Робототехника 2014: 2014

вторник, 23 декабря 2014 г.

Параллельные задачи

1. Стандартные звуки

Познакомимся с набором стандартных мелодий. В следующей программе все звуки проигрываются по очереди:

2. Цветомузыка

Один из основополагающих принципов управления роботом состоит в разделении программы на задачи, которые могут выполняться одновременно - параллельные задачи. Ниже показана программа, в которая параллельно выполняются две задачи: проигрывается гамма и моргает лампочка:

Напишите свою цветомузыку.

3. Редуктор

Этот механизм используется двигателями для преобразования и передачи момента. Чаще всего служит для понижения частоты вращения и повышения крутящего момента вместе с тяговой силой. Существует множество их разновидностей. То, что мы сделаем сегодня - это, с одной стороны, полезный механизм, а с другой - головоломка.

Суть проста: внутри "черного" ящика (картера) строится зубчатая передача таким образом, чтобы ведома ось находилась на одной прямой с ведущей. Поскольку вращаться они могут с разной скоростью и даже в разные стороны, построить такую же головоломку представляется довольно интересной задачей. Желательно, чтобы никакие другие (внутренние) оси не выступали из корпуса редуктора во избежании механических помех.

В этой модели передаточное отношение 9:1. Ведомая ось обладает в 9 раз большей силой тяги и меньшей угловой скоростью вращения, чем ведущая.
Фото 2011 тут

4. Задание

Постройте более сложный вариант редуктора с передаточным отношением 15:1 и противоположным направлением вращения.

вторник, 9 декабря 2014 г.

Шагающий робот

1. Требования к конструкции

Наиболее подходящим для начального изучения представляется четвероногий робот. Робот на четырех ногах устойчив, как табурет При правильном соединении он будет двигаться по прямой линии, притопывая подобно маленькому слонику. Его первая задача проста - идти вперед.

Требования к конструкции:

механизм должен стоять на поверхности, упираясь только на четыре конечности, каждая из которых не может совершать вращательное движение вокруг одного из центра;
движение конечностей должно быть возвратно-поступательным;
в конструкции робота запрещено использование колес, соприкасающихся с поверхностью земли;
конечности робота приводятся в движение одним мотором с помощью механической передачи;
мотор присоединен к источнику питания;
центр тяжести робота должен быть смещен вперед по ходу движения.

2. Процесс сборки

Шаг 1. Единственный привод обеспечит прямолинейное движение робота:

Шаг 2. 15-ти модульные балки крепятся к мотору и к угловым балкам из дополнительного набора. NXT крепится к угловым балкам:

Шаг 3. Ведущие оси будут разной длины: 5 и 6-ти модульные. Они вставляются в мотор с двух сторон так, чтобы из соответствующих балок выступали части осей длиной ровно 1 модуль.

Шаг 4. На ведущие оси насаживаются 24-зубые шестерни. Остальные штифты крепятся на бежевые штифты-полуоси. Синие для этой цели не подойдут, поскольку создают очень большое трение.

Шаг 5. Выравнивание крайних шестеренок. Все 4 основные шестерни (24 зуба) должны быть расположены так, чтобы пары отверстий на них были строго параллельны друг другц. Расположение 40-зубых центральных шестерней не играет роли.

Другой способы выравнивания:

Шаг 6. Часть из восьми гладких штифтов вставляется а 24-зубые шестеренки симметрично относительно центра большой шестерни. И ровно наоборот с другой стороны: то есть если справа от NXТ они были ближе к центру, то слева должны быть дальше от центра. Штифты серые!!!

Со второй стороны штифты вставлены противоположно относительно первой:

Шаг 7. Ноги робота должны быть одинаковыми, но их длину можно менять.

Установка конечностей:

С другой стороны конечности встают в противофазе.

Шаг 8. Для запуска шагающего робота потребуется такая же простая программа, как и для запуска тележки. Однако следует обратить внимание, что в предложенной конструкции мотор должен вращаться не вперед, а назад. Если запустить его вперед, робот будет пританцовывать на месте, почти не перемещаясь. Напишите программу в Роболаб самостоятельно.

При движении "хвостик" должен быть сзади.

Примеры шагающих роботов

Примеры видео роликов шагающих роботов

Четырехногие, шестиногие тут тут тут тут

Стопоходящий механизм Чебышева тут и тут

Схемы сборки шагающих роботов

тут тут (видео 6-ногий)

понедельник, 8 декабря 2014 г.

По итогам зимних соревнований

Впервые за все время участия в состязаниях по робототехнике у нас призовое место, и не просто призовое, а победа в самом массовом состязании "Механическое сумо 15х15"!
Протоколы

Этот год принес много сюрпризов. Во-первых, неожиданно принципиально изменилось расписание соревнований, к чему мы совершенно не были готовы. Но спасибо организаторам, они пошли на встречу и групповой турнир провели для нас в воскресенье, хотя все остальные прошли его в субботу.

Регистрация прошла примерно в 10:30

Торжественное открытие состязаний

Но, как показывает опыт, соревнования по механическому сумо никогда не бывают быстрыми и в этом году нам пришлось ждать 5 часов.
За это время мы посмотрели творческие работы, другие соревнования, потренировались сами, потренировались с найденными чужими соперниками, покушали, побегали, погуляли, очень устали...

Система "Климат-контроль"

Robik и Валли

Тир Победители международных соревнований

Примерно в 15 часов, наконец-то, были приглашены две группы на групповой турнир. Как оказалось, не только наша организация приехала в воскресенье, более того именно здесь оказались участники, которые заняли потом I и II места.

Новый сюрприз этого года - ужесточение правил измерения размеров: робот должен не просто помещаться в коробку, он должен свободно из нее выскальзывать. Причем на одном столе жюри сделало замечание, но роботов взяли, а на другом более принципиальное жюри заставило перестраивать роботов РОБОКРАФТ и МЕДВЕДЬ.

Состязания на первом столе:

Состязания на втором столе:

Метеор2 и РОБОКТРАФТ Новинка года - огромные столы

В этот день не обошлось без технической ошибки. Потеряли нашу команду МАЙНКРАФТ. После консультаций, жюри решило добавить ее в одну из групп, для этого надо было, чтобы в роботом сразились все участники это группы. Но проигравшие участники уже успели убежать с поля боя, удалось найти троих из пяти, у них МАЙНКРАФТ выиграл.

Минута славы для МАЙНКРАФТ Первое очко!

Вторая победа Третья!

Оказалось, что на выход в play-off из этой группы претендуют два робота: ПОБЕДА и МАЙНКРАФТ. Поскольку автора ПОБЕДЫ уже тоже не было (а точнее его представителя Меркутова Юры), то с решением жюри о выходе в play-off наиболее легкого робота спорить было некому. Робот МАЙНКРАФТ вышел в play-off.
Таким образом, в play-off вышли три наши команды: УРА, КОМПЬЮТЕР и МАЙНКРАФТ. Это уже достойный результат.

Play-off проходит по другой системе: все участники были разбиты на 2 стола по 14 роботов. На каждом столе соревнование происходило в парах, проигравший выбывал.
На первом столе оказалась команда КОМПЬЮТЕР. Команда сумела выиграть 2 раунда.

Победный раунд

За несколько секунд до поражения

Вот часть турнирной таблицы, по которой видно что продвижение нашей команды к пьедесталу остановила команда Метеор2 (уже знакомая нам по групповому турниру, обратите внимание, автор девочка)

Таким образом, можно считать, что команда КОМПЬЮТЕР вошла в восьмерку (V-VIII место).
На другой стол в play-off попали команды УРА и МАЙНКРАФТ.
К сожалению, команда МАЙНКРАФТ в первом же раунде проиграла команде Трактор и выбыла из борьбы.
Команда УРА обыграла команды Крушитель, Стен, Трактор и Робот300 и уже точно была на пьедестале, осталось дождаться победителя с первого стола и сразиться с ним.