Максим Шахтарин,Роботы

Анализ функций сенсорных систем управления на примере игрового
конструктора-робота “LEGO Mindstorms EV3”
Выполнил:
Шахтарин Максим
семейный клуб “ТАЛАНТиЯ”
Научный руководитель:
Алексеев Егор Николаевич
Челябинск - 2016
Введение
Целью нашей работы является изучение возможностей сенсорной
системы управления роботом.
Задачи:
• Изучить историю развития робототехники ;
• Классифицировать машины по сферам и целям их применения;
• Выяснить, что такое “сенсор” и каким образом он применяется при
строительстве роботов.
• Изучить работу сенсорной системы управления робота на примере
конструктора LEGO Mindstorms.
Гипотеза: мы предполагаем, что робот при помощи системы излучателей
и датчиков сможет выполнить ряд задач,связанных с выполнением
физической работы.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Истоки развития робототехники
Слово «робот»
вышло из под пера
чешского фантаста
Карела Чапека,
написавшего в 1920
году пьесу “Р. У. Р.” –
“Россумские
Универсальные
Роботы”, которая
повествовала о
фабрике,
производящей
искусственных
людей
Робототехника (от робот и техника) — прикладная наука, занимающаяся
разработкой автоматизированных технических систем.
Роботы пришли к
нам из древних
мифов: это Галатея
– статуя
прекрасной
женщины,
оживленная ее
творцом
Пигмалионом;
Голем пражского
раввина Иегуда
Бен Бецалеля
Становление современного
использования роботов в жизни
людей
С развитием робототехники
определились 3 разновидности
Роботов:
• С жёсткой программой
действий;
• Манипуляторы, управляемые
человеком-оператором;
• С искусственным интеллектом
(иногда называемые
интегральными),
действующие "разумно" без
вмешательства человека.
Применение особенностей машин в
разных сферах производства
Глубоководный
робот-исследователь
Робот-андроид “ASIMO”
наливает апельсиновый
сок
Роботизированный
конвейер в цехе сборки
автомобилейРоботизиро
ванный конвейер в цехе
сборки автомобилей
Развлекательные роботы
появились с выходом на рынок
робособаки от компании “AIBO”
Однако кроме уже готовых роботов существуют и самые настоящие игровые
конструкторы, при помощи которых можно собрать настоящего управляемого
робота.
Например, “LEGO Mindstorms EV3” - конструкторы последнего поколения. На
основе этого конструктора мы будем проводить наше практическое исследование.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Постановка задач и анализ
результатов тестирования.
•
Отличить цвет. В этом эксперименте нам
необходимо доказать способность нашего робота
идентифицировать два цвета: черный и белый.
• Найти предмет. На данном этапе мы будем
испытывать работу ультразвукового датчика, при
помощи которого нашему роботу необходимо будет
найти на открытом пространстве предмет и
подъехать к нему.
• Воздействовать на предмет. Роботу необходимо
будет не только найти предмет, но и вытолкнуть его
за пределы ограниченного пространства. Однако
самому роботу будет запрещено пересекать
ограниченную территорию.
“LEGO Mindstorms EV3”
Установка колеса
Скрепляющие балки
Рулевое колесо
Датчик света и цвета
Модуль ЦПУ
Датчик касания
Датчик инфракрасный (слева) и
ультразвуковой (справа)
В ходе эксперимента мы доказали нашу гипотезу полностью.
Роботу удалось при помощи датчиков найти предмет и
воздействовать на него. Все задачи были выполнены практически
без сбоев.
Выводы
Все цели и задачи были достигнуты.
Мы много узнали об истории развития и местах
применения “умных” машин.
Мы изучили системы , которые позволяют роботу быть
полезным и выполнять необходимые человеку задачи.
Мы создали собственного робота основанного на самых
современных технологиях. На его примере мы оценили
возможности, которые дают нам машины.
Спасибо за внимание