своего робота, я выбрал материал для своего робота. Я решил делать его из листового пластика, так как он легко обрабатывается с помощью лобзика, скреплять детали между собой - с помощью клеевого пистолета и клея “Момент”. В процессе сборки робота выяснилось, что данный материал слишком гибкий, а клеевые швы непрочные.

Из-за этого я решил изготовить все подвижные детали с помощью 3d-принтера, так как он позволяет получить детали любой формы, обладающие достаточной жесткостью и сделать это с большой точностью. Кроме того использование данного устройства ускорило процесс изготовления робота и уменьшило количество физического труда. До этого процесс изготовления детали состоял из следующих этапов:

1. Разработка чертежа на бумаге

2. Перенос чертежа на пластик

3. Выпиливание детали с помощью лобзика

4. Зачистка краев детали наждачной бумагой

5. Сборка объемной детали из нескольких плоских, склеивание.

Теперь процесс изготовления детали состоял из таких этапов:

1. Разработка 3d-модели в программе Tinkercad

2. Перевод модели в формат для печати с помощью программы Cura

3. Печать детали на 3d-принтере

            Изготовив нужное количество деталей для моего робота, я занялся его полной сборкой. Для соединения деталей я стал применять болты с гайками. Данное соединение более прочно по сравнению с клеевым. Для обеспечения подвижности узлов моего робота в местах их соединения я установил металлические оси, соединённые с сервомоторами. Подвижные узлы я назвал по аналогии с человеческой рукой: “плечо”, ”локоть” и “запястье”.

Оказалось, что при движении робот теряет равновесие и может упасть. Чтобы этого избежать, я утяжелил основание робота грузом массой 350 граммов. Это сделало моего робота более устойчивым. Также в процессе наладки выяснилось, что во время загрузки платы сервомоторы двигались хаотично, что при их большой мощности могло привести к поломке робота. Мне удалось этого избежать, поставив реле, включающее питание сервомоторов только после загрузки платы. Чтобы можно было манипулировать моим роботом (вращать всю конструкцию на основании, сгибать и разгибать “локоть”, ”плечо” и “запястье”, захватывать и отпускать предметы), я написал программу для платы Strela на языке wiring.

Я опробовал свой манипулятор на захват предметов различной формы и материалов. Мой манипулятор лучше всего справляется с захватом и переносом предметов, имеющих форму параллелепипеда и шероховатую поверхность. Я думаю, что для захвата предметов другой формы, нужна другая конструкция захвата.

Для своего робота я выбрал  bluetooth-модулем HC-06.

            Со стороны управляемого устройства, такого как Arduino, этот модуль выглядит как обычный последовательный интерфейс.

            С HC-06 можно управлять роботом прямо со своего смартфона. Поставив на телефон или планшет одну из многочисленных программ для управления через bluetooth, можно превратить его в настоящий продвинутый джойстик, и  робот сможет послушно поворачивать вслед за поворотом смартфона. Точно так же можно связаться со своим устройством с ноутбука, или с любого другого прибора, который может подключаться к bluetooth-устройствам.

Bluetooth Remote Control 4.0 Full Retail

Эта программа позволила мне управлять своим роботом.