В центре внимания – роботы

​Московские школьники, как известно, творцы и выдумщики. В этом могли убедиться любители робототехники.

Семиклассник школы №1279 с углубленным изучением английского языка Олег Кружков (руководитель проекта – учитель информатики и ИКТ Наталия Пантелеева) стал автором проекта «Автоматическая рука», предложив автоматизированную версию человеческой руки. Целью Олега стала разработка робота с манипулятором на дистанционном управлении для использования в опасных для жизни человека ситуациях. Робототехническая конструкция имитирует работу кисти человека и представляет собой устройство, способное оказывать эффективную помощь человеку, чьи руки травмированы. Надев это устройство, человек сможет выполнять все обычные повседневные задачи: держать объекты, принимать пищу. Самое интересное, что модель «Автоматическая рука» выполнена из деталей конструктора Lego mindstorms на основе микропроцессора NXT и предусматривает два режима работы: автономный и с оператором. Сервомоторы используют в конструкции для имитации движения пальцев, кисти руки и локтевого сустава (конструкция предусматривает в дальнейшем использование локтевого и плечевого суставов руки). В режиме «с оператором» модель представляет собой объект – «перчатку», которую нужно надевать на руку оператора, она соответствует анатомической форме правой руки человека и делает повторяемые движения максимально естественными. В автономном режиме модель правой руки человека выполняет запрограммированные задачи, при этом она может заменить человека на вредном и опасном производстве или при выполнении монотонной работы, например, при проведении лабораторных опытов, в которых реактивы вносят неоднократно через определенные промежутки времени.Александр Расюк, семиклассник гимназии №1569, работал над «Механической моделью шагающего робота». Его робота с восемью двигающимися опорами-ногами Г-образной формы в движение приводят два электродвигателя с левой и правой стороны. Передачу вращательного движения от двигателей к каждой ноге осуществляют зубчатые шестерни – на левой и правой стороне установлены по одному ряду из семи шестерен одинакового диаметра, каждая нога-опора закреплена в карданном подвесе и в процессе движения описывает окружность. Для определения геометрических размеров ног-опор (величина короткого, длинного плеча и угол между ними) Александр произвел графические построения, рассмотрел шесть различных вариантов в основных фазах движения и выбрал оптимальные значения. Для получения информации о месте нахождения робота на нем установлена беспроводная поворотная видеокамера, питание подают через скользящие контакты, управление роботом осуществляют дистанционно по каналу Bluetooth; прием команды осуществляет Bluetooth модуль HC-06, принятую команду обрабатывает микроконтроллер ATTiny2313, с которым соединены драйверы двигателей L293D, для коррекции движения используют датчики касания препятствий. Александр самостоятельно спроектировал, изготовил и спаял печатную плату управления. С мобильного устройства Android посылают управляющую команду размером 1 байт, в котором каждая пара битов отвечает за управление направлением вращения двигателей. Исходный код программы управления под Android взят из открытого источника на сайте sotvorimvmeste.ru ИЦ НИЯУ МИФИ, в код внесены изменения для создания необходимых командных кнопок на экране, затем проект откомпилирован в среде Eclipse. Руководитель проекта Ирина Струнгис совместно с автором проекта считают необходимым дальнейшую модификацию «Механической модели шагающего робота», предусматривающую установку ультразвуковых дальномеров для нахождения препятствий.Девятиклассник Никита Наумов, семиклассник Андрей Дьяконов из школы №2 Троицка сделали робота «Чистюля» (руководитель – заместитель директора по ИКТ Николай Тихонов).Тема вандализма стала одной из актуальных проблем в современном мире. Появление даже незначительных и случайных надписей, рисунков на стенах домов, в подземных переходах чаще всего способствует последующим разрушениям этих объектов. Испорченные объекты кажутся ничейными, стимулируют дальнейшую их порчу и снимают социальные запреты. Вот почему на восстановление испорченных объектов, ремонт, замену, смывание надписей, устранение многочисленных объявлений требуются громадные материальные затраты и большие физические усилия, порой коммунальным службам просто не хватает «рук», им и решили помочь авторы проекта. Они предложили использовать телеуправляемую роботизированную платформу (РП) для поиска и устранения загрязнений, что может уменьшить количество используемого низкоквалифицированного персонала. Для работ, считают ребята, потребуются специалисты более высокого класса, а это значит, что условия труда, заработная плата и престиж профессии выйдут на новый, более высокий уровень. Получившуюся модель можно разделить на три основные части: шасси с емкостью для чистящего средства, манипулятор с 4 степенями свободы и управляющую электронику. Для демонстрации принципов работы такого характера ребята создали уменьшенную модель робота «Чистюля», которая движется вдоль вертикальных поверхностей и ведет поиск загрязнений. При обнаружении надписей, рисунков и других загрязнений платформа останавливается напротив загрязненного участка стены на заранее определенном расстоянии и выполняет программу очистки, распыляя чистящее средство под давлением из жиклера, расположенного на последнем суставе манипулятора. После завершения программы очистки роботизированная платформа (РП) продолжает движение до следующего загрязненного участка. Все действия идут под контролем оператора.