Робототехника: конструирование и управление

1. Это чей там слышен топот? На работу вышел он. Мышцы металлические, Мысли электрические

2. Повторим Что такое роботы

• универсальный автомат, который может
выполнять какие-либо действия без
непосредственного участия человека
• это помощники и ассистенты, которые
полезны дома, в общественных местах, на
производстве и в промышленности.
• живое существо, способное мыслить и
действовать самостоятельно.

3. Прочтите текст, выберите соответствующие Типы роботов

3.Робот рыбок наблюдает,
1.Робот в кратере
Дно морское изучает.
вулкана,
«Выручай меня, матрос!
Как в кастрюльке
Я ракушками оброс!»
великана:
«Если не расплавлюсь,
4.Это маленькая Таня,
То с работой
А у Тани робот — няня.
справлюсь!»
«Слушайся, Танюша, мамы,
2.На другой планете
Как я слушаюсь программы!
робот
Пробы взял, поставил
5.Робот в шахте уголь рубит,
опыт:
Робот уголь очень любит,
«Воздух есть, и есть
Никаких других пород
вода.
Кроме угля не берёт.
Человек, лети сюда!»
Промышленные , боевые роботы, роботы для обеспечения безопасности
–специальные, медицинские, исследовательские роботы, бытовые
(сервисные), социальные и телеприсутствие, развлекательные (игрушки)
….

4. Определите Типы управления роботом

2
1
3
а.Прямое (ручное),
бАвтономное,
в.Полуавтономное,
Г.Управление на основе
искусственного интеллекта
и машинного обучения
4

5. Конструирование и моделирование роботов

Тема урока
Конструирование и
моделирование роботов
Процесс создания робота включает
конструирование и моделирование

6. Рассуждаем

Будущее, каким его представляли фантасты XX века, уже наступило. На
сегодняшний день уже существуют роботы, о которых несколько лет назад,
человечество не могло даже мечтать. Таким образом, разнообразие типов
роботов и их применения в жизни делает эту технологию незаменимой в
современном мире. Роботы продолжают развиваться, и их внедрение в
различные сферы жизни открывает новые перспективы и возможности для
улучшения качества жизни, повышения эффективности труда и решения
сложных задач, с которыми сталкивается человечество. Роботы выполняют
наши повседневные задачи — от уборки дома до доставки товаров.
Разумеется, они научились этому не самостоятельно
Рассуждаем
• Может ли один человек создать робота?
• Кто роботов создает?
• Как можно назвать профессию будущего?
• Робототехник , инженер–конструктор

7. познакомиться с основами конструирования роботов и принципами их работы

Как вы думаете, какие знания нужно иметь, для того, чтобы
научиться конструировать и моделировать роботов?
Давайте поставим цель нашего урока
• Цель урока:
познакомиться с основами
конструирования роботов и принципами
их работы

8. -рассмотреть основные компоненты необходимые для конструирования роботов (датчики, моторы, контроллеры); -познакомиться с

• Робототехника-это прикладная наука, которая занимается
созданием и использованием роботов.
• Какие умения у нас должны быть, чтобы мы смогли
собрать и запустить робота?
• Давайте поставим задачи урока.
• Задачи урока:
-рассмотреть основные компоненты
необходимые для конструирования
роботов (датчики, моторы, контроллеры);
-познакомиться с принципами
программирования и управления
созданными моделями

9. Роботы состоят из нескольких ключевых компонентов:

• Механические приводы: Двигатели и
механизмы, которые обеспечивают движение
робота.
• Датчики: Устройства для сбора информации о
внешней среде.
• Программное обеспечение: Программы и
алгоритмы, которые управляют поведением
робота.
• Интерфейсы управления: Средства
взаимодействия человека с роботом.

10.

11. Основная деталь робота

• Блок управления или микропроцессор - является сердцем любой
модели, контролируя работу датчиков и моторов. Блок
управления осуществляет передачу информации от управляющей
панели к собранной модели

12.

Датчики –это органы чувств робота, они помогают воспринимать
различные воздействия окружающей среды:звук, свет, касания,
температуру, давление, электричество

13.

• Информационная управляющая система –это мозг робота,
который вырабатывает законы управления механизмами
исполнительной системы на основе заложенной программы с
учётом сигналов обратной связи от сенсорной системы.

14.

манипуляции
перемещение
• Исполнительная система – это устройства, предназначенные для
непосредственного воздействия на объекты окружающей среды
или взаимодействия с ними в соответствии с управляющими
сигналами, формулируемыми информационно-измерительной
системой или непосредственно оператором

15. Основы конструирования роботов можно разделить на несколько важных

Механическая структура робота — это физическая основа, на которой
закрепляются другие элементы. Она может варьироваться от простых
конструкций, сделанных из пластиковых или металлических деталей, до
сложных каркасных систем, изготовленных с использованием 3D-печати.
Механическая структура должна учитывать баланс и распределение
массы, чтобы робот мог двигаться и выполнять заданные функции без
проблем. Электронные компоненты являются сердцем любого робота. К
ним относятся различные датчики, моторы, контроллеры и источники
питания.
Управление может осуществляться как вручную (например, с
использованием пульта дистанционного управления), так и
автоматически в зависимости от полученных данных от датчиков.
Программирование является краеугольным камнем этого аспекта —
написание алгоритмов и программ, которые определяют поведение
робота в ответ на изменения окружающей среды. Для этого чаще всего
используются языки программирования, такие как C++, Python или
специализированные визуальные языки, например Scratch.

16.

17. Практическая работа

18.

• При создании
робота и
программы для
него, необходимо
понимать суть
работы каждого
датчика т.к.
данные знания
дадут
возможность
правильно
рассчитывать
траекторию
движения робота,
его
функциональнос
ть и т.д.

19.

• Главный элемент
конструктора – это
микрокомпьютер
(микропроцессор)
ARDUINO, он является
«мозгом» робота
«КЛИК», который
позволяет роботу
«КЛИК» ожить и
осуществлять
различные действия.
Микрокомпьютер
«КЛИК» содержитв
себе: процессор, FLASH
память (16 мегабайт),
операционную систему
Linux и многое другое.
Контролирует моторы
и собирает данные с
датчиков.

20.

Создание робота на основе конструктора «КЛИК» разделено на
несколько этапов:
составление задачи: какие действия должен выполнить робот;
отбор и сортировка нужных деталей;
сборка робота;
программирование робота на ПК согласно условиям задачи;
выгрузка материала непосредственно в робота;
проверка проделанной работы

21. Программа в mBlock 5

22. Структура среды программирования программы mBlock 5 Рабочее пространство программы состоит из пяти основных окон.

23.

Через USB-кабель электронное устройство подсоединяется к
компьютеру, загружается написанная программа и робот может работать
автономно, в зависимости от того, какие действия мы ему прописали в
программе.

24. Из чего можно сделать робота.

25. Домашнее задание

• Посмотреть видео , как и из чего можно
создать робота в домашних условиях.
• Выбрать понравившийся доступный
вариант, выполнить работу согласно
инструкции.

26. Рефлексия: подари мне смайлик

27. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ