Робот рисувальник - це простий робот малює кола, що повторюються. Не дивлячись на простоту з його допомогою можна створювати складні фігури, встановлюючи його в різних точках листа. Робот виконаний за технологією "роздрукував і вперед" (unpack and forward). При виготовленні його корпус друкується на принтері. Технологія складання повністю орієнтована на роботобудівників-початківців. $CUT$

Плюси даної розробки:
+Корпус друкується на принтері!
+Для складання паяльник не потрібно!
+Немає необхідності виготовляти друковану плату!
+Для складання використовується всього два радіокомпоненти: мотор і батарейка!

Робот спроектований з урахуванням мінімальної кількості компонентів, його можливості невеликі. Але в конструкції передбачені: проста заміна і установка фломастеру будь-якого кольору, регулювання діаметра кола, що промальовується, включення-вимикання живлення, регулювання кута установки мотора.

1.ВІДЕОТЕСТИ

Через панель навігації відеоплеєра можна вибірково вибрати необхідний відеофрагмент. Панель навігації доступна після запуску відео, праворуч внизу піктограми піктограми. Перед запуском кожного відеофрагмента автоматично відображається його назва у верхньому лівому куті. У нижній частині вікна програвача зліва назва плейлиста та кількість згрупованих відеофрагментів.

• На відео.1. і відео.2показаний малюнок кола робот встановленим зеленим фломастером.

• На відео.3. показано запуск двох роботів на аркушах офісних аркушах білого паперу формату А4.

Відеофрагменти 1-3

ВСІ РОБОТИ на каналі SERVODROID! підпишись і дивись. Перехід за посиланням тисни!

2.ХАРАКТЕРИСТИКИ РОБОТА

На фото.1, фото.2, фото.3 показаний робот рисувальник у складанні.

фото.1. фото.2 фото.3

• Корпус роботаповністю виконаний з тонкого картонуз декоративним надрукованим на принтері малюнком. Використані способи згинів надають формі жорсткості у точках напруг. Сегменти (частини) корпусу можуть згинатися та змінювати кут нахилу двигуна, а також змінювати позиції установки батарейки. Для стабілізації (стійкість) корпусу під час обертання конструкції передбачені опори.
• Радіокомпоненти, що використовуються для складання: двигун і батарейка. Мотор надає руху всю конструкцію щодо центру мас. Крім прямого призначення, мотор і батарейка утворюють центр мас, що і дозволяє промалювати коло за допомогою фломастера.
• Регулювання, підстроювання малюнка.Передбачена можливість швидкої заміни (на інший колір) вузла, що пише (фломастера). Зміна діаметра кола, що промальовується, за допомогою зміни положення батареї, переміщення якої зміщує центр мас. Фіксоване увімкнення та вимкнення робота за допомогою завдання положень кліпси-роз'єму на батарейці. Зміна кута положення двигуна, що дозволяє використовувати двигуни з будь-яким типом корпусу.

фото.4

КОМПОНЕНТИ КОНСТРУКЦІЇ РОБОТА 1.Пишучий елемент (фломастер) 2.Джерело живлення (батарея напругою 9 вольт) 3.Кліпса-роз'єм (для підключення до батареї 9 вольт). 4.Рухома частина (регулювання діаметра кола). 5.Мотор з робочою напругою 5,9 вольт. 6. Корпус з тонкого картону. Примітка.1. На фото.4 недостатньо добре видно двосторонній скотч, яким закріплений мотор та батарейка. Перевірений факт, використання будівельного двостороннього скотчу буквально "приморожує" вказані вище елементи! Тому інші способи кріплення не потрібні. натискайте фото для перегляду повному розмірі

3.ДЕТАЛІ І МАТЕРІАЛИ.

Корпус виконаний з тонкого картону з наклеєною надрукованої на струменевому принтері. декоративною поверхнею(Скіни). Посилання на архів зі скінами розміщено наприкінці статті.Всі креслення в точних розмірах не редагувати! Фотографії компонентів, що використовуються, наведені далі.

фото.5 натискайте фото для перегляду у повному розмірі

КОМПОНЕНТИ КОНСТРУКЦІЇ РОБОТА НА ФОТО.5 1.Фломастери кольорові. 2.Скотч прозорий односторонній. 3.Степлер. 4.Стержень гелієвий (колір будь-який)-1шт 5.Мотор низьковольтний з робочою напругою 5,9В тип RF-300F-1шт. 6.Скотч двосторонній будівельний 7.Кліпса-роз'єм для підключення 9в батареї. Примітка.1. На фото.5 не показано батарею напругою 9 вольт. Рекомендується встановлювати алкаліновунапругою 9 вольт, з нею робот працюватиме довше. Примітка.2. Двостороння худоба має клейке покриття з двох сторін. З одного боку закритий паперовою захисною плівкою для запобігання склеювання. 3. Примітка. Мотор повинен мати робочу напругу не нижче 5,9 вольта, інакше велика ймовірність спалювання обмотки, так як використовується напругою живлення 9 вольт!Мотор можна зняти зі старого компакт-диска або DVD-програвача.

4.ІНСТРУКЦІЯ ПО ЗБІРКУ.

Для правильного збирання дотримуйтесь інструкцій зі збирання. Редагувати, масштабувати креслення в архіві не можна, оскільки всі креслення архіву в точних розмірах.

1.ВИГОТОВЛЕННЯ І ЗБІРКА КОРПУСУ.

Після завантаження архіву, розпакуйте та виберіть варіант друку. Для струменевих принтерів використовуйте креслення кольорових скінів (на вибір), для лазерного принтера чорно-білий варіант. Друк необхідно проводити на фотопапері з основою клею або плівці з основою, що клеїть. Це необхідно, щоб надалі без проблем приклеїти роздрукований скін до тонкого картону.

Приклеюйте липкою основою роздрукований скін до аркуша картону. Потім обережно виріжте по контуру. Якщо використано звичайний фотопапір, то приклеювати доведеться стійким не шкідливим клеєм. На фото.6 показаний скін наклеєний на картон. На цьому фото показані згини виконані в необхідних місцях (зазначено пунктирною лінією).

На фото.7 показано (наближено) великі отвори, які необхідно виконати в позначених колами місцях. Отвори позначені білими стрілками.

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.6 фото.7

Приступайте до збирання частин корпусу. Знайдіть і поєднайте поверхні, позначені літерами "E". Поєднання необхідно виконати з нижньої сторонитак, щоб отвори збіглися (фото.8). Далі просмикніть у накладені один на одного отвори фломастер і закріпіть за допомогою степлера. На фото.8 чорна стрілка вказує на скобу степлера правильному положенні. Скоба "зшиває" поверхні позначені буквою "E", і утримує їх.

На фото.9 показано вигляд конструкції збоку. Чорна стрілка вказує напрямок згортки передніх поверхонь позначених літерами A та B.

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.8 фото.9

Поверніть передню частину корпусу, розмістивши їх як на фото.10. Зверніть увагу на відстань позначеної червоними лініями та стрілками, позначену буквою "S". Ця відстань має бути мінімальною! Зафіксуйте область позначену літерою "A" степлером. Жовті стрілки вказують на правильну фіксацію (розташування) скріпками степлера.

На підписану поверхню "MOTOR" приклейте двосторонній стрибок (фото.10 на позицію вказує чорна стрілка). На фото.11 вид збоку область установки двигуна позначена стрілкою з літерою "M".

УВАГА!Захисну паперову стрічку із двостороннього скотчу на цьому етапі не знімати!

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.10 фото.11

Корпус у складання (вигляд зверху в перспективі) з фіксованими степлером поверхнями показаний на фото.12.

За допомогою одностороннього прозорого скотчу ізолюйте ділянки зі скобами степлера. Це необхідно для того, щоб отримати гладку поверхню(Фото.13). Чорні стрілки на фото.13 показують приблизні межі областей ізоляції прозорим скотчем.

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.12 фото.13

Область покриття прозорим скотчем показана чорним квадратом (фото.14). На фото.14 чорними стрілками показано область з отвором для встановлення фломастеру. Також рекомендується ізолювати прозорим скотчем для збільшення надійності. На фото.15 показана чорним напівпрозорим квадратом область ізоляції скотчем тильного боку (нижня частинакорпуси).

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.14 фото.15

2.ВИГОТОВЛЕННЯ І ВСТАНОВЛЕННЯ РУХОВОЇ РАМИ.

Щоб регулювати діаметр кола, що промальовується, необхідно виготовити рухому раму. Креслення рухомої рами знаходиться в архіві. Креслення виконано в точних розмірах. Його можна не перекладати, а вирізати за контуром і наклеїти на тонкий картон. Потім вирізати контуром і рухлива рама готова (фото.16). Області згинання поверхонь показані на кресленні пунктиром. Встановіть рухому раму, орієнтуючись на фото.17.

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.16 фото.17

З тильного боку поверхню рухомої рами скріпіть прозорим скотчем (на фото.18 показано чорними стрілками). Перевірте, чи рухома рама повинна легко переміщатися як на фото.19, фото.20, займаючи крайні позиції.

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.18 фото.19

На поверхню рухомої рами наклейте двосторонній скотч (фото.21).

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.20 фото.21

3.МОНТАЖ І ПІДКЛЮЧЕННЯ МОТОРА, БАТАРЕЇ.

Встановіть двигун на зазначену позицію, попередньо знявши захисну паперову стрічку з двостороннього скотчу (фото.22). Візьміть гелієвий стрижень (1), зніміть захисний ковпачок (2). Одягніть ковпачок на вал двигуна (3), як показано на фото.22. Ковпачок буде виконувати роль протектора та забезпечить краще зчеплення з поверхнею.

Візьміть кліпсу-роз'єм і скрутіть її червоний дріт із червоним проводом двигуна. Чорний провід кліпси-роз'єму скрутіть з чорним дротом двигуна (фото.23). Загніть місце скручування у бік товстішого дроту. Ізолюйте з'єднання ізоляційною стрічкою(Фото.24).

натискайте фото для перегляду у повному розмірі

фото.22 фото.23

Встановіть батарейку на позицію рухомої рами та сильно притисніть до двосторонньому скотчу(Фото.25). Батарея має бути встановлена ​​так, щоб не закривати отвори для встановлення фломастеру. Коли батарея буде закріплена, встановіть кліпсу-роз'єм, як показано на фото.25. Кліпса-роз'єм використовується в конструкції робота рисувальника як вимикач живлення. Простий поворот щодо одного контакту батареї 9 вольт увімкне або вимкне мотор (показано чорною стрілкою на фото.25).

Доброї доби! Перед вами, дорогі арт-робот, який може розмальовувати різні сферичні або яйцеподібні предмети розміром від 4 до 9 см.

Для його виготовлення знадобиться 3D-принтер, набір стандартних інструментів+ Arduino.

Примітка: Не варто ставити хрест на проектах, які використовують 3D-принтер. За бажанням завжди можна знайти місце або спосіб, де можна замовити друк необхідних для проекту деталей.

Крок 1: Трохи про роботу

Арт-робот - двоосьова саморобкаяка може наносити малюнок на більшості сферичних поверхонь. Робот налаштовується під певний тип предмета (кулі для пінг-понгу, різдвяні прикраси, лампочки та яйця (качині, гусячі, курячі...).

Для обертання сферичного предмета і переміщення маніпулятора використовуються високоточні крокові двигуни з високим моментом, що крутить, а для підйому механізму ручки - тихий і надійний сервопривід SG90.

Крок 2: Необхідні деталі

Для того, щоб зробити вироби своїми рукаминам знадобиться:

• 2x підшипник 623;
• Шпилька діаметром 3 мм та довжиною 80-90 мм;
• 1x пружина (довжиною 10 мм та діаметром 4,5 мм);
• 2x крокових двигуна NEMA 17 (крутний момент 4,4 кг/см);
• Кабелі для двигунів (довжиною 14+70 см);
• USB-кабель;
• 1x сервопривід SG90;
• Arduino Leonardo;
• shield JJRobots;

• 2xA4988 драйвери для крокових двигунів;
• Блок живлення 12В/2A;
• 11x гвинтів M3 6 мм;
• 4x гвинта M3 16 мм;
• 4x гайки M3;
• 2x 20 мм присоски;
• 1x гайка-баранчик M3;
• 1x маркер;

Крок 3: Загальна схема

Як «шпаргалку» можете скористатися даною схемою.

Крок 4: Починайте!

Робот рухає маніпулятором із закріпленим на ньому маркером, що приводиться в дію кроковим двигуном. Інший кроковий двигун відповідає за поворот об'єкта, на який наноситься малюнок (яйце, кулька…). Для утримання предмета на місці використовуються дві присоски: одна, прикріплена до крокового двигуна, а друга на протилежному боці предмета. Маленька пружина давитиме на присоску, допомагаючи їй утримувати предмет. Для підняття/опускання маркеру використовується сервопривід SG90.

Крок 5: Маніпулятор

Встановимо гайку в отвір, підготовлений для неї і закрутимо гвинт 16 мм. Зробимо те саме для власника предметів (праворуч на зображенні вище). При створенні шарніра для маніпулятора використовувалися 216 мм гвинта. Цей шарнір повинен вільно обертатись після закручування гвинтів.

Крок 6: Присоски

Встановимо одну з присосок усередину отвору у тримачі предметів.

Крок 7: Кріплення крокових двигунів

Закріпимо обидва крокові двигуни до основної рами за допомогою 8 гвинтів.

Крок 8: Вісь обертання

Розмістимо всі елементи, як показано на зображенні вище.

• Присоска;
• Гайка;
• Верхня частина;
• Пружина;
• Підшипник 623 (має бути вбудований у ліву чашку);
• Ліва чашка;
• Вільне місце для основної рами;
• Права чашка;
• Підшипник 623;
• роздільне кільце;
• Гайка-баранчик (M3).

Крок 9: Розташовуємо все на своїх місцях

Вставимо зібраний маніпуляторна вісь крокового двигуна.

Встановимо ліву опору на вісь крокового двигуна.

Маркер та яйце встановлені як приклад (зараз розміщувати їх не потрібно).

ПРИМІТКА: Сервопривід потребує коригування. Потрібно буде повторно встановити його кут під час процесу калібрування.

Крок 10: Електроніка

Закріпимо електроніку на тильній стороні основної рами за допомогою гвинтів (2-х буде достатньо).

Підключимо кабелі.

Якщо ви переплутаєте полярності при підключенні крокових двигунів, то вони будуть просто обертатися в протилежному напрямку, але з сервоприводом ситуація буде не такою вже й невинною! Тому двічі перевіряйте полярність перед підключенням!

Крок 11: Програмування Arduino Leonardo

Запрограмуємо Arduino Leonardo за допомогою програмного середовища Arduino IDE(v 1.8.1).

• Завантажимо Arduino IDE (v 1.8.1) та встановимо програму;
• Запустимо програмне забезпечення. Виберемо плату Arduino Leonardo та відповідний COM-ПОРТ у меню «tools->board»;
• Відкриємо та завантажимо код Sphere-O-Bot. Розпакуємо всі файли всередину однієї папки і назвемо її "Ejjduino_ARDUINO".

Крок 12: Арт-робот готовий до створення творів мистецтва

Крок 13: Управління роботом

Програмне забезпечення Inkscape.Завантажимо та встановимо програмне забезпечення Inkscape (рекомендую стабільну версію 0.91).

Завантажимо та встановимо розширення EggBot Control (версія 2.4.0 була повністю протестована).

Розширення EggBot Control для Inkscape – це інструмент, який необхідно використовувати при тестуванні та калібруванні EggBot, а також перенесенні малюнки на яйце. Спочатку потрібно запустити Inkscape. Після запуску Inkscape з'явиться меню «Розширення», а в ньому потрібно вибрати підменю «Eggbot». Якщо не бачите підменю Eggbot, ви неправильно встановили розширення. Виконайте резервне копіюваннята уважно дотримуйтесь інструкцій щодо встановлення розширень.

На цьому все, дякую за увагу!)

Але й набратися цінного досвіду щодо робототехніки. Такий робот є маніпулятором, який має лише два ступені свободи. Як робочий інструмент використовується олівець. У цьому проекті автор вирішив обернену задачу кінематики, а також завдання визначення розташування робочого інструменту в залежності від того, на який кут розгорнуто сервоприводи.

Матеріали та інструменти для саморобки:
- залізний конструктор (Mechanix kit);
- гайки та болти;
- Прищіпка (або інший тримач для олівця);
- два колеса (для опор);
- контролер типу Arduino uno;
- харчування (джерело 5В 2А);
- макетна плата;
- USB-кабель;
- три серводвигуни;
- дриль, викрутка, ключ;
- необхідне програмне забезпечення ( Arduino uno, Matlab).

Процес виготовлення робота:

Крок перший. Розробка механічних елементів робота
Механічна частина збирається дуже просто, це робиться з конструктора. З таким завданням упорається і п'ятирічна дитина.

1. У гойдалках від серводвигуна потрібно просвердлити два отвори. Отвори повинні знаходитися на певній відстані, якою саме видно на фото.
2. Тепер потрібно зробити кріплення для основи з приводом. Потрібно просвердлити чотири отвори для кріплення приводу, а потім зафіксувати його за допомогою гвинтів. Привід буде використовуватися як нерухома основа для робота-руки.
3. Алюмінієві ланки конструктора потрібно прикрутити до гойдалок приводів. Бажано, щоб відстань між гойдалками становила 20 см.
4. Одну гойдалку потрібно прикріпити до нерухомої основи, а другу до другого двигуна. Перед тим, як гойдалки будуть зафіксовані, сервоприводи потрібно відкалібрувати. Їх потрібно встановити таким чином, щоб вал був під кутом 90 градусів. Серводвигун біля основи повинен розташовуватися паралельно ланкам, а привід на вільному кінці має бути розміщений перпендикулярно.
5. Далі беруться ланки конструктора і кріпляться паралельно до вільного кінця та серводвигуна.
6. До нижньої частини конструкції потрібно прикріпити колеса, вони потрібні для балансування робота та його підтримки.
7. Останній двигун повинен бути підключений до закінчення другої ланки з п'ятого пункту.

Для кріплення олівця використовується прищіпка, також можна використовувати будь-який інший відповідний схват. Її потрібно прикріпити до серводвигуна таким чином, щоб відстань між ним та робочим інструментом була близько 20 см.

У процесі збирання важливо дотримуватися зазначених відстаней, а також постійно проводити калібрування двигунів у міру збирання. Безперечно, робота можна вдосконалити, але тут уже все залежить від того, які вузли є. Якщо так вийшло, що немає конструктора, можна використовувати лінійки, шматки пластику та інші відповідні предмети.

Крок другий. Електрична схемаробота
На малюнку можна побачити, як підключається контролер Arduino. Для підключення можна використовувати макетну платуабо ж можна спаяти шилд.

Крок третій. Програмування робота
Програмування складається з кількох етапів. Спершу потрібно взяти зображення та знайти його межі. Після цього можна починати малювати, процес малювання і двох етапів.

Спочатку потрібно знайти піксель, який відповідає цифрі 1, оскільки малюнок тепер виглядає у вигляді нулів та одиниць. У процесі відбувається перевірка, чи є поряд пікселі з одиницею, після чого ручка переміщається на наступну одиницю, а попередню видаляє. Функція замкнута по колу, що дає змогу малювати плавні лінії.

На другому етапі відбувається вирішення зворотного завдання кінематики. При цьому враховуються координати пікселів і на основі цих даних вибираються кути повороту серводвигуна. Що саме при цьому відбувається, можна побачити на малюнку.

Тепер можна переходити до налаштування Matlab та Arduino для того, щоб код відпрацьовував. Спочатку в Matlab необхідно встановити плагін Arduino IO. Далі файл під назвою arduino.m потрібно замінити тим, який прикріплений проекту під такою назвою.

Файли finaldraw.m та draw.m потрібно зберегти в директорію з Matlab. Файл за назвою adioes.ino завантажується на плату.
На наступному етапі потрібно перевірити, до якого порту підключено плату Arduino, відкрити файл finaldraw.m та замінити порт COM3 на потрібний.

Розширення малюнка, який потрібно намалювати, необхідно змінити на тип.png. Це робиться дуже просто, можна використовувати графічний редактор, наприклад стандартний Paint. Файл зберігається у директорію Matlab.

Потім потрібно відкрити файл finaldraw.m та замінити там emma.png на назву малюнка, який потрібно намалювати.
Як видно на картинці, як тест використовується фотографія Емми Вотсон.

Де вчать робити роботів своїми руками крок за кроком. Це команда спеціалістів з галузі автоматизації, яка займається популяризацією робототехніки серед дітей, школярів та студентів.

Робот виконаний за технологією "роздрукував і вперед" (unpack and forward). При виготовленні його корпус друкується на принтері. Технологія складання повністю орієнтована на роботобудівників-початківців.

Плюси даної розробки:

• Корпус друкується на принтері.
• Для збирання паяльник не потрібно.
• Немає потреби виготовляти друковану плату.
• Для складання використовується всього два радіокомпоненти: мотор та батарейка.

Робот спроектований з урахуванням мінімальної кількості компонентів, його можливості невеликі. Але в конструкції передбачені: проста заміна і установка фломастеру будь-якого кольору, регулювання діаметра кола, що промальовується, включення-вимикання живлення, регулювання кута установки мотора.

Відеотести

Через панель навігації відеоплеєра можна вибірково вибрати необхідний відеофрагмент. Панель навігації доступна після запуску відео, праворуч внизу піктограми піктограми. Перед запуском кожного відеофрагмента автоматично відображається його назва у верхньому лівому куті. У нижній частині вікна програвача зліва назва плейлиста та кількість згрупованих відеофрагментів.

Характеристики робота

На фото робот малювальник у збиранні.

• Корпус роботаповністю виконаний з тонкого картону з декоративним надрукованим на принтері малюнком. Використані способи згинів надають формі жорсткості у точках напруг. Сегменти (частини) корпусу можуть згинатися та змінювати кут нахилу двигуна, а також змінювати позиції установки батарейки. Для стабілізації (стійкість) корпусу під час обертання конструкції передбачені опори.
• Радіокомпоненти, що використовуються для складання:мотор та батарейка. Мотор надає руху всю конструкцію щодо центру мас. Крім прямого призначення, мотор і батарейка утворюють центр мас, що і дозволяє промалювати коло за допомогою фломастера.
• Регулювання, підстроювання малюнка.Передбачена можливість швидкої заміни (на інший колір) вузла, що пише (фломастера). Зміна діаметра кола, що промальовується, за допомогою зміни положення батареї, переміщення якої зміщує центр мас. Фіксоване увімкнення та вимкнення робота за допомогою завдання положень кліпси-роз'єму на батарейці. Зміна кута положення двигуна, що дозволяє використовувати двигуни з будь-яким типом корпусу.

1.Пишучий елемент (фломастер)
2.Джерело живлення (батарея напругою 9 вольт)
3.Кліпса-роз'єм (для підключення до батареї 9 вольт).
4.Рухома частина (регулювання діаметра кола).
5.Мотор з робочою напругою 5,9 вольт.
6. Корпус з тонкого картону.

Примітка. На фото недостатньо добре видно двосторонній скотч, яким закріплений мотор та батарейка. Перевірений факт, використання будівельного двостороннього скотчу буквально "приморожує" вказані вище елементи! Тому інші способи кріплення не потрібні.

Деталі та матеріали

Корпус виконаний з тонкого картону з наклеєною надрукованою на струменевому принтері декоративною поверхнею (скіни). Посилання на архів зі скінами розміщено наприкінці статті. Всі креслення в точних розмірах не редагувати! Фотографії компонентів, що використовуються, наведені далі.

Компоненти конструкції робота
1.Фломастери кольорові.
2.Скотч прозорий односторонній.
3.Степлер.
4.Стержень гелієвий (колір будь-який)-1шт
5.Мотор низьковольтний з робочою напругою 5,9В тип RF-300F-1шт.
6.Скотч двосторонній будівельний
7.Кліпса-роз'єм для підключення 9в батареї.

Примітка.1. На фото не показано батарею напругою 9 вольт. Рекомендується встановлювати алкалінову напругою 9 вольт, з нею робот працюватиме довше.

Примітка.2. Двостороння худоба має клейке покриття з двох сторін. З одного боку закритий паперовою захисною плівкою для запобігання склеювання.

3. Примітка. Мотор повинен мати робочу напругу не нижче 5,9 вольта, інакше велика ймовірність спалювання обмотки, так як використовується напругою живлення 9 вольт! Мотор можна зняти зі старого компакт-диска або DVD-програвача.

Інструкція зі збирання

Для правильного збирання дотримуйтесь інструкцій зі збирання. Редагувати, масштабувати креслення в архіві не можна, оскільки всі креслення архіву в точних розмірах.

Виготовлення та складання корпусу

Після завантаження архіву, розпакуйте та виберіть варіант друку. Для струменевих принтерів використовуйте креслення кольорових скінів (на вибір), для лазерного принтера чорно-білий варіант. Друк необхідно проводити на фотопапері з основою клею або плівці з основою, що клеїть. Це необхідно, щоб надалі без проблем приклеїти роздрукований скін до тонкого картону.

Приклеюйте липкою основою роздрукований скін до аркуша картону. Потім обережно виріжте по контуру. Якщо використано звичайний фотопапір, то приклеювати доведеться стійким не шкідливим клеєм. На фото показаний скін наклеєний на картон. На цьому фото показані згини виконані в необхідних місцях (зазначено пунктирною лінією).

На фото показано (наближено) великі отвори, які необхідно виконати в позначених колами місцях. Отвори позначені білими стрілками.

Приступайте до збирання частин корпусу. Знайдіть і поєднайте поверхні, позначені літерами "E". Поєднання необхідно виконати з нижньої сторони так, щоб отвори збіглися. Далі просмикніть у накладені один на одного отвори фломастер і закріпіть за допомогою степлера. На фото чорна стрілка вказує на скобу степлера у правильному положенні. Скоба "зшиває" поверхні позначені буквою "E", і утримує їх.

На фото показано вигляд конструкції збоку. Чорна стрілка вказує напрямок згортки передніх поверхонь позначених літерами A та B.

Поверніть передню частину корпусу, розмістивши їх як на фото. Зверніть увагу на відстань позначеної червоними лініями та стрілками, позначену буквою "S". Ця відстань має бути мінімальною! Зафіксуйте область позначену літерою "A" степлером. Жовті стрілки вказують на правильну фіксацію (розташування) скріпками степлера.

На підписану поверхню "MOTOR" приклейте двосторонній стрибок (на позицію вказує чорна стрілка). На фото вид збоку область установки двигуна позначена стрілкою з літерою "M".

Увага! Захисну паперову стрічку із двостороннього скотчу на цьому етапі не знімати!

Корпус у складання (вигляд зверху в перспективі) з фіксованими степлером поверхнями показаний на фото.

За допомогою одностороннього прозорого скотчу ізолюйте ділянки зі скобами степлера. Це потрібно для того, щоб отримати гладку поверхню. Чорні стрілки на фото показують приблизні межі областей ізоляції прозорим скотчем.

Область покриття прозорим скотчем показана чорним квадратом. На фото чорними стрілками показано область з отвором для встановлення фломастеру. Також рекомендується ізолювати прозорим скотчем для збільшення надійності. На фото показана чорним напівпрозорим квадратом область ізоляції скотчем із тильного боку (нижня частина корпусу).

Виготовлення та встановлення рухомої рами

Щоб регулювати діаметр кола, що промальовується, необхідно виготовити рухому раму. Креслення рухомої рами знаходиться в архіві. Креслення виконано в точних розмірах. Його можна не перекладати, а вирізати за контуром і наклеїти на тонкий картон. Потім вирізати контуром і рухлива рама готова. Області згинання поверхонь показані на кресленні пунктиром. Встановіть рухому раму, орієнтуючись на фото.

З тильного боку поверхню рухомої рами скріпіть прозорим скотчем (показано чорними стрілками). Перевірте, чи рухома рама повинна легко переміщатися займаючи крайні позиції.

На поверхню рухомої рами приклейте двосторонній скотч.

Монтаж та підключення мотора, батареї.

Встановіть двигун на зазначену позицію, попередньо знявши захисну паперову стрічку з двостороннього скотчу. Візьміть гелієвий стрижень (1), зніміть захисний ковпачок (2). Одягніть ковпачок на вал двигуна (3), як показано на фото. Ковпачок буде виконувати роль протектора та забезпечить краще зчеплення з поверхнею.

Візьміть кліпсу-роз'єм і скрутіть її червоний дріт із червоним проводом двигуна. Чорний провід кліпси-роз'єму скрутіть з чорним дротом двигуна. Загніть місце скручування у бік товстішого дроту. Ізолюйте з'єднання ізоляційною стрічкою.

Встановіть батарейку на позицію рухомої рами і притисніть до двостороннього скотча. Батарея має бути встановлена ​​так, щоб не закривати отвори для встановлення фломастеру. Коли батарея буде закріплена, встановіть кліпсу-роз'єм, як показано на фото. Кліпса-роз'єм використовується в конструкції робота рисувальника як вимикач живлення. Простий поворот щодо одного контакту батареї 9 вольт увімкне або вимкне мотор (показано чорною стрілкою на фото).

Установка вузла, що пише (фломастера)

Як вже було сказано вище як друкарський вузл використовується фломастер. Для створення малюнка відберіть фломастери, що пишуть при легкому натисканні. Правильна послідовність установки фломайстра наступна: поставте робота на поверхню листа, зніміть захисний ковпачок фломастеру, встановіть фломастер в отвір з натисканням.

Налаштування та включення робота

Після складання конструкції робота може знадобитися просте налаштуваннядля здобуття фігур. Регулюванням рівня положення фломастеру можна встановити чіткість, безперервність або уривчастість кола, що промальовується. Регулюванням позиції рухомої рами можна встановити діаметр кола, що промальовується. Складання закінчено!

Архів до роботи рисувальнику з кресленнями можна завантажити, пароль не потрібно. Розмір архіву 3,26 Мб.

Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа

«Гімназія №16 «Французька»

Робот «Малювальник»

Шульженка Олександра,

учні інженерного 7 «В» класу

Керівники проекту:

Бублик Ганна Миколаївна,

Краскова Марія Іванівна,

вчителі інформатики

м. Новосибірськ 2016

Зміст

Паспорт проекту

Ціль: на основі мікрокомп'ютераEV3, деталей конструкторів ЛЕГО та різних додаткових матеріалівзробити робота, здатного намалювати на площині задану фігуру (коло, квадрат, трикутник) за допомогою пшона.

Завдання:

Скласти план збирання автономного робота «Малювальник»;

Здійснити складання робота, який здатний малювати на площині. геометричні фігуриза допомогою зерна;

Скласти програму для коректної роботи робота;

Провести апробацію робота «Малювальника».

Тип проекту

Творчий проект.

Використовувані технології

3Dпринтер, ПЗLEGO Mindstorms EV3 Home Edition,набірLEGO Mindstorms навчання.

Форма продукту проекту

Робот «Малювальник».

Результативність

Участь у турнірі молодий інженер-дослідник.

Вступ

З недавнього часу у школах з'явилися інженерні класи, зокрема й у нашій гімназії.

Інженер-конструктор - інженерна спеціальність, чия діяльність необхідна для розробки та створення кінцевого продукту з продуктів та ресурсів існуючого матеріального виробництва. Наприклад, інженер-конструктор деревообробного та меблевого виробництва, інженер-конструктор сталевих конструкційі т. д. Під створенням кінцевого продукту при цьому розуміють об'єднання продуктів, наприклад, збирання, монтаж, зварювання, бетонування тощо.

Інженер - Фахівець, який здійснює . Інженери залучені, як правило, у всі процеси життєвого циклу, що є предметом інженерної справи, включаючи , планування, розробку технології виготовлення, підготовку технічної документації, виробництво, налагодження, випробування, експлуатацію, технічне обслуговування, ремонт та утилізацію пристрою, та . У своїй діяльності інженер спирається на і. До списку посадових обов'язківінженера входить розробка технічної документації, а також пропозиції та заходи щодо здійснення розроблених проектів та програм, участь у роботах з дослідження, розробки проектів та програм підприємства, у проведенні заходів, пов'язаних з випробуваннями обладнання та впровадженням його в експлуатацію, а також виконання робіт зі стандартизації технічних засобів, систем, процесів, обладнання та матеріалів, у розгляді технічної документації та підготовки необхідних оглядів, відгуків, висновків з питань виконуваної роботи та багато іншого. Для формування цих навичок у нашому «Робототехніка», «інженерному класі ведеться багато цікавих предметівнаприклад, Програмування», «Проектна діяльність» та інші.

У 5 класі на уроках робототехніки ми вперше спробували зібрати та запрограмувати робота. У грудні 2014р. ми взяли участь у міському конкурсі з робототехніки, спробувавши свої сили у «Сумо», «Лінія». У грудні 2015р. ми взяли участь у міському конкурсі з робототехніки у категоріях: «Сумо. Перетягування каната», «Лінія. Доставка вантажів».

На початку 2016 року з муніципальних освітнім установамбули відправленізавдання на турнір юних інженерів – дослідників І ми подумали: «А чи справді, чи можна зробити робота, який малює зерном?», як було сказано в одному із завдань.

Ми окреслили таку гіпотезу: чи може робот малювати геометричні фігури за допомогою пшона?

Мета нашого проекту: на основі мікрокомп'ютера EV3, деталей конструкторів ЛЕГО та різних додаткових матеріалів зробити робота, здатного намалювати на площині задану фігуру (коло, квадрат, трикутник) за допомогою пшона.

Для досягнення мети було вирішено такі завдання:

скласти план збирання автономного робота «Малювальник»;

здійснити складання робота, який здатний малювати на площині геометричні фігури за допомогою зерна;

скласти програму для коректної роботи робота;

провести апробацію робота «Малювальника».

Основні методи створення – це моделювання, конструювання та програмування нашої моделі за допомогою конструктораLEGOMindstorms.

У ході виконання проекту нами було створено робот «Малюнок», який здатний намалювати геометричні фігури за допомогою пшона.

Опис проекту

на першому етапі здійснювався пошук необхідної інформації, знайомство з 3D принтером та його програмним забезпеченням. Ми переглянули в інтернеті безліч моделей роботів «Малювальник», всі вони, безумовно, цікаві, але нам хотілося створити робота з міцною та стійкою конструкцією.

Проаналізувавши всю інформацію, ми зрозуміли, що основою нашого робота буде триколісний бот з візком, в якому знаходиться ємність для зберігання та подачі зерна.

надругому етапі ми визначилися з тим, як буде виглядати робот «Малювальник», скільки моторів, деталей нам потрібно буде використовувати, як, яких і скільки потрібно використовувати мікропроцесорів.

Для створення моделі робота ми використали:

3 Dпринтер;

набірLEGO Mindstorms навчання;

програмнезабезпеченнямLEGO Mindstorms EV3 Home edition.

У таблиці наведено основні блоки та їх використання у проекті.

Зображення

Назва

Для чого використовується

МікропроцесорEV3.

Керують рухом сервомоторів NXT

2 СервомоторівEV3

Електромотори керують рухом робота

Середній сервомотор EV3

Електромотор керує функцією подачі пшона

Вирва

Для зберігання та подачі зерна

Продумавши всі конструкційні елементи, ми розпочали конструювання нашої моделі. Модель робота складається з двох частин триколісного бота та візка з лійкою. В основу триколісного робота входить мікропроцесорEV3 та 2 сервомоторів EV3, відповідальних за рухи робота.

Візок складається з деталей лего, а ось вирву нам довелося моделювати і створювати за допомогою 3Dпринтер. За подачу пшона у вирві відповідає середній сервомотор EV3.

Як і у всіх конструкцій є плюси та мінуси, наш робот не виняток. Перевага конструкції: Міцна, легка, стійка конструкція. Працює швидко та маневрено. Може допомагати людям (у розсортуванні зерна, посадки культур).

Складність виникла при складанні пристрою видачі робота «Малувальник». Спочатку конструкція робота замислювалася таким чином, щоб зерно висипалося тільки тоді, коли робот рухається заданою траєкторією. Для цього було створено клапан, який затримував зерно усередині пристрою. Але ми зіткнулися з тим, що пшоно просто не висипалося з пристрою. Тому нам довелося переробити клапан на лапку, яка періодично вдаряє по носику, тим самим допомагає висипатися зерну.Ось плюси та мінуси нашого робота:

Плюси даної конструкції

Мінуси цієї конструкції

Міцна, легка, компактна, стійка конструкція.

Незручно розташований акумулятор робота.

Працює швидко та маневрено.

Складність при складанні (конструкція видачі).

Може допомагати людям у посадці польових культуру добривах ґрунту.

Етапи складання:

Виявлення функцій, необхідних роботі;

Створення конструкції робота, що відповідає цим функціям;

створення програми, випробування;

Усунення дефектів;

Показ робота.

натретьому етапі ми створювали програму руху робота серед програмування LEGO MINDSTORMSEV3 HomeEdition. У ході роботи над програмою нами було складено алгоритм руху робота по траєкторії: квадрат, коло, трикутник із заданими сторонами та кутами.

3)

4) Овсяницька, Л.Ю. Курс програмування робота Lego Mindstorms EV3 у середовищі EV3: основні підходи, практичні приклади, Секрети майстерності / Л.Ю. Овсяницька, Д.М. Овсяницький, А.Д. Овсяницький. - Челябінськ: ІП М'якотін І.В., 2014. - 204 с.