Презентация к проекту "Создание управляемого робота на плате Arduino с использованием блютуз модуля"

В современном обществе идет активное внедрение роботов в нашу жизнь, они заменяют очень многие процессы: робот – сиделка, робот – няня, робот – домработница, робот ˗ пылесос и т.д.

Сферы применения роботов различны: медицина, строительство, космос, а специалисты обладающие знаниями в этой области очень востребованы.

На основе Arduino мы решили создать робота, который управляется с помощью bluetooth-приложения со смартфона, а именно : робот должен перемещаться вперед и назад, влево, вправо, и дополнительно к этому возможно дистанционно управлять светом : включать фары и аварийную сигнализацию.

Противоречие между желанием создать робота своими руками, с  одной стороны, и отсутствием необходимых для этого знаний и умений, с другой стороны, определили  проблему: возможно ли создание робота в домашних условиях. Всё вышеизложенное и побудило нас к созданию своего робота.

Целью  данной работы является  создание управляемого робота на основе набора « APPLIED ROBOTICS »

Объектом   является набор « APPLIED ROBOTICS »

Предметом   является принцип строения и работы робота на основе конструктора  набора « APPLIED ROBOTICS »

В основу данной работы положена  гипотеза , согласно которой, изучив принцип строения и работы робота на основе набора « APPLIED ROBOTICS » , можно создать робота самостоятельно.

В соответствии с целью и гипотезой нами были поставлены следующие  задачи :

Задачи:

1.Разработать и собрать робота.

2.Спроектировать, спаять, настроить электронную схему и добиться работоспособности системы.

3.Запрограммировать бортовой микроконтроллер, протестировать его.

4.Испытать поведение и управляемость робота.

5.Рассмотреть варианты дальнейшего применения данных систем.

ХОД РАБОТЫ:

I этап – сборка робота.

Самого робота мы собрали из имеющегося в школе набора « APPLIED ROBOTICS », предоставленного по программе Точка роста. Основная часть – это пластиковая база, два передних колеса, два мотора, заднее – опорное колесо, плата Ардуино Мега, крепление платы, блютуз модуль(не входил в комплект, выписали на алиэкспресс), светодиоды в составе передних фар, задних фар и боковых, выполняющих роль аварийной сигнализации. Также были использованы 3 резистора на 330 Ом, аккумулятор на 7,3 Вольта и 1400 Ма и соединительные провода.

jl

Плату Ардуино Мега прикрепили к пластмассовой базе, которую нам изготоделированиевили на 3-D принтере в Точке роста направления 3-D мо. В качестве движущей силы использовали два мотора постоянного тока с редуктором. Диапазон питания для этих редукторов от 3 до 8 Вольт). Для питания робота использовали аккумулятор, который поставлялся в комплекте. Аккумулятор подключили к плате Ардуино. При необходимости подзарядки аккумулятор не надо отсоединять от платы, а достаточно отсоединить переходник и подключить к зарядному устройству. Для связи с роботом через приложение на смартфоне использовали блютуз модуль HC 06, радиус действия сигнала до 10 метров.

В качестве передней фары использовали девяти-диодный фонарик, в качестве задних фар и аварийной сигнализации – светодиоды из комплекта.

II этап – Программирование бортового микроконтроллера:

Для создания кода использовали среду программирования Ардуино.

Загрузка скетча или прошивка контроллера Ардуино –операция,

которая дала нам возможность быстро и без лишних проблем загрузить в память контроллера управляющую программу.

Таким образом в микроконтроллер записали программу, так называемую прошивкой, которая позволяет получать сигналы с датчиков, общаться с различными устройствами через интерфейсы, управлять исполнительными процессами.

III этап -подключение блютуз модуля

Для управления используем программу Bluetooth RC Controller. Включив питание, подсоединили через приложение.

Включив питание, переходим через пункты меню Option-Connect to car. Определяем, что соединение произошло: индикатор в левом верхнем углу приложения меняет цвет с красного на зеленый, а блютуз модуль мигает менее часто чем до соединения.

Также через приложение можем управлять включением передними фарами, задними фарами, аварийным сигналом. Для того, чтобы робот ездил, используют ползунок скорости от минимального до максимального значения. На пульт управления приложения есть кнопки вперед, назад, влево и вправо, которые позволяют поворачивать робота в нужном нам направлении.

Выводы:

Сконструированная нами роботизированная машинка после загруженной в неё программы, выполнила все действия, согласно изложенным условиям. По итогам проделанной работы, можно сделать вывод, что, изучив принцип работы робота и среду его программирования, можно изготовить простейшего робота своими руками. То есть гипотеза подтвердилась, цель и задачи проекта выполнены.

Выполняя работу, мы усвоили общие принципы работы микроконтроллеров, и их применение в робототехнике. Приобрели первоначальные навыки разработки и изготовления управляемых роботов.

Изучая робототехнику, мы открыли для себя удивительный мир, и в будущем, возможно, свяжем свою профессиональную деятельность с производством и внедрение Роботов в различные сферы жизни. Действующая модель робота может получить широкое практическое применение для обследования помещений без сопровождения человека. Может быть использован при создании роботов способных работать в условиях, неблагоприятных для людей. Робот может использоваться для помощи военным, полиции и МЧС, для проведения лабораторных и исследовательских работ, в опасных условиях и труднодоступных для человека средах.