В настоящее время сфера робототехники активно развивается: конструкторы и изобретатели всего мира трудятся над созданием роботов, готовых заменить человека в разных областях его деятельности. Публике демонстрируются разнообразные роботы-музыканты, роботы-танцоры и роботы-художники. В связи с этим, меня заинтересовала робототехника, и я решила создать, не имеющего аналогов на рынке, робота-снеговика, который будет рисовать снежинку с поворотом на точный угол на шаговых двигателях.
При написании работы была поставлена цель: создать собственного робота, который будет рисовать геометрическую снежинку с поворотом на точный угол.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1.Узнать историю происхождения роботов
2.Познакомиться со строением и типами роботов
3.Собрать робота, который рисует геометрическую снежинку
4.Изучить Arduino, написать программу для управления роботом
5.Продемонстрировать робота, который рисует геометрическую снежинку детям начальных классов
Объект исследования: робот-снеговик, рисующий геометрическую снежинку.
Предмет исследования: характеристики и способности робота, рисующего геометрическую снежинку.
Гипотеза. Создание рисунка-снежинки роботом более совершенно и точно, по сравнению с рисованием человека той же снежинки.
Методы исследования: анализ литературы, сравнение, классификация, обобщение, моделирование.
Актуальность темы обусловлена тем, что создание робота тесно связано с физикой и математикой. Практическое применение законов физики, нескучных формул и расчетов, становиться результатом работающего изобретения. Робот не знает усталости и может работать круглые сутки, главное, что бы хватило заряда батареек. Этот современный робот будет нужен для детей начальных классов. У детей появилась возможность понаблюдать за уникальной техникой рисования. Не отрывая ручки от листа бумаги, робот рисует сложный геометрический рисунок.
Проблема исследования: создание принципиальной схемы сборки робота и написание программы для создания рисунка-снежинки.
Устройство представляет собой микроконтроллерный электронный блок управления шаговыми двигателями. Двигатели подключены к контроллеру через соответствующий драйвер шагового двигателя с целью исключить перегрузку на выводах контроллера. Питание контроллера стабилизируется до значения 5 Вольт. Питание драйвера обеспечивается напрямую от батарей общим напряжением 6 Вольт. В момент первоначального запуска робот принимает исходное положение и начинает выполнение программы рисования линий снежинки. Поворот робота для начертания линий под заданным углом производится на месте. После чего рисуется прямая заданной длинны. Для исключения неровностей или смещения вершин многогранника требуется должным образом закрепить листок. В итоге, робот-снеговик рисует сложную геометрическую фигуру.Проделанной работой я довольна, но не собираюсь останавливаться на сделанном и хочу усовершенствовать своего робота, а так же сделать рекламу и подарить робота детям из детских домов.Результаты работы могут применяться на уроках ИЗО, в художественных школах, на уроках физики и информатики.
Выводы: В процессе исследования я познакомилась с основными задачами робототехники, узнала элементы теории автоматического управления, особенности использования микроконтроллеров. Я собрала индивидуальное изобретение, изучила Arduino и литературу о роботах, узнала историю происхождения роботов, познакомилась со строением и типами роботов. Написала программу, с помощью которой робот-снеговик выполняет поставленную задачу - рисует геометрическую снежинку. Я продемонстрировала робота-рисовальщика детям начальных классов. Рисунок, нарисованный роботом, детям показался интересным. Ребята ранее ничего подобного не видели!