Введение в задачу

Начнем с концепции: мы хотим робота, который может самостоятельно передвигаться, при этом объезжать все препятствия, встречаемые на своем пути. 

Нам понадобилось:

Arduino uno
2 двигателя
Провода
3 ультразвуковых датчика HC-SR04
Аккумулятор

Дальномер

 Мы взяли ультразвуковой датчик HC-SR04.

      На фотографии видны 2 цилиндра. Один из них приемник(справа), другой передатчик(слева). Приемник генерирует ультразвуковые волны, передатчик принимает отраженную волну от объекта, и сообщаем плате об этом. На его плате 4 контакта ( 5V, GND, Trig, Echo).

Arduino uno:

Это торговая марка аппаратно-программных средств для построения простых систем автоматики и робототехники, ориентированная на непрофессиональных пользователей. Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры. Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.
На Arduino Uno предусмотрено всё необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов (6 из них могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор на 16 МГц, разъём USB, разъём питания, разъём для внутрисхемного программирования (ICSP) и кнопка сброса.

Алгоритм работы робота:

       На ножку Trig подается сигнал, что запускает генератор, создающий пачку коротких импульсов на передатчике. Далее, приемник получает отраженный сигнал и на ножке Echo генерируется прямоугольный сигнал, длина которого пропорциональна времени между излучением импульсов и детектированием их приемником.Затем сигнал подается на плату и в зависимости от сигнала с сонара вращает правый или левый двигатель.

Корпус:

  Создавался в программе fusion 360, затем вырезался на лазерном станке.

Над проектом работали:

   Медведев Сергей(капитан команды, электронщик), Павел Скворцов(дизайнер, механик), Иван Москалёв(дизайнер, механик), Коротков Андрей(программист, электронщик), Григорий Григорьев(божество, куратор).

Цель:
Нам нужно было сделать робот-машину, которая будет ехать по черной линии и не съезжать с нее.
Исходные данные:
Для создания робот-машины, нам были даны материалы: 2 колеса, 2 моторчика, плата, драйвер, аккумулятор и 3 датчика.

Техническое решение:
Поскольку нам было дано 2 колеса, мы решили сделать шарик, который сделает робот-машину более устойчивой.
Преимущества:
У нас имеется 3 датчика. Также у нас есть третья точка опры — шарик, исолняющий роль колеса.
Скриншот сборки:

Команда и роли:
Тимофей Дремин-докумиталист
Иван Гришин- моделист
Слава Серов-моделист
Лев Лукреев- моделист
Андрей Лашков- программист

В этой статье Вы найдете подробную инструкцию и советы, как изготовить оригинальную открытку к Новому году на лазерном станке. 

Необходимые материалы:

• 1,2 мм фанеры
• 3 мм полиэстерового войлока
• цветной картон
  
  В примере использован лазерный станок Trotec Speedy 300 80 Вт.
  
  Советы:
• Удобнее использовать линзу 1,5" 
• Для сборки открытки лучше взять тонкую, двустороннюю клейкую ленту без ПВХ. Приклеить эту ленту на обратной стороне картона и одновременно вырезать на лазерном станке. Таким образом детали можно будет легко собрать.
  
  1 шаг: Лазерная резка и гравировка фанеры
  Откройте подготовленный нами файл с изображением и отправьте его на лазер.

Параметры для лазерной обработки:

• Гравировка: скорость 50%, мощность 70%, частота 500 Гц, подача воздуха — вкл, смещение по оси z-0
• Резка: скорость 2%, мощность 65%, частота 500 Гц, подача воздуха вкл, смещение по оси z-0. 

 
          2 шаг: Лазерная резка войлока
Параметры для лазерной обработки:

• Скорость 2%, мощность 12%, частота 1000 Гц, подача воздуха вкл, смещение по оси z-0, 3 прохода.
  
  3 шаг: Сборка
  Все детали надо аккуратно приклеить друг к другу с помощью двойного скотча.

Подробная инструкция и ссылка на шаблон изображений>>

Другие интересные идеи по изготовлению на лазерном станке:
Календарь дней рождений (перейти к инструкции)
Новогодняя елка из акрила (перейти к инструкции)
Скалка с рисунком (перейти к инструкции)
Детская вешалка в виде дерева (перейти к инструкции)
Гравировка чехла для телефона (перейти к инструкции)
Термонаклейки на футболках (перейти к инструкции)

Посмотреть все примеры лазерной обработки с пошаговой инструкцией 

Тем временем, в Научном лагере МГУ «ЛАНАТ» дети учатся делать вполне взрослые проекты!
На июльской смене инженерное направление представлено спецкурсами электроники, конструирования и 3D моделирования. Многие проекты требуют проработки нескольких из данных направлений, поэтому общий спецкурс условно назвали робототехникой, где уже и будет происходить работа над выбранным проектом.
На вводных занятиях по электронике мы разбираемся с понятиями электроники, знакомимся с электронными элементами, учимся паять плату (её даже можно будет забрать с собой!), а также программируем контроллеры для создания светофора.
На конструировании ребята познакомились с программой 3D-моделирования SolidWorks. Узнали, как создаются объемные модели и как их потом физически реализовывать с помощью 3D принтеров ЦМИТ, в конце занятия они получили свою первую 3D-модель!

Дорогие мейкеры!
Позвольте пригласить вас к участию в фестивале Maker Faire Moscow, который пройдет 9 и 10 сентября 2017 на территории кампуса Национального исследовательского технологического университета «МИСиС».

Maker Faire  — это уникальная площадка на которой вместе встречаются новейшие технологии и традиционные ремесла. Впервые прошедший в 2006 году в Сан Матео (Калифорния) фестиваль за десять лет превратился в главный общемировой праздник тех, кто создаёт. Сегодня это самый известный в мире фестиваль технологий и популярной науки, главной миссией которого является привлечение внимания к бесконечным возможностям самореализации на поприще технического творчества.


Первый фестиваль Maker Faire в России прошел в 2016 году в формате «Mini»,
в этом году мы ожидаем не менее 10 000 неравнодушных посетителей, которые ищут Вас — мейкеров, которые создают проекты и продукты в разных областях творчества, делятся знаниями, учат своему делу,  вдохновляют на творчество и являются примером людей, страстно занятых мейкерством — хобби или делом!

На вас ориентируются,
У вас хотят учиться,
Ваши продукты хотят покупать


Расскажите о себе, познакомьтесь с такими же как вы, найдите последователей, учеников и покупателей, станьте участником главного мейкерского фестиваля — это на 100% Ваш праздник!


Мы искренне желаем увидеть Вас в числе участников фестиваля!


сайт фестиваля:  moscow.makerfaire.com/
как это было в 2016 г.: https://www.youtube.com/watch?v=d7izKx7Cr6M

Читать дальше »

17 и 18 мая в Томске в рамках IV Форума молодых ученых U-NOVUS прошли мероприятия IV Кубка “Технолаб”, организованного Сетью центров молодежного инновационного творчества “Школа цифровых технологий”.
 
За 4 года работы Технолаба в нем приняли участие более 7000 человек из Томска, Пензы, Санкт-Петербурга, Красноярска, Иркутска, Тюмени, Кемерово, Ханты-Мансийска, Самары и Якутска. В прошлом году школьники со всей России соревновались в программировании робототехнического комплекта Арчибот по регламенту «сапер». В этом году Технолаб — это три направления мероприятий научно-технического творчества для школьников Томска и области — Робототехнические соревнования, Выставка проектов научно-технического творчества и Интерактивный инженерный квест.
 
Робототехнические соревнованияКубка Технолаб прошли 17 мая в БКЗ по 4-м робототехническим регламентам — Сумо, Гонка по линии, Роборалли, Кегельринг. В них приняли участие более 50 школьников из Томска, п. Ягодное, с. Зырянское. Все участники получили сертификаты, а победители — памятные статуэтки, дипломы и призы.
 
Победителями в этом году стали:
Роборалли — Малиновский Станислав, Шушаков Александра, 12 лет — МАОУ Гимназия №26 г. Томска.
Сумо — Вахитов Дмитрий, 11 лет,  Вакуленко Тимофей, 10 лет — МАОУ “Томский Хобби-центр”.
Кегельринг — Воробьев Никита, 10 лет — МАОУ “Томский Хобби-центр”.
Гонка по линии — Радченко Семён, 12 лет — Сеть ЦМИТов “Школа цифровых технологий”.


Для тех ребят, кто создал свои инновационные устройства, в рамках Кубка Технолаб  2017 была организована специальная Выставка научно-технических проектов школьниковТомска. Более 20 разработок — Демпфер, Умная теплица, Пароход 19 века, Нефтекачалка, Киберпротез кисти руки — и еще множество проектов удивили гостей выставки — от школьников Томска до экспертов инновационного развития России, пришедших в БКЗ 17 мая.
Формат выставки — презентация проектов, получение обратной связи и ответы на интересующие гостей вопросы. Самое сложное для ребят-инженеров было справиться с волнением и рассказать о своих разработках, но с этой задачей они справились на 5 с плюсом. После увиденного каждый понял, что о инновационном будущем Томской области переживать не стоит.
 
 17-18 мая 2017 года во Дворце зрелищ и спорта проходил кубок по робототехнике RoboCup, посмотреть на который приехали и старшеклассники томских школ. Кубок RoboCup — зрелище поистине потрясающее, никого не оставляющее равнодушными. У многих ребят возникал вопрос — а как можно принять в этом участие и “как вообще они это делают”? На выходе из большого зала Дворца спорта их ждал сюрприз — для всех желающих был организован настоящий Инженерный квестот командыШколы цифровых технологий.
 
Инженерный квест — вот, что нужно молодому поколению для того, чтобы попробовать себя в роли инженера-робототехника. Каждому участнику был выдан маршрутный лист, где было указано 9 станций — от ручного инструмента до программирования.
 
Ребята работали с ручным инструментом (многие впервые держали в руках молоток, отвертку и др.), собирали сооружения будущего с помощью гигантского конструктора, учились 2D и 3D-моделированию, изучили свойства материалов, определили расстояние с помощью ультразвука, узнали, что такое пайка и даже впервые запрограммировали своего первого робота — Арчибота!
 
В Школе цифровых технологийуверены, что этот квест, как некое развлекательно-профориентирующее мероприятие, даёт пищу для размышлений многим детям, которые не могут определиться с выбором будущей профессии. Быть может, кто-то из участников станет будущим чемпионом Кубка Технолаб, RoboCup и других соревнований по робототехнике.
Мероприятия Кубка Технолаб направлены на популяризацию научно-технического творчества и повышение престижа инженерных профессий среди детей и подростков. Главной целью Кубка является развитие у школьников навыков практического решения актуальных инженерно-технических задач и работы с техникой, а также стимулирование интереса ребят к сфере инноваций и высоких технологий.

 
Сеть ЦМИТов Школа цифровых технологий — это открытые лаборатории для школьников и студентов Томска, Санкт-Петербурга и Минска. Ребята 6-17 лет под руководством педагогов обучаются работе с ручным инструментом, учатся паять, моделировать, проектировать — в общем, получают навыки для реализации собственных технических идей. Для всех студентов центр молодежного инновационного творчества — это своего рода цех, где есть доступ к оборудованию и рабочему месту. Сразу становится понятно для чего организована такая площадка — в кругу единомышленников любая идея становится “по плечу”, а каждый инженер со своим интровертным образом жизни может найти здесь настоящего друга по интересам.
 
Гостей мероприятия удивила выставка проектов ребят, созданных в Школе цифровых технологий — от потрясающих фигурок, напечатанных на 3D-принтере, до собственных роботов. Больше всего гостей поразил тот факт, что все изделия в ЦМИТе ребята сделали сами — полностью спроектировали устройство, смоделировали детали, изготовили их с помощью лазерного станка, 3D-принтера и другого оборудования, а затем сами запрограммировали своих роботов.
 
“В ЦМИТе атмосфера настоящего технического творчества — повсюду детали, инструменты, интересные поделки — даже уходить не хочется”, — говорит одна из гостей лаборатории.
 
Школа цифровых технологийв Томске работает ежедневно с утра до вечера по четырем адресам:ул. Красноармейская, 147, пер. Нахановича, 9, ул. Карла Ильмера, 15/1, ул. Новосибирская, 32.Окунуться в удивительный мир настоящего технического творчества можно не только в рамках ночи науки, команда ШЦТ рада всем гостям каждый день. Если вы хотите поближе познакомиться с ними, просто зайдите на сайт Cmit.ruили позвоните по телефону: 99-42-84, команда Школы цифровых технологий всегда рада будущим инженерам.

17 мая 2017 года в рамках IV Форума молодых ученых U-NOVUS впервые прошел Финал Международной школьной Лиги инженерных соревнований, где команда 6 класса Лицея №1 им. А.С. Пушкина “Улую” из города Томска создала самый крепкий мост, который выдержал 16 килограммов 735 граммов, и стала безоговорочным победителем финала Лиги.
 
Международная школьная Лига инженерных соревнований проводится Сетью центров молодежного инновационного творчества “Школа цифровых технологий”. С сентября 2016 года в соревнованиях приняли участие около 2500 детей из Томска, Новосибирска, Москвы, Санкт-Петербурга, Минска, Иркутска, Кемерово.
 
Томск — инициатор проведения Лиги инженерных соревнований, проводимых Школой цифровых технологий. Данный социальный проект сети ЦМИТов направлен на развитие научно-технического творчества среди детей 4-8 классов посредством инженерных соревнований. Созданы условия для проектной деятельности абсолютно любого желающего (не только для избранных единиц, занимающихся робототехникой). Уникальный формат выгодно отличает данное мероприятие от всех остальных. Понятность и выполнимость кейсовых заданий детьми без предварительной подготовки дает возможность пробовать свои силы в инженерном творчестве абсолютно каждому желающему.
 
Задача на каждом этапе Лиги — решить кейсовое задание (из полученных материалов придумать идею инженерного объекта (сооружения) построить его, провести испытание сооружения на «живучесть» идеи). Лучшие команды переходили в следующий этап, которых всего было три: Отборочный (внутришкольный), Городской и Международный.
 
Цельюпроведения Международного этапа Лиги являлось выявление и поддержка талантливых обучающихся 4-8 классов образовательных организаций России и Республики Беларусь.
 
Впервые 17 мая 2017 года ученики из разных городов и образовательных организаций сразились за звание Абсолютного чемпиона Международной школьной Лиги инженерных соревнований. Эти ребята — те, кто создавал дорогу проекта. Они — те, на кого будут равняться все остальные участники проекта. Сеть ЦМИТов “Школа цифровых технологий” искренне их поздравляет с участием, а победителей с победой!
 
Томичи приняли участие в финале очно в Студенческом бизнес-инкубаторе “Дружба” ТУСУР. Команды-финалисты из Новосибирска, Санкт-Петербурга и Минска выполняли задание, находясь в своем городе. Для обеспечения единого рабочего поля была налажена связь между городами в режиме реального времени с применением skype-call.
Все финалисты, принявшие участие, смогли познакомиться с Игорем Асоновым — начальником отдела проектных лабораторий научного парка “Сириус” образовательного Фонда “Талант и успех”. Игорь Асонов впервые начал проводить инженерные соревнования в России, роль которого стала ключевой в создании уникального формата мероприятия.
 
Первый сезон крупномасштабного проекта завершен с хорошими результатами. Впереди новые сезоны, новые участники, новые результаты и новые победы!

18 мая 2017 года на IV Форуме молодых ученых U-Novus в Томске были объявлены победители VII Всероссийского конкурса детских научно-технических проектов «ШУСТРИК», среди которых трое томичей, учеников Школы цифровых технологий.
Конкурс проводится с 2012 года при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям), Общероссийской общественной организации «Молодая инновационная Россия» и Ассоциации экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации «Ассоциация инновационных регионов России». В 2017 году в состав оргкомитета вошел Фонд «Сколково». Оператор Конкурса — ЦМИТ «СуперЛаб» (Москва).
В этом году организатором церемонии объявления и награждения победителей стала Сеть центров молодежного инновационного творчества Школа цифровых технологий.
Традиционно тематики заданий для школьников формировали высокотехнологичные инновационные предприятия. В конкурсе 2017 года задачи для ребят были представлены компаниями-резидентами Фонда «Сколково», а также компаниями-участниками государственной программы Национальной технологической инициативы (НТИ) и приурочены к году экологии в России. В конкурсе приняло участие более 240 школьников в возрасте от 8 до 18 лет из 35 регионов России.
«Конкурс позволяет участникам погрузиться в мир научно-технического творчества, способствует формированию среды вовлеченной молодежи в решение задач, стоящих перед нашей страной. Очень важно привлекать ребят с раннего возраста к разработке социально значимых проектов. Хочется отметить, что с каждым этапом конкурса расширяются темы заданий, повышается уровень сложности,» — комментирует Наталья Шурина, руководитель проектов СОЮЗ ИТЦ, представитель Оргкомитета конкурса.

Победителями конкурса из Томска стали:

• Виноградов Арсенийс проектом «Демпфер».
  

• Янин Петр, Глазунов Дмитрий из г.Томск с проектом «Теплица»
  

«В конкурсе принимали участие ребята со всей России, как младшеклассники (самому юному участнику было 8 лет), так и учащиеся старших классов, однако, при проверке работ скидка на возраст не делалась — все проекты оказались выполнены на серьезном уровне. Хочется поблагодарить всех участников за интересные работы, а также пожелать продолжать свои исследования» — поделилась впечатлениями Марья Киселёва, менеджер по развитию бизнеса BiTronics Lab, выпускник МФТИ, эксперт конкурса.
В зависимости от номинации победители будут приглашены к участию в молодежной программе одного из трёх событий федерального масштаба:

• Startup Village (Сколково, г. Москва, июнь 2017)
  
• Московский авиационно-космический салон (г. Жуковский, июль 2017)
  
• Армия – 2017 (Алабино, Московская область, август 2017)
  

«Очень приятно сознавать, что в нашей стране так много заинтересованных и целеустремленных детей. Юные участники конкурса подошли к делу со всей серьезностью и выполнили свои работы на высоком научно-техническом уровне, искренне желая внести свой вклад в решение актуальных на сегодня задач». – Отметила Алеся Воробьева, эксперт Оргкомитета конкурса, педагог-методист ЦМИТ «СуперЛаб».

General Discription 

Hello everyone! We are the Team C of International Design Project 2017, implemented by Fab Lab Polytech and Leibniz Universität Hannover, and we would like to present our project. We decided to build automatic machine that can mix alcoholic drinks without  a person needed. We wanted to improve our skills in digital fabrication, prototyping, programming and generally to get the experience of creating a project out of our idea in a limited amount of time totally on our own. 
Members of the team:

• Roman
• Nico
• Marius
• Daniel
• Anastasiia
• Polina
• Amine

Materials and components:

• plywood 6 mm, 15 mm
• SBS plastic
• tubes
• plastic vortex
• Arduino Mega/Uno
• Screen with IIC2LCD interface
• 2 x end-stops
• 5 x airpumps
• DC/DC transformator
• powerblock 100 W
• shaft
• bearings

The main principle of this machine is to provide the user with a drink of their own choice. On the front part of the machine there is supposed to be a screen which allows the user to communicate with the machine: user can choose whether they want a predefined drink or they want to build their own mix. If the second decision is made the user is given a possibility to choose the strength of the drink: it's either 30%, 50% or 70% of alcohol included in a drink.

Mechanically the mixing happens in the special mixing area which is basically a plastic vortex with five tubes in it. Each tube is connected to the bottle with different drink and one is with water for cleaning the mixing container after each drink. 

Glasses are placed on a special rotating table. The table has six (as the number of glasses) ledges so that it hits an end-stop and that is how the e-engine understands the glass was positioned correctly right under the tube. It means that rotation of the table is completed. Glasses also hit another end-stop so that machine knows that the glass is in its place on the table. 

Electronically the machine is controlled by Arduino Mega (Arduino Uno) and powered by power supply which allows the machine to use energy from electric system. There are five air pumps connected to each bottle. One e-engine rotates the table with a pretty simple system of two gear-wheels, one connected to the table and one to the engine. 

First day
On the first day we discussed ideas and made final decisions about how our project would look like. Also we made lists of components and nessecary manufacturing to have something to work with on the next days. Here are some pictures: 






Second day
On the second day we got half of the components needed, which prevented us from strarting to work on a programming part. However, we started working on 3D-models. That took a bit longer than we expected. Then we also had a problem of finding air pumps because it seemed that every possible pump that we could use had to be ordered and we couldn't waste our time waiting for them to arrive. So we wasted a lot of time trying to change the original concept and to think about any other possible way to fill in the glasses. Fortunately, at the end of the day we finally found a place to buy air pumps we needed so we think of a Tuesday to be a bit of a flop mixed with a great luck :)

Third day
On the third day we continued working on 3D modelling and at the same time started thinking about the electric circuit and, as each air pump and the engine need to be connected with a transistor we decided to make a PCB ourselves. Here are some pictures: 









Also we finished with our 3D modellling:



Fourth day
We started producing our corpus but faced difficulties with junction of all parts so we had to change sketches. So we spent an entire day trying to improve our modelling and finally start to assembly everything. We wrote some testing sketches in Arduino IDE and tried to understand how to make a menu on LCD screen, but as noone had an experience with any of those  we didn't have much luck and decided to leave a programming part on the upcoming moths of the project. 
Fifth day 
On the fifth day we did first testing with couple of bottles and air pumps and faced different difficulties with our board. Resistance that our chosen resistors produced was too big so at certain point we didn't have any movement in our pumps. We also had a problem of too high voltage going out of Arduino USB port, so we probably burnt Arduino Mega. Thankfully we had an opportunity to change our Arduino to a new one, Arduino Uno instead of Arduino Mega. 
Sixth day
On the final day of Fab Lab School in St. Petersburg we tried to assembly all the mechanical parts together but, unfortuantely, didn't have much time to program all the parts. So the code that we have is basically a very simple testing one just to see if air pumps work, which means that we still can't rotate the table.

Conclusion and «To-do» list

On the final presentation we could show only simple parts but we are planning to do so much better!
As the only thing that we have now is just different mechanical parts simply put together and a simple code, during future months of  International Design Project it will be necessary to :

• write programming menu for the screen and buttons
• prepare proper programming for the e-engine control (rotation table)
• program the empty bottle control
• program the cleaning system + manufacture waste tank
• do the proper placement of the electronic components

It's a lot to do but we hope to succed and present our mixing machine during Maker Fair in Hannover, in August! <3