Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента
Каркасный дом, пошаговая инструкция
Что лучше инжектор или карбюратор?
 
wro tc
World Robot Olimpiad 78

Российский проект по очистке океана занял Первое место на WRO-2016

Команда из президентского ФМЛ №239 (г. Санкт-Петербург) завоевала первое на Всемирной олимпиаде роботов. В творческой категории в средней возрастной группе ребята презентовали экологический проект по очистке океана от мусора.
1A
World Robot Olimpiad 76

Команда из Мурманска стала лучшей на WRO в основной категории

В основной категории в средней возрастной группе первое место на всемирной олимпиаде роботов одержала команда из Мурманска. Их робот лучше всех справился с заданием «Сортировка отходов».

Официальные результаты WRO 2016 в Индии

Дек 05, 2016 World Robot Olimpiad 8
wro2016
Опубликованы официальные итоги WRO 2016. Представляем сводную информацию по призовым местам и «top-8» по категориям, а также «медальный зачёт»…

От технического творчества к современным технологиям в АПК

Дек 02, 2016 Мероприятия 17
1
1-2 декабря 2016 года в городе Челябинске состоялся III Всероссийский технический форум «От технического творчества к современным технологиям в…

WRO-2017 пройдет в Коста-Рике

Нояб 28, 2016 World Robot Olimpiad 41
KR wro
Следующая Всемирная олимпиада роботов пройдет в одной из самых маленьких стран Центральной Америки – Коста-Рике. На церемонии закрытия World Robot…

«Роборука» принесла России Второе место

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 69
v1
В творческой категории второе место России принесла команда из Санкт-Петербурга, представившая проект «Роборука». Ребята из СПБГДТЮ под руководством…

Россия заняла третье место в футболе роботов

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 62
f2
В футболе роботов Россия заняла третье место. Бронзовые медали получили ребята из лицея Иннополиса, тренировавшиеся под руководством Рустама Кагапова.

Творческая категория: впечатления судей из России

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 49
wro tc
Творческая категория на WRO – одна из самых зрелищных. Судьи из России Инна Вылегжанина и Александр Капитонов подробно изучили экологические проекты…

Дополнительные задания для основной категории на WRO-2016

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 38
reg3
На соревнованиях Основной категории были объявлены дополнительные задания. По мнению тренеров, они оказались не самыми сложными.

Advance Robotics Category: результаты квалификации

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 41
b4
Результаты прохождения квалификации в Студенческой категории «top 16»

Основная категория: результаты квалификации

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 67
reg2
Результаты прохождения квалификации Основная категория Elementary «top 64» Junior High «top 64» Senior High «top 64»

Игра в боулинг оказалась драматичной

Нояб 27, 2016 World Robot Olimpiad 44
b1
Игра на WRO для команды Санкт-Петербургского губернаторского ФМЛ № 30 оказалась не только напряженной, но и драматичной. Несмотря на поданную…

Тренер из Узбекистана о WRO и «РобоФесте»

Нояб 26, 2016 World Robot Olimpiad 27
3Y
Впервые на World Robot Olympiad в Индию приехала команда из Узбекистана. В Ташкенте школьники занимаются в RoboKidz - детской школе робототехники,…

Итоги первых соревнований на WRO

Нояб 26, 2016 World Robot Olimpiad 45
wro2016
В Индии подведены предварительные итоги первого соревновательного дня. Он оказался успешным для российской сборной. Во второй день вышли все команды.

Война заставила сирийцев сделать проект по уборке разрушенных зданий

Нояб 26, 2016 World Robot Olimpiad 36
S
«В результате войны от бомбардировок разрушено очень много зданий», – такими словами начинается защита творческого проекта команды из Сирии.

WRO-2016: впечатления судей

Нояб 26, 2016 World Robot Olimpiad 54
2
В первый соревновательный день World Robot Olympiad произошел казус. По каким-то причинам было перенесено открытие олимпиады. Участники собрались…

Самые колоритные участники WRO-2016

Нояб 25, 2016 World Robot Olimpiad 42
3
На Всемирную олимпиаду роботов приехали более 400 команд из разных стран мира. Портал ФГОС-ИГРА.РФ предлагает познакомиться с самыми колоритными…

На WRO-2016 выступят 19 российских команд

Нояб 25, 2016 World Robot Olimpiad 44
2
Сегодня в Нью-Дели (Индия) начался международный финал Всемирной олимпиады роботов WRO (World Robot Olympiad). В нем принимают участие более 440…

Какой увидели Индию участники WRO

Нояб 25, 2016 World Robot Olimpiad 61
wro india
13-ую Всемирную олимпиаду роботов принимает Индия. Несколько дней аэропорт Дели заполняли гости из разных стран – тренеры, команды с необычным…

Олимпиада, на которой ценят мусор

Нояб 24, 2016 World Robot Olimpiad 57
1
На Всемирной олимпиаде роботов в Индии каждая бумажка будет на весь золота. А все потому, что тема соревнований этого года – борьба с отходами. Для…

 m1 Ни для кого не секрет, что большинство ДТП происходит из-за человеческого фактора. Поэтому нам с детьми пришла идея создать автомобиль который будет управляться не человеком, а роботом. Автомобиль, управляемый не людьми а компьютером – это значит сделать его безопасным. Машины, обладающие интеллектом, полностью исключают аварии и нарушение ПДД, так как робот не устает, не переживает, не опаздывает и не торопится. Автомобиль будущего должен полностью контролировать дорожную ситуацию. Считывать знаки, светофоры и общаться с соседними автомобилями. А управлять чудо-машиной можно при помощи заранее написанной программе или при помощи компьютера. Так же автоматизированные машины можно использовать как общественный транспорт, который будет приезжать вовремя и останавливаться только в положенных местах. Такой автомобиль также может спокойно доставлять грузы или отвозить хозяина домой, если он сам не в состоянии сесть за руль.

Работа над этим проектом шла весь 2013-14 учебный год. Конечной целью которого было создать автомобиль, который будет способен самостоятельно без участия водителя проехать по заданному маршруту, при этом не нарушая правил дорожного движения и распознавая и объезжая препятствия на дороге. Для выполнения конечной задачи мы решили начать с более простых задач, для начала что бы автомобиль выполнил какие-либо маневры на площадке (проехаться по «змейке» или по кругу).

В команде разработчиков данного автомобиля состояли пятеро ребят в возрасте от 12 до 16 лет - по одному из разных технических кружков. Каждый из них отвечал за свою часть работы: два механика-конструктора, два программиста и один который отвечал за электрооборудование и электропроводку. Во время работы над проектом дети приобрели знания при решении практических задач и проблем, требующих интеграции знаний из различных предметных областей. А так же изучили новый для них, вид программирования. И не маловажной частью работы над проектом было не только изучение и разработка механизмов и программ, а также работа в одной слаженной команде.

Описание проекта

Расскажу вам вкратце про то, как мы делали автомобиля-робота, и почему мы его сделали именно так.

В начале 2013-2014 учебного года начали работать над роботизированным автомобилем. Задачей этого проекта было создать автомобиль, который будет способен самостоятельно без участия водителя проехать по заданному маршруту, при этом не нарушая правил дорожного движения и распознавая и объезжая препятствия на дороге. Но для начала мы поставили себе цель, что бы на конец этого учебного года наш автомобиль выполнил в автономном режиме хотя бы пару элементов.

Первой грубой моделью этого проекта выступил автомобиль ВАЗ 2109, этот автомобиль стоял на списании и был в плачевном состоянии, но так как другого выбора у нас не было, нам пришлось его «реанимировать» (то есть привести в чувства). В то время пока одни пытались отремонтировать машину, мы с детьми начали работу над проектом.

Вторым автомобилем у нас был Daewoo Matiz, автомобиль в хорошем состоянии и в добавок еще и с автоматической коробкой передач (это облегчило нам работу с переключением передач, и избавило нас от педали сцепления).

m2

 Нашу дальнейшую работу над проектом мы разделили на этапы:

1. Распределение обязанностей.

Всего в проекте участвовало пятеро детей школьников в возрасте от 12 до16 лет. Они с роботами они уже знакомы, так как раньше уже занимались на кружках по робототехнике в нашем центре. Так что процесс распределения обязанностей не занял долго времени. Мы выделили следующие обязанности:

· Механик-конструктор.

· Программист контроллера Arduino, программист контроллера VEX Cortex.

· Специалист по электрооборудованию и электропроводке.

Дети выбрали себе те обязанности в которых они сильны и разбирались лучше остальных.

2. Разработка макета конструкций.

Для начала мы решили создать макеты конструкций, которые будут установлены на наш автомобиль. Для макетов мы использовали обычный образовательный конструктор LEGO Minstorms EV3. Почему мы взяли этот конструктор – в наборе этого конструктора имеются различные детали для сборки, а также зубчатые шестерни различного размера, реечные передачи, и различные датчики. Для макетирования очень удобно использовать.

Большого вниманию этому пункту не буду уделять, так как пока работали с макетами перебрали много различных вариантов управления педалями и рулем (переключать скорости мы решили, что не будем так как машина старая и довольно тяжело попасть в нужную скорость).

3. Контроллеры и электрооборудование.

В первом автомобиле мы использовали три контроллера Arduino UNO и три Motor Shield для них. Один контроллер отвечал за рулевое управление и энкодер расположенный на руле, второй контроллер отвечал за управление педалями газа и сцепления. А третий контроллер отвечал за управление педалью тормоза, и снимал показания с ультразвуковых датчиков расстояния, расположенных на переднем бампере.

Первая проблема с которой мы встретились это выбор моторов. У моторов которые у нас были в наличии не хватало мощности нажать на педали, начали искать другие моторы. В итоге мы сняли моторчики с электро-стеклоподъемников (рис. 1) этого же автомобиля (ВАЗ 2109), использовали их в педальном блоке, и в рулевом управлении.

 m3

(рис.1) Моторчик от    

электро-стеклоподъемников  

 

Вторая небольшая проблема возникла в подключение моторов от стеклоподъемников к Arduino UNO, мы использовали для этого Motor Shield. А питание взяли с аккумулятора автомобиля. Но все равно моторы вращались медленно и слабо (напряжение на мотор поступает 12 вольт, но сила тока слишком маленькая 50 mA). Поэтому было принято решение использовать автомобильные реле типа 90-3747-11 (рис. 2), для управления моторами.

m4

 (Рис.2) Реле типа 90-3747-11

Во втором автомобиле мы использовали всего 2 контроллера:

· Arduino UNO вместе с Motor Shield

· VEX Cortex

Arduino UNO мы использовали для управления замком зажигания, габаритами, ближним светом фар и снимали показания с ультразвуковых датчиков расстояния, которые располагались на переднем бампере. VEX Cortex использовали для управления механической частью автомобиля (педалями, рулевым колесом и коробкой передач), так же снимали показания с ультразвуковых датчиков расстояния, но которые располагались по бокам автомобиля.

   

Во всех механизмах управления автомобилем мы использовали 2-х проводные моторы 393 совместном моторным контроллером 29 (рис. 3). Использовали в конструкции только эти моторы, если не хватало мощности, то ставили два мотора.

 m5

(рис.3) 2-х проводной мотор 393,

 и моторный контроллер 29

 Для того что бы контролировать положение руля, и положение педалей мы использовали так же из набора VEX – «Оптический датчик положения вала» (Энкодер) (Рис. 4). Этот энкодер удобен тем что мы могли его разместить на любой вал который нас интересовал.

   m6

(рис.4) Оптический датчик

положения вала (Энкодер)

   

Для того чтобы ограничить включение подворотников и переключение ручки КПП мы использовали концевые переключатели (Рис. 5) из набора VEX. Два вида переключателей:

1. Limit switch

2. Bumper switch

m7m8

(рис.5) Концевые переключатели:

 1- Limit switch, 2-Bumper switch

 

Так же для обратной связи использовали ультразвуковые датчики расстояния. Использовалось два типа датчиков:

1. Датчики HC-SR04 -  располагались на переднем бампере были подключены к Arduino UNO. (рис. 6)

m9

(рис.6) Ультразвуковой

датчик HC-SR04

   

2. Ультразвуковой дальномер из набора VEX – использовался по бокам автомобиля. (Рис. 7)

     m10

(рис.7) Ультразвуковой дальномер

 из набора VEX

                                   

4.  Механика.

 

m11 Электродвигатель(Мотор)

1) Вал быстроходный

2) Корпус редуктора

3) Вал-шестерня быстроходной ступени

4) Зубчатое колесо быстроходной ступени

5) Промежуточный вал

6) Вал-шестерня тихоходной ступени

7) Зубчатое колесо) тихоходной ступени

8) Тихоходный вал

10) Исполнительный механизм прикрепленный к валу (9)

11) Подшипниковый узел со сквозной крышкой и с уплотнением

       

Кинематическая схема привода (управления педалями)

   Итак, крутящий момент передается: с вала электродвигателя 2 на быстроходную ступень 4-5, далее на промежуточном валу на участке 5-7 на тихоходную ступень 7-8, далее на тихоходный вал 9 и на исполнительный механизм 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фото уже установленной на автомобиль понижающей кинематической передачи (Рис. 9,10).

  m12           

 (рис.9) Механизм управления педалями.

m13                         

 (рис.10) Механизм управления педалями.

 

 С управлением рулевым колесом больших проблем не возникло. Сходили в магазин где продают запчасти для велосипедов, и купили там две велосипедные звездочки и цепь для них. После этого мы сняли руль с машины и отдали сварщику, что бы он приварил к рулю велосипедную звездочку (Рис. 11). Далее установили рулевое колесо на место и натянули цепь (Рис. 12).

m14  m15

                                    

 (рис.11) Звездочка на руле                 (рис.12) Механизм управления рулевым колесом.

 m16

 Механизм управления рулевым колесом,  с энкодером и моторчиком.

   

   Для управления ручкой АКПП, мы использовали реечную шестерню из набора VEX (Рис. 12), и 2-х проводные моторы 393 (Рис. 3).

   m17          m18

  (рис.12) Реечная шестерня  из набора VEX.

m19       

Далее собрали конструкцию и установили механизм управления ручки АКПП на автомобиль.

 m20

 



Комментарии   

# Настена! 27.10.2014 20:07
Клево!Мне нравится)Отличн ая идея))) :P :P :P :o
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Володя 27.10.2014 19:14
было бы классно увидеть этот автомобиль на "робокроссе" в следующем году, ну и увидеть их на пьедестале победителей=)
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# автор 24.09.2014 17:26
Ролик с движением автомобиля добавили!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
# Андрей 15.09.2014 13:48
Хорошо бы закончить статью показом видео с движением роботизированно й машины по «змейке». У вас наверняка такое есть, покажите и вдохновите ))
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить