МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯИНАУКИРОССИЙСКОЙ

МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯИНАУКИРОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

СТАРООСКОЛЬСКИЙТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙИНСТИТУТИМ. А. А. УГАРОВА

(филиал) федерального государственного автономного образовательногоучреждениявысшегообразования

«Национальныйисследовательскийтехнологическийуниверситет«МИСиС»

ОСКОЛЬСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙКОЛЛЕДЖ

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙПРОЕКТ

натему

ArGo – автомобиль из конструктора Lego и Arduino

(наименованиетемы)

поучебнойдисциплине

ОУД07. Информатика

(код, наименование)

Выполнилаобучающаяся	Петер Алена Дмитриевна
	(ФИО)
Специальность	09. 02. 07Информационныесистемыипрограммирование
	(код, наименование)
ГруппаИСП-22-2	2022-2023учебныйгод
Руководитель КореньковаТатьянаНиколаевна, преподаватель
	(ФИО., должность)
Датазащиты

Содержание

Введение 3

1. Обзор известных проектных решений 4

2. Разработка проекта «Argo-автомобиль из конструктора Lego и Arduino»7

2. 1 Подбор необходимого оборудования для проекта 7

2. 2 Схема проекта 8

2. 3 Листинг программного продукта 13

3. Достоинства и недостатки разрабатываемого проекта 14

Заключение 15

Список используемых источников 16

Введение

Актуальность проекта:

В мире современных технологий нас все больше и больше окружает робототехника. Робототехника является важной частью современного мира. В повседневной жизни - в школе, дома мы используем огромное количество технических устройств: мобильные телефоны, стиральные машины, компьютерную технику и многое другое, все это является роботами. С каждым годом наука развивается, исследования не стоят на месте. Эта отрасль усовершенствуется в мире очень быстро.

В большинстве случаев современные работы – это «руки», манипуляторы, закрепленные на платформе и предназначенные для выполнения однообразной работы типа перемещения. К роботам также относятся устройства, работающие в тяжелых для человека средах и управляемые дистанционно, например работы, которые выполняют работы на больших глубинах, в космосе, устройства для доставки снарядов и др., а также роботизированные игрушки.

В 21веке робототехника используется во всех видах промышленности, строительства, быта, авиации, особенно в экстремальных сферах деятельности человечества таких, как военная, космическая и подводная.

Цель проекта: опробовать свои возможности в конструировании и программировании модели автомобиля.

Задачи:

1. Проанализировать известные проектные решения на базе Arduino.
2. Спроектировать и разработать проект на базе Arduino.
3. Выявить достоинства ин недостатки разрабатываемого проекта

1. Обзор известных проектных решений

Современная робототехника полностью основана на компьютерных технологиях: без компьютеров роботы не смогли бы и десятой части того, что они могут. Сегодня роботов можно условно разделить на две категории: рабочие (т. е. роботы, сконструированные для служебных задач) и домашние.

Рассмотрела несколько вариантов конструкторов, которые существуют на данный момент.

TETRIX – из конструктора этой серии можно строить прочных металлических роботов на радиоуправлении и создавать программируемых роботов, используя оборудование и программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3.

Рисунок 1. TETRIX

MATRIX – очень похож наконструктор TETRIX. Здесь тоже используются металлические детали и программное обеспечение LEGO Mindstorms EV3.

RobotisBioloid – содержит множество серий, самая распространенная из них STEM Standard: можно сделать 16 различных роботов по схемам.

Рисунок 2. MATRIX

Arduino – популярная платформа любительской и образовательной робототехники. Это серия плат ввода-вывода. Плата имеет аналоговые и цифровые порты, к которым можно подключать различные устройства: светодиоды, датчики, кнопки, моторы, сервоприводы и т. д. Оригинальные Arduino производятся в Италии, большинство аналогов — в Китае. Есть и российские разработки.

Рисунок 3. Arduino

Выбор остановлен на конструкторе Lego т. к. сегодня платформа Lego является безусловным лидером образовательной робототехники. Наборами Lego оснащены кружки во многих странах мира. Конструктор очень прочный, редко удается что-то сломать, и главное достоинство – это простота и скорость сборки. На мой взгляд, Lego – один из наиболее удобных и приятных способов начать свое знакомство с робототехникой.

2. Разработка проекта «Argo - автомобиль из конструктора Lego и Arduino».

2. 1 Подбор необходимого оборудования для проекта.

Рисунок 4. Необходимое оборудование

Для изготовления конструкции необходимо использовать следующие детали:

- LegoTechnic

- ArduinoNano

- ДрайвердвигателяL9110S

- Bluetoothмодуль HC-05

- Мотор-редуктор

- 2 светодиода

- 2 резистора 150 Ом

- 2 однорядных гребенки PLS-40

- 4 NI-Mn аккумулятора

- Коннектор папа-мама двух контактный на провод

- Хомутик

- Провода разных цветов

- Припой

- Канифоль

- Канцелярский нож

- Паяльник

- Болтики 3х40 и гайки и шайбы к ним

- Болтики 3х60

2. 2 Схема проекта.

Необходимо собрать редуктор и надеть втулки на выходные валы (Рис. 5)

Рисунок 5. Редуктор с втулками

Далее следует собрать основу (Рис. 6)

Рисунок 6. Основа машины

Следующим шагом необходимо собрать кабину машины (Рис. 7)

Рисунок 7. Кабина машины

Далее следует собрать все необходимое на монтажной плате. (Рис. 8)

Рисунок 8. Схема электрики

Рисунок 9. Спаянная плата

Требуется установить плату и аккумуляторы на основу.

Рисунок 10. Плата на основе

Bluetooth модуль установить в задней части основы.

Рисунок11. Bluetooth модуль на основе

Соединить всё согласно схеме

Рисунок 12. Собранная основа машины

Соединить кабину и основу

Рисунок 13. ArGo – автомобиль из конструктора Lego и Arduino

2. 3Листинг программного продукта

Редактировать и заливать скетч необходимо через Arduino IDE. Также требуется добавить в Arduino IDE библиотеку, которая необходима для скетча - SoftwareSerial. h, она используется для создания программного канала связи с Bluetoothмодулем. Далее необходимо залить в Arduino скетч машины. (Рис. 6)

Рисунок 6. Скетч машины

3. Достоинства и недостатки разрабатываемого проекта.

Достоинства:

1. Доступность компонентов;

2. Простота сбора робота;

3. Лёгкость управления роботом;

4. Гибкость программирования.

Недостатки:

1. Небольшой функционал робота.

Заключение

Изготовлена модель автомобиля по собственному замыслу.

В результате проекта демонстрируется готовый продукт: ArGo-автомобиль из конструктора Lego u Arduino.

Поставленные задачи реализованы:

1. Проведен анализ известных проектных решений.

2. Разработан ArGo-автомобиль из конструктора Lego u Arduino

3. Выявлены плюсы и минусы проекта.

Список используемых источников:

1. http: //edurobots. ru/project/argo-avtomobil-lego-technic-arduino/

2. https: //usamodelkina. ru/8913-gonochnaya-mashinka-iz-lego-i-arduino. html? utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex. ru%2F

3. https: //translated. turbopages. org/proxy_u/en-ru. ru. 85aafbc9-6388c7f9-e8285aba-74722d776562/https/www. instructables. com/Arduino-Lego-Car/