Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Разработка модели робота-планетохода

Партнер
ВУЗ
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Актуальность

Во многих проектах, связанных с работой в условиях, представляющих значительную угрозу для жизни и здоровья человека, будь то работа в зонах повышенной опасности, например, химической или радиационной, в сложных климатических условиях или же на просторах дальнего космоса, человечество всё активней использует различных роботов. В частности, для исследования других планет – роботов-планетоходов (Луноход, Соджорнер *, Спирит ** , Кьюриосити *** и др.).

По сути, робот-планетоход представляет собой дистанционно управляемый роботизированный вездеход, предназначенный для передвижения по поверхности планет или других небесных тел и проведения различных исследований.

Разработка робота-планетохода и связанных с ним систем представляет собой сложную многодисциплинарную инженерную задачу и требует от команды разработчиков высококвалифицированной подготовки в области робототехники, мехатроники, теории управления, телекоммуникации, конструкции и технологии космической техники. Основой такой подготовки в свою очередь являются глубокие познания в области математики, физики и информатики.

Реализация подобного проекта, разумеется, в значительно упрощённом варианте и на уровне модели, силами молодёжных команд, например, составленных из школьников, позволяет последним пройти полный жизненный цикл изделия от проекта до создания, отработки и эксплуатации. Также проектноориентированный подход к обучению способствует закреплению и развитию познаний членов коллектива в области математики, физики и информатики, помогает увидеть, где и как получаемые в школе знания могут применяться в реальной жизни.


* Sojourner, ** Spirit (MER-A), *** Curiosity

Описание

На основе заранее подготовленного набора комплектующих и расходных материалов спроектировать и разработать модель робота-планетохода, способного передвигаться по пересечённой местности как в режиме прямого телеуправления, так и автоматически, ориентируясь по датчикам.

Результат

Решение основывается на совместном анализе различных проектов роботов-планетоходов, предполагаемых условий функционирования разрабатываемой модели и имеющихся в наличии у команды оборудования, комплектующих и расходных материалов.

Подготовленный запрограммированный робот, который может выполнить поставленные задания (прохождение полосы препятствия в различных режимах, проведение измерений)

Требования

  • прохождение полосы препятствий в режиме прямого телеуправления;
  • прохождение полосы препятствий в автоматическом режиме;
  • проведение измерений с помощью установленных на борту датчиков в заданных районах полосы препятствий и передача информации на базовую станцию (компьютер).
Ограничения

Участникам на команду выдаётся одинаковый набор аппаратных средств и электронных компонентов (электромеханических устройств) для разработки бортового комплекса робота-планетохода, а также расходных материалов для создания базового варианта силовой конструкции (корпуса и шасси). При создании силовой конструкции допускается применение дополнительных материалов на усмотрение участников.

Бортовой комплекс модели робота-планетохода построен на основе электронной платформы «Arduino» (плата Arduino Mega 2560 R3). Силовая установка включает 4 мотор-колеса, плату драйвера двигателя и отсек для элементов питания. Система связи основана на модуле Bluetooth. На модели установлены ультразвуковые датчики расстояния, датчики температуры, давления и влажности. Сборка модели осуществляется по беспаечным технологиям. Для программирования используется свободно распространяемое программное обеспечение.