01.09.2015

Робот помощника методиста

Создание «робота-платформы» с применением программ по проектированию конструкций с помощью современных САПР К и ТП (компас 3Д, Solid), обеспечивающих не только увеличение производительности в процессе проектирования, но и значительное повышение эффективности всех этапов жизненного цикла изделий – робота и робота-платформы.

Основные стадии проектирования новой конструкции:

- разработка технического задания на проектирование конструкции, в котором определяется его назначение, условия эксплуатации, основные требования, допустимые затраты на его производство;

- технические предложения разрабатываются на основе анализа и проработки технического задания;

- эскизное проектирование, на стадии которого решаются принципиальные вопросы принимаемых конструкторских решений, определяются принципы работы проектируемого изделия, уточняются его параметры, решаются задачи общей компоновки изделия;

- разработка технического проекта, на стадии которого производится проектирование отдельных сборочных единиц и комплексов, уделяется большое значение расчетам, обеспечивающим необходимую надежность и долговечность;

- на стадии разработки рабочей документации осуществляется дальнейшая детализация технического проекта с окончательным контролем и корректировкой принятых конструкторских расчетов в техническом проекте, выбираются и уточняются материалы, окончательно определяются размеры, точность и чистота обработки, делается уточненный расчет себестоимости, проектной цены и эффективности внедрения нового изделия;

- изготовление и испытание опытного образца проводится с целью более тщательной отработки созданной конструкции и внесения необходимых изменений в рабочую документацию.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) создаются в следующих целях: повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции; повышения эффективности объектов проектирования и уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию; сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

Программно-технический комплекс САПР должен обеспечивать решение следующих задач:

  1. - интерактивное проектирование конструкций и технологических процессов изготовления деталей общемашиностроительного назначения;
  2. - формирование исходных данных для обеспечения производства материальными ресурсами;
  3. - классификация и кодирование деталей и изделий в соответствии с классификатором ЕСКД;
  4. - создание и ведение машинного архива конструкторской и технологической информации;
  5. - формирование и выдача необходимой конструкторской и технологической документации;
  6. - ввод, накопление, модификация и поиск информации, требующейся для решения задач, перечисленных выше.

Для проектирования и развития «робота-платформы», ориентируемся на систему «КОМПАС» выпускается акционерным обществом «АСКОН» (Санкт-Петербург) с 1990 г. Основные области применения системы: машиностроение, приборостроение, строительство, электроника.

Присутствуют средства поиска и хранения чертежных файлов. Встроенный файл-менеджер с утилитой просмотра, специализированная оболочка «КОМПАС-Монитор». Осуществляется подготовка данных для станков с ЧПУ модулем «КОМПАС-ЧПУ». Это упростит разработку опытного образца робота и ускорит их корректировку в 3Д среде.

Достоинством программы является обширность информации, которую можно получить из геометрии твердого тела, например свойства материала, данные эллипсоида инерции, обмеры, наличие пересечений - и все это до начала производства реального изделия. Существуют многочисленные приложения других производителей, например программы проверки кинематики и анализа методом конченых элементов, которые позволяют еще более расширить сферу приложения функциональных возможностей для производства прототипа. Более эффектное представление конечного результата, ускорение цикла доработок уменьшают время выхода изделия на рынок.

Исходя из заданной цели, необходимо решить ряд следующих задач:

  1. разработка конструкции робота и «приставки»;
  2. разработка узла крепления робота на ходовой части и модулей робота;
  3. разработка методики автоматизированного проектирования изделия;
  4. разработка моделей и чертежей деталей и узлов;
  5. разработка технологических процессов изготовления деталей и сборных узлов «робота-платформы»;
  6. расчёт на прочность и проведение исследований напряженно-деформированного состояния нагруженной сборки рамы модели робота в системах «Win Structure» и «COSMOS/Works».

Научная новизна предлагаемых в проекте решений:

В настоящий момент все большую актуальность приобретает создание интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР), электронной технической и эксплуатационной документации, обучающих систем.

Одна из первостепенных задач, которые стоят перед российской системой образования - вырастить  грамотных, талантливых и инновационных инженеров будущего. Необходимо сделать серьезные шаги по переходу к новой модели массовой российской школы, в частности необходимо обеспечить всестороннее использование информационных технологий на уроках и повысить навыки работы с ИКТ с переходом на новый уровень проведения занятий. Однако полная виртуализация предметных областей, может негативно сказаться впоследствии на развитии обрабатывающих отраслей промышленности, где помимо автоматизации присутствует работа с реальными объектами. Для решения возникающей дилеммы целесообразно использование программно-аппаратных комплексов на основе микроэлектронных компонентов с возможностью получения результата в цифровом виде и его последующей обработки в информационной среде.

Основная проблема средней школы – падение мотивации достижения результата у детей начиная с 5 класса. Стандартная форма подачи материала не привлекает их. Методы вовлечения в учебный процесс посредством игры устарели и не дают такого результата как раньше. Практически у каждого ребенка есть мобильный телефон, им более интереснее играть в приложения, чем учиться. Соответственно был сделан вывод, что на базе имеющихся школьных программ не применяются современные разработки в области робототехники и моделирования.

Задачей нашего проекта является внесение абсолютно нового штриха в учебный процесс. Причем подача материала будет такой, что дети отвлекутся от своих пагубных развлечений, и начнут учиться сами не замечая, что втянуты в учебный процесс. Ожидаемый результат – увеличение мотивации достижения результата, уменьшение интернет зависимости.

Для реализации данного проекта предлагается перепрограммировать робота, и загрузить в него специально разработанную рабочую программу педагога. Проект реализует повышение мотивации у школьников посредством вовлечения их в игру. Этому способствует ряд следующих факторов:

- новизна такого стиля преподнесения материала

- необычность

- элемент игры

- многофункциональность (в робота можно загрузить и адаптировать практически любой материал)

Конечный результат проекта представляет собой робота, с подключенными к нему монитором и клавиатурой. На монитор будут выводиться задача, которую ребенку предлагается решить, при неправильном варианте ответа робот сделает отрицательный жест головой. При положительном ответе робот сделает какое то определенное движение (покивает головой, помашет руками, проедет вперед и назад, повернется на месте и т.д., а так же комбинирование различных движений и их последовательность).

Основная идея, по привлечению внимания и повышению усидчивости школьника состоит в том, что он специально будет стараться решить как можно больше задач представленных роботом, чтобы увидеть что-то новое. Здесь можно провести аналогию с обычными играми: даже простенькая браузерная игра, которая лишена сюжета, лишена, по сути своей, смысла притягивает множество людей, в которых процент школьников довольно велик. Причем притягивает лишь одним фактором: увидеть, что же будет дальше. Наш проект построен по похожему смыслу, но кроме какого-то нового движения, ребенок сможет потрогать робота, либо поиграть с ним в игры, после правильно решенного примера.

______________________________________

Материалы взяты с сайта runorobot.ru , где вы сможете более подробно узнать про проект

Возврат к списку