Исследовательская работа по робототехнике на тему "Бумаго-пенопласторез"

Оглавление: Введение…………………………………………………………………………………………..3 Основная  часть……………………………………………………………………...……………5 Заключение ……………………………………………………………………………………….9 Библиографический список……………………………………………………………………..10 Приложение ……………………………………………………………………………………...11 2 Актуальность.  Применение   промышленных   роботов   в   современном   производстве многообразно и широко, а робототехника постепенно становится неотъемлемым атрибутом не Введение только производства, но и быта. Проблема:     Возможность  создания   модели  производственного  робота  манипулятора   из конструкторов LEGO. Цель:  создание из конструктора LEGO модель производственного робота манипулятора. Объект исследования:  конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0. Задачи:  ­ ­   познакомиться с особенностями работы производственных роботов;   изучить   и   проанализировать   образовательную   робототехнику   на   предмет   ее   функциональных возможностей; сконструировать из конструктора LEGO модель производственного робота; ­           изучить конструктор LEGO Mindstorms NXT 2.0; ­ ­          запрограммировать сконструированную модель; ­ Зачем человеку нужны промышленные роботы манипуляторы? разработать инструкции по сборке и программированию  сконструированной модели. • возрастает трудоемкость основных монотонных и однообразных производственных процессов • • • • повышается опасность производства и многих технологических циклов (радиация, запыленность, недостаточная освещенность рабочего места); увеличивается объем и вес объектов манипулирования и обработки; увеличивается потребность в работе в местах и условиях, недоступных homosapiens (на большой глубине, высоте, в условиях высокого радиационного заражения, в космосе и т.д.).  Практическая значимость: ­ формирование алгоритмического стиля мышления; ­   возможность   использования   материалов   работы   для   сборки   и   программирования представленных моделей из конструкторов LEGO.  Башенный кран 3 Роботы­ погрузчики Основное содержание Промышленным   роботом  называют   автоматический   манипулятор   с   программным управлением. Несмотря на сложное устройство, робот достаточно прост в управлении. Дело в том, что программирование робота осуществляют «обучением» на основе приемов ручного труда. Благодаря   универсальности   и   высокой   производительности   промышленные   роботы   по эффективности нередко не уступают специализированным автоматам, но в отличие от них могут переходить от одной работы к другой простой сменой программ. Применение роботов может быть 4 выгодно   и   в   крупносерийном   производстве   и   в   условиях   частой   смены   вида   выпускаемой продукции, т, е. в серийном и мелкосерийном производстве. Робот может заменить рабочего, особенно на однообразных операциях. В отличие от человека   он  не утомляется,  не совершает  субъективных  ошибок и способен развивать большие усилия. В итоге повышается однородность качества   изделий,   возможно   ускорение   процесса   производства   переходом   на   непрерывную круглосуточную работу. Робот  обычно состоит из манипулятора, программного управления, двигателя, движителя, регистрирующих   и   анализирующих   блоков   (датчиков),   блоков   управления,   телекамеры, дальномера. Узлы и агрегаты монтируются на специальной раме, которая крепится к полу или устанавливается на движителях (колесах) для перемещения по полу. Пульт управления делается выносным   или   крепится   непосредственно   на   роботе.   В   качестве   силовых   агрегатов   роботов используют   гидро­,   пневмо­   и   электроприводы,   смешанные   приводы.   Захватные   механизмы роботов бывают механические с жесткими или пружинящими губками, с вакуумными присосками, с электромагнитами и комбинированные. Мы   посещаем   клуб   «Юные   кулибины»   в   МОБУ   «Кергудская   ООШ»   Ичалковского муниципального района Республики Мордовия. Мы новое поколение детей живем в эру высоких технологий, и мы подумали ­ почему нам не сделать универсальное устройство для резки бумаги и бурения отверстий в пенопласте. Для постройки робота мы использовали  детали конструктора «LEGO  MINDSTORMS.  NXT»   артикул   9797   и   деталей   дополнительного   набора   «LEGO MINDSTORMS»   артикул   9696,   модель  управляется   микропроцессором  NXT  2.0,   с   помощью программы, написанной на языке NXT­G.«LEGO MINDSTORMS. NXT 2.0»  мы собрали робота. «Универсальный бумаго­ пенопласторез»  (насадка для пенопласта) вид сбоку 5 вид сзади «Универсальный бумаго­ пенопласторез»  (насадка для резки бумаги) вид с боку 6 вид сзади Написали программу для NXT. 7 Программа для NXT Робот может управляться напрямую по этой программе через компьютер, который имеет Bluetooth  гарнитуру.   Моделью   моста   можно   управлять   через   сотовый   телефон  на   платформе Android, имея на нем специальную программу NXTremotecontrolviabluetoothfromMobilePhone. Выводы и практические рекомендации Выводы: • Работая над проектом. Мы узнали, что в мире есть проблема, которая в будущем, может привести к снижению производительности труда. Работая   над   проектом,   мы   совершили   увлекательное   путешествие   в   мир промышленной робототехники. Смоделировали работу механизма для резки бумаги и бурения пенопласта. Сконструировали робота для резки бумаги и бурения пенопласта. Разработали алгоритм работы робота для резки бумаги и бурения пенопласта. Написали программу для робота для резки бумаги и бурения пенопласта. • • • • Назначение и возможная область реализации проекта Наглядная модель робота для резки бумаги и бурения пенопласта будет востребована как: • • Наглядная модель робота при обучении студентов  колледжей; Пример модели при обучении конструированию и программированию школьников, с помощью конструктора «LEGO MINDSTORMS. NXT»; Прототип для создания реального промышленного робота манипулятора для резки • • • бумаги и пенопласта; Высокотехнологичная, развивающая игрушка конструктор для детей от 8 лет. Заключение В начале данной работы была поставлена цель ­ создание модели робота для резки бумаги и бурения пенопласта, используя детали конструктора «LEGO MINDSTORMS. NXT 2.0» артикул 9797. Цель данного проекта достигнута – создан  LEGO ­ робот, способный продемонстрировать работу робота по резке бумаги и бурению пенопласта. Мы доказали целесообразность нашего проекта. 8 • Библиографический список: 1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B %D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%BE %D0%B1%D0%BE%D1%82  2. 3. 4. http://news.build.su/newsflash/283­2011­08­17­01­03­57 http://torg.mail.ru/mobilephones/sotovye­telefony­na­android­tpg/ http://ru.appszoom.com/android_applications/communication/nxt­remote­   control_lglk.html http://www.prorobot.ru/load/lego_mindstorms_nxt_2_0_8547_manual_rus.     pdf http://bio­nica.narod.ru/page6.html  5. 6. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Приложение 1 9 • Паспорт робота 1.Наименование «Универсальный бумаго­ пеноплаторез» Габариты (мм) 329 х 270 х 170, вес 800г. Краткое описание промышленный робот манипулятор, собранный из деталей  • 2. 3. конструктора «LEGOMINDSTORS.NXT 2.0» Возможная область применения: •    Наглядная  модель  робота  при  обучении  студентов  колледжей Пример модели при обучении конструированию и программированию школьников, с 4. • • помощью конструктора «LEGO MINDSTORMS. NXT»; Прототип для создания реального промышленного робота манипулятора для резки  бумаги и пенопласта; • • 5. 6. Высокотехнологичная, развивающая игрушка конструктор для детей от 8 лет. Год создания 2015г. Фамилия,   имя,   отчество   автора   (членов   авторского   коллектива)   Ганичев   Сергей, возраст 13лет и Капранова Светлана, возраст 13 лет. 7. Место учебы (объединение, класс, курс) МОБУ «Кергудская ООШ»  Ичалковского района Республики Мордовия клуб «Юные Кулибины». 8. Фамилия,   имя,   отчество   руководителя,   должность,   постоянное   место  работы: Дьякова Оксана Александровна учитель математики и информатики МОБУ «Кергудская ООШ». Контактный телефон 89093289664. 10