Герион

ROB-63929

основной целью робота является освобождение ринга от кеглей.

наш робот должен:

  1. уметь вращаться на месте вокруг своей оси;
  2. уметь двигаться прямолинейно;
  3. уметь обнаруживать предмет, удаленный на некоторое расстояние;
  4. уметь обнаруживать границу поля.

основные элементы набора, использованные для конструирования робота:
а) управляющий блок б) моторы; в) датчики расстояния;
г) сенсор освещенности; д) колеса; е) балки и шестеренки.

конструкция робота: колесная база (расположение колес и количество и способ подведения к ним энергии от двигателей) - направление движения задается положением управляющих колес относительно корпуса механизма. Преимущество такой схемы: возможность установки нескольких двигателей на ведущие колеса, что позволит увеличить общую мощность механизма. используются три датчика: датчик расстояния для определения местонахождения кеглей,  датчики для контроля, выехал ли робот за пределы ринга - для определения границ ринга выбраны световой или цветовой датчики. 
Максимальная ширина робота 25 см, длина - 25 см. 
Высота и вес робота неограничены. 
Робот автономный. 
Во время соревнования размеры робота остаются неизменными и не выходят за пределы 25х25 см. 
Робот не имеет никаких приспособлений для выталкивания кеглей (механических, пневматических, вибрационных, акустических и др.). 
Робот выталкивает кегли исключительно своим корпусом. На корпусе робота не используется  каких-либо клейких приспособлений для сбора кеглей.

Кегли представляют собой пустые  банки для напитков 0,33 л. покрашенные в черный и белый цвет. Внутри ринга равномерно расставляется 8 кеглей. Кегли устанавливаются на расстоянии 5–15 см от чёрной границы ринга. Расстановка кеглей едина на протяжении всего раунда.

четыре банки имеют белый цвет, четыре – черный. Из круга необходимо вытолкнуть только белые кегли.

  1. Сначала нужно сделать раму для крепления моторчиков. Она состоит из 2-х белых балок с 15-ю отверстиями и 4-х серых длиной 11 и 9 отверстий. К белым, расположенным параллельно, крепятся 2 уголка с черными штифтами. Серые балки лежат поперек белых, их надевают сверху на штифты уголков. За счет этого получается прямоугольная рама. Изнутри в нее можно вставить красные штифты для крепления двигателей.
  2. Готовую раму нужно присоединить к процессору. У него снизу — посадочные гнезда. Штифтами синего цвета нужно попасть в крайние отверстия.
  3. Следующий шаг — соединить колесо и мотор. Потребуется колесо, ось длиной 7 отверстий, 3 шайбы (2 желтые, 1 серая), 2 балки (одна — 3х5 отверстий, вторая — маленькая для крепления мотора). Серую шайбу устанавливают на край оси. Ось вставляют в мотор справа. Теперь слева необходимо закрепить колесо между шайбами. Оно нанизывается так, чтобы лицевая сторона была снаружи. Угловой балкой крепят мотор к корпусу. Она вставляется сзади мотора и закрепляется 2-мя синими штифтами. Непосредственно к корпусу процессора мотор крепится оставшейся маленькой деталью.
  4. Собранные моторы с колесами нужно соединить с процессором. В середину нижней балки мотора вставляется штифт с крестиком. Он должен попасть в балку рамы рядом с красным штифтом, который был вставлен на 1-ом этапе сборки. Колесо должно слегка выходить спереди за балку. Осталось прикрепить мотор сверху. Маленькая балка должна попасть в среднее отверстие верхнего ряда на корпусе процессора.
  5. Для задней опоры необходим шарик в чашечке. К его верхней части крепятся уголки: 4 одинаковых тонких уголка, в 2 из них вставляются синие штифты. 1-ый закрепляется справа, 2-ой – слева. 2 уголка закреплены на чашке с шариком. В другие 2 уголка вставляются черные штифты. Первый – справа, второй – слева. Теперь нужно добавить 2 балки длиной 5 отверстий. С помощью красных штифтов рама фиксируется на конструкции. Задняя опора готова.
  6. Для бампера потребуются 2 балки длиной 15 отверстий, в каждой по 2 черных штифта. Балка длиной 5 отверстий надевается сверху на эти штифты и фиксирует 2 балки, превращая их в одну. Чтобы прикрепить балку к корпусу робота, понадобятся 2 серые балки длиной 13 отверстий, в них вставляются черные штифты. Прикрепляются балки друг к другу маленькой деталью длиной 2 отверстия. С 1 стороны – синий штифт с крестиком, с другой – черный.

При ультразвуковом датчике, который входит в образовательный набор:

  • Чтобы робот вращался на месте, нужна команда «Независимое управление моторами» (зеленая палитра). Следует выбрать режим «Включить» и поставить мощность 30 для входов «B» и «C».
  • Чтобы робот искал кеглю, потребуется программа «Ожидание» (оранжевая палитра). Подойдет режим «Ультразвуковой датчик – Сравнение – Расстояние в сантиметрах». Сигналом для срабатывания датчика будет цифра 35.
  • Чтобы робот остановился, используется программа «Независимое управление моторами» (зеленая палитра). Моторы следует остановить.

Основными движениями робота являются флип-флоп и твинсайд флип-флоп в сочетании с различными видами спинов. Флип-флоп состоит из движения вперед до черной ограничительной линии и последующего возвращения робота в исходную позицию. Твинсайд флип-флоп - движение вперед до черной ограничительной линии, затем движение назад до черной линии на противоположной стороне ринга и возвращение в исходную позицию. После флип-флопа обычно следует выполнение спина. Затем последовательность повторяется до тех пор, пока на ринге не останется ни одной банки.

последовательность действий нашего робота для обнаружения одной кегли на поле:

  1. вращаться вокруг своей оси по часовой стрелке, пока впереди расположенный датчик не обнаружит кеглю;
  2. остановиться напротив кегли;
  3. двигаться вперед, пока датчик цвета не обнаружит черную границу поля;
  4. остановиться;
  5. двигаться назад в центр поля.

Чтобы робот ехал по прямой линии, нужно перейти в программный блок «Рулевое управление» (зеленая палитра) и выбрать «Включить». Для команды «Рулевое управление» следует поставить «0», для «Мощности» — «50».

Чтобы сенсор цвета искал черную границу, в программном блоке «Ожидание» (оранжевая палитра) (режим «Датчик цвета – Сравнение – Яркость отраженного сигнала») задаются следующие характеристики: «Тип сравнения» = 4, «Пороговое значение» = 10.

Чтобы робот проезжал черную границу и останавливался, поможет программный блок «Рулевое управление» (зеленая палитра). Двигатели нужно выключить.

Чтобы запрограммировать машину на возвращение в исходную позицию – центр ринга, понадобится совершить 3 действия:

  1. Перед началом движения показания датчика вращения мотора, подключенного к порту «B», обнуляются.
  2. После остановки на черной черте определяют расстояние, пройденное мотором «B» в градусах.
  3. Затем нужно задать это значение в параметр «Градусы» программного блока «Рулевое управление», а «Мощность» задать «-50».

Робот создан на базе Lego EV3 и запрограммирован в среде TRIK Studio.