Наш робот-следопыт делает свои первые успехи

На этой неделе мы приступили к изучению принципов движения робота-следопыта (он же Line follower).

Этот робот является очень популярным учебным проектом. Суть его функционирования сводится к движению по контрастной линии. Можно использовать черную линию на светлом фоне, либо белую на темном. Мы выбрали второй вариант, так как белую линию оказалось легко сделать с помощью малярного скотча. Фоном же, в нашем случае, послужила старая доска темно-коричневого цвета, которая уже давно отжила свой век, и пылилась в кладовке.

Линию детектируют два инфракрасных датчика QRD1114, подключенных к аналого-цифровому преобразователю. Каждые несколько миллисекунд Raspberry PI снимает показания с датчиков, и определяет: следует ли начать поворот, можно ли двигаться прямо, или нужно откатиться назад.

Спустя час мозгового штурма, ребята смогли заставить робота двигаться по белой линии. Конечно, пока он делает это весьма неуверенно, постоянно ошибается, то и дело пытается удрать, но для первой попытки все получилось совсем неплохо. На следующих занятиях мы продолжим изучать поведение робота-следопыта, и попробуем научить его ходить по разветвляющимся линиям.

Лаборатория 115

Открылся блог Лаборатория 115, нашего идейного соратника — Павла Серкова, блог его лаборатории.

В планах активное сотрудничество по тематике робототехнике, творчеству и т.д.

Свежие посты:

Как мы с унылостью стены боролись — изменим стены к лучшему!

Вот к чему нужно стремиться — мастерские для студентов в MIT.

Тизер — игровой автомат.

Гальваническая коррозия — очень познавательная информация про коррозию.

О лаборатории:

Лаборатория 115 — неформальное объединение в составе кафедры АПП УГЛТУ. Лаборатория ставит перед собой следующие задачи:

  • Просветительская деятельность в области технических наук в сети интернет
  • Разработка и поддержка дистанционных курсов по основным предметам, читаемых на кафедре. Особое внимание уделяется качеству материала, его простоте и наглядности.
  • Поддержка научного и технического творчества студентов в формате открытой мастерской.

И с ещё с блога — О важности технического творчества:

С развалом СССР прекратили работу многие кружки «юных техников», прекратили работу секции технических видов спорта. Товарное изобилие ликвидировало необходимость владения элементарными навыками ремонта. Но есть узкая прослойка людей, которым интересно как это работает, как это устроено. Для них компьютер — не черный ящик, для них ремонт кофемолки — не проблема. И мы хотим, что бы эта прослойка людей стала шире.

Давно замечено, что без работы руками — эффективность обучения снижается. Разрабатывая установку, не всегда приходит в голову предусмотреть люки для обслуживания, или продумать процесс сборки. Только лично намучавшись с глубоко спрятанным болтом и неудобным расположением улов, студент будет учитывать это в последующих работах.

Также важной задачей мы ставим перед собой создания открытого, дружелюбного сообщество технически образованных людей, для налаживания контактов со специалистами смежных направлений. Куда обратится химик, со сгоревшим терморегулятором установки? куда обратится дизайнер, для технической консультации? Куда обратится школьник для объективной оценки его школьного научного проекта? Надеемся что к нам, и мы сможем дать достойный ответ, а не отмашку «погугли».

Мы заняли второе место на выставке научно-технического творчества студентов УрФУ! Ура, ура!

20130423_140449Итак, в этот вторник состоялся второй этап выставки научно-технического творчества студентов УрФУ, на которой были представлены лучшие работы, отобранные в предыдущем туре.  Это первая выставка такого масштаба, в которой мы представляли свой учебный комплекс. И почетное второе место, которое занял наш молодой проект, можно считать большим успехом.

Читать далее

Начала инженерного образования в школе

Замечательное видео по опыту внедрения робототехники в школе.

Реализованы многие идеи, о которых я только думал. Молодцы.

http://koposov.info/

HUB-ee Wheel — колеса для роботов

Придумали интересные колеса — содержащие внутри себя двигатель. Фактически это гусеницы по круглому диаметру, включающие в себя контроллер двигателя.

LEGO совместимые точки крепления, то есть можно подключить эти колеса к Лего конструктору.

Описание здесь: HUB-ee Wheel

Вот видео, сборки 2х колесного робота:

Выставка научно-технического творчества студентов ФТИ

IMG_4694В эту среду состоялась выставка научно-технического творчества студентов Физико-технологического института. Это первый этап, на пути к общевузовской выставке, которая пройдет уже в этот вторник.

Серия научно-технических выставок проводится в УрФУ ежегодно. Основная цель этого мероприятия — привлечение студентов к научной работе, и получение ими ценного опыта презентации проектов.

Конечно же, мы не упустили шанс поучаствовать в выставке, и делегировали двух наших добровольцев: Банникова Илью и Александру Кузнецову. За что им большое спасибо.

IMG_4693

Наш стенд был одним из первых, и по сути состоял из учебного робота МР1 и стационарной макетной платформы. Кроме того, важным элементом демонстрации стал черный ящик, в котором живут роботы. Как показала практика, он является сильным аттрактором внимания 🙂

На текущий момент робот имеет несколько вариантов поведения, включая телеуправление, некое подобие патрулирования и уклонение от препятствий. Как правило, просто движущийся робот с кучей проводов и микросхем уже вызывал у посетителей изрядную долю любопытства.

Что касается стационарного макетного стенда, то на нем была собрана схема ультразвукового дальномера. В зависимости от детектируемого расстояния, устройство издавало серию «бипов» с разной частотой. Что-то наподобие детектора из фильма Чужие 🙂

Прочие стенды

Вообще, на выставке было много интересных стендов, как сугубо физико-технических, так и с гуманитарным уклоном.

IMG_4691IMG_4692

Студент первого курса представил модное ныне устройство, которое можно назвать  квази-голограммой. Вращающийся на огромной скорости (3000об/мин) обруч с массивом светодиодов (100шт) создает иллюзию парящего в воздухе изображения. Впечатляет то, что это устройство он сделал единолично! Сварил раму, собрал электронную схему, написал соответствующую программу. Обязательно попробуем привлечь этого уникума в наши ряды.

IMG_4696А вот этот стенд представляют ребята с нашей кафедры. Они занимаются разработкой интеллектуальных систем обработки медицинских данных.

IMG_4690IMG_4689

А вот еще интересная штука, та что в виде стального ящика с черным цилиндром. Этот прибор позволяет измерять дозу облучения различных материалов при помощи термо- и оптически-стимулированной люминесценции. Вещь крайне необходимая, например, для измерения дозы радиоактивного облучения тех же врачей рентгенологов. А еще, с помощью этого устройства можно определить возраст археологических находок!

Всего было представлено 13 проектов, из которых только 9 сопровождались докладами-презентациями. По итогам выставки, на следующий этап вышло три проекта, включая и наш! Таким образом, во вторник мы будем представлять наших роботов на общевузовской выставке, о чем я обязательно отчитаюсь.

OpenSCAD бесплатная программа для 3d моделирования

Из возможных аналогов SketchUp интересна программа — OpenSCAD, бесплатная и с открытым исходным кодом.

Есть дистрибутив для windows

Основы OpenSCAD: Настройка

В саму программу встроено множество примеров.

В наступающую эпоху 3д принтеров, такие программы будут набирать популярность.

Пример 3д модели в OpenSCAD и её воплощение через 3д принтер: http://www.thingiverse.com/thing:17404

Балансирующий робот

Балансирующий робот интересный пример роботизации, физики и математики.

Получая показатели с гиродатчика, надо удержать вертикальное равновесие с помощью двигателей.

Интересный пример создания балансирующего робота на базе конструктора LEGO Mindstorm NXT

На базе RasbperryPi:

На базе Arduino (с описанием компонентов и кодом):

Балансирующий робот — это по научному — обратный маятник (Inverted pendulum).

Сегвей построен по такому же принципу.