Разработка и реализация манипулятора руки с использованием механических и электронных компонентов

1.

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа №2117»
ТЕМА: «РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ
МАНИПУЛЯТОРА РУКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ
КОМПОНЕНТОВ»
Автор:
ученик 10А класса,
ГБОУ «Школа №2117»,
Моргунов Вячеслав Дмитриевич
Руководитель:
учитель физики,
ГБОУ «Школа №2117»,
Тетерева Ольга Владимировна
г.Москва, г.Щербинка, 2024

2.

Обоснование проекта
В свете актуальности робототехники в проекте желание воссоздать
собственную версию руки-манипулятора для выполнения простых задач.
Для достижения данной цели предполагается применение 3D печати, а
также программирования при помощи Arduino Таким образом,
использование Arduino становится ключевым фактором для полного
функционирования руки-манипулятора, а также для поставления задач
данному прибору

3.

Актуальность проекта
- Автоматизированное и безопасное производство
- Преодоление физических ограничений в задачах на пределе
человеческой выносливости
- Устранение негативных факторов,которые оказывают отрицательное
воздействие на человека

4.

Гипотеза
Предполагается, что применение манипуляторной руки для выполнения
промышленных и повседневных задач обеспечит возможность улучшения
качества и стабильности работы. Процесс разработки на базе интегрированной
среды предоставит гибкость и удобство в создании, способствуя тем самым
решению проблемы большого количества работы, а также работы с негативновлияющими на человека веществами и материалами. Гипотеза подразумевает,
что данная методология поможет изучить вклад в развитие инновационных
технологий через Arduino и 3D печать

5.

Цели
- Повышение навыка программирования в Arduino
- Создание прототипа манипуляторной руки

6.

Задачи
- Создание программы-кода для манипуляторной руки
- Моделирование деталей под 3D печать для руки-манипулятора
- Сборка и проверка работоспособности прототипа

7.

Научная новизна
Инновации программирования использованием интегрированной
среды разработки. Проект предполагает создание руки-манипулятора,
в основе которого лежит перечень функций, разработанные с
применением интегрированной среды разработки Arduino. Это может
решить проблемы предприятий
Эффективное использование программирования. Проект внедряет
написание кода на интегрированной среде разработки для создания
руки-манипулятора. Это представляет собой инновационный подход к
решению проблемы превышения человеческих возможностей и
здоровья, что может быть революционным в области промышленности

8.

Практическая значимость
• Популяризация робототехники в производстве. Проект
может служить примером успешного внедрения
робототехники в промышленных целях, способствуя
ее популяризации в промышленном сообществе
• Гибкое программирование на определённый ряд
задач
• Таким образом, проект обладает не только научной
новизной в области робототехники, но и имеет
практическую значимость, вносящую вклад в развитие
и внедрение технологий и программирования в
Рис.1 Робот-сварщик(рука-манипулятор с сварочным
аппаратом)
производственные процессы

9.

Материалы,использованные в проекте
• Компьютер и периферийные устройства:
Использование высокопроизводительного
компьютера и необходимых периферийных устройств
для эффективного запуска интегрированной среды
разработки Arduino
• Интегрированная среда разработки Arduino: Основной
инструмент для программирования, используемый
для создания руки-манипулятора
• Интернет-ресурсы и онлайн-платформы: Поиск и
анализ различных ресурсов для вдохновения, а также
для изучения тенденций в программировании
• Исследование и анализ более эффективной
разработки кода в Arduino

10.

Представление проекта
Программа-код для полного функционирования руки-манипулятора и выполнения
ею простых задач при помощи контроллера

11.

12.

13.

Детали для руки-манипулятора в цифровом виде

14.

Все модели деталей понадобятся для распечатки на 3D
принтере и дальнейшей сборки манипуляторной руки

15.

Манипуляторная рука в собранном виде

16.

Результаты
- Написан программа-код для манипуляторной руки
- Создана цифровая модель манипуляторной руки, для дальнейшей
печати на 3D принтере

17.

Выводы
Интегрированная среда разработки Arduino оказалась мощным инструментом для
создания кода руки-манипулятора. Ее функциональность позволила реализовать
функциональные идеи с высокой степенью точности
Проект позволил внедрить инновационные элементы в робототехнику, что способствует
созданию уникальных продуктов, способных привлечь внимание пользователей
Проект открывает перспективы для расширения робототехники, а также для внедрения
новых технологий и инноваций в области промышленной робототехники и её
автоматизации
• Таким образом, проект демонстрирует использование передовых технологий и
удовлетворение потребностей занятых и многозадачных предприятий, предоставляя
перспективы для дальнейшего развития и успеха

18.

Использованная литература и интернет-ресурсы
• https://studbooks.net/2530398/tovarovedenie/analiz_promyshlennyh_robo
tov_manipulyatorov
• https://st-urman.ru/foto/roboty-dlya-proizvodstva-mebeli.html
• https://www.thingiverse.com/thing:1215831