🧪 Испытание модели робота

Подготовка проекта к защите

🔬 Испытания • 📊 Анализ • 🛠️ Оптимизация • 🎤 Защита
5 класс • Технология • 90 минут

👨‍🏫 Учитель: Ахметов Рустам
🏫 Школа: ГБОУ № 1362
📅 Дата: 2025-06-12
🎯 Цель: Довести проекты до совершенства!

🗺️ Финальная траектория к успеху

🧪 Наша испытательная миссия:

  1. 🔬 Методология - изучаем принципы научного тестирования
  2. 📋 Планирование - создаем план комплексных испытаний
  3. ⚗️ Испытания - проводим серию экспериментов
  4. 📊 Обработка - анализируем данные статистически
  5. 🛠️ Оптимизация - устраняем выявленные недостатки
  6. 🎨 Презентация - создаем профессиональную защиту
  7. 🎭 Репетиция - готовимся к публичному выступлению
  8. 🏆 Готовность - финальная проверка перед защитой

🎯 К концу урока каждая команда будет иметь:

  • 📊 Комплексные результаты испытаний модели
  • 📈 Статистический анализ производительности
  • 🛠️ Оптимизированную версию робота
  • 🎤 Готовую презентацию для защиты проекта

🔬 Методология испытаний

Научный подход к тестированию

🎯 Принципы качественного тестирования

📚 Основы научной методологии:

🔬 Что такое испытание робота:

 1Испытание - это систематическая проверка соответствия 
 2модели робота заявленным характеристикам и требованиям 
 3технического задания в контролируемых условиях
 4
 5Цели испытаний:
 6✅ Проверка функциональности всех систем
 7✅ Измерение реальных характеристик
 8✅ Выявление недостатков и ограничений
 9✅ Подтверждение соответствия техническому заданию
10✅ Сбор данных для оптимизации

📊 Типы испытаний роботов:

 11. Функциональные испытания
 2   - Проверка работы всех заявленных функций
 3   - Тестирование в штатных режимах работы
 4
 52. Нагрузочные испытания  
 6   - Работа при максимальных нагрузках
 7   - Проверка надежности в экстремальных условиях
 8
 93. Испытания на точность
10   - Измерение погрешности позиционирования
11   - Проверка повторяемости результатов
12
134. Ресурсные испытания
14   - Время автономной работы
15   - Количество рабочих циклов
16
175. Испытания в различных условиях
18   - Разные поверхности, освещение, температура
19   - Проверка стабильности работы

📋 Планирование эксперимента

🧪 Контроль переменных:

Принцип “Одна переменная - один тест”:

1Правильно:
2Тест 1: Измерение скорости на гладкой поверхности
3Тест 2: Измерение скорости на шероховатой поверхности
4Тест 3: Измерение скорости при низком заряде батареи
5
6Неправильно:
7Тест: Измерение скорости на шероховатой поверхности 
8при низком заряде и плохом освещении
9(слишком много переменных!)

📊 Матрица планирования испытаний:

Тестируемый параметр Условия Переменная Константы Измерения
Скорость движения Разные поверхности Тип поверхности Заряд 100%, освещение норм. 5 измерений
Точность позиционирования Разные расстояния Целевое расстояние Та же поверхность, заряд 100% 10 измерений
Время автономной работы Разные нагрузки Интенсивность работы Полный заряд, комн. температура 3 измерения
Точность распознавания Разное освещение Уровень освещения Те же объекты, заряд 100% 20 измерений

📝 Протоколы испытаний

📋 Стандартный протокол испытания:

 1ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ №____
 2Дата: ___________  Время: ___________
 3Команда: _________________________
 4Робот: ___________________________
 5
 6УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЯ:
 7□ Температура воздуха: _____ °C
 8□ Влажность: _____ %
 9□ Освещение: ярко/норм./тускло
10□ Поверхность: _____________
11□ Заряд батареи: _____ %
12
13ТЕСТИРУЕМЫЙ ПАРАМЕТР: ________________
14
15МЕТОДИКА:
161. _________________________________
172. _________________________________
183. _________________________________
19
20РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ:
21Попытка 1: _______ Время: _______
22Попытка 2: _______ Время: _______
23Попытка 3: _______ Время: _______
24Попытка 4: _______ Время: _______
25Попытка 5: _______ Время: _______
26
27СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ: _________________
28СТАНДАРТНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ: ___________
29ПОГРЕШНОСТЬ: ___________________
30
31ОСОБЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ:
32_____________________________________
33_____________________________________
34
35ПОДПИСЬ ЭКСПЕРИМЕНТАТОРА: ____________

🎯 Критерии приемки

✅ Система оценки соответствия ТЗ:

Робот-сортировщик:

 1ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
 2□ Распознает 3 цвета с точностью ≥80%
 3□ Сортирует ≥20 объектов за 10 минут
 4□ Погрешность размещения ≤3 см
 5□ Работает автономно ≥30 минут
 6
 7ЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
 8□ Распознает 5+ цветов
 9□ Скорость сортировки ≥3 объекта/мин
10□ Точность размещения ≤1 см
11□ Автономность ≥60 минут
12
13КРИТИЧНЫЕ ОШИБКИ (недопустимы):
14✗ Роняет объекты
15✗ Застревает или опрокидывается
16✗ Неправильно сортирует >50% объектов
17✗ Повреждает сортируемые предметы

Робот-исследователь:

 1ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
 2□ Картографирует область 2×2 м за 15 мин
 3□ Обнаруживает препятствия на расстоянии ≥10 см
 4□ Передает данные на базовую станцию
 5□ Автономно возвращается в начальную точку
 6
 7ЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
 8□ Детализированная карта с размерами объектов
 9□ Классификация найденных объектов
10□ Оптимальная траектория исследования
11□ Передача видео в реальном времени
12
13КРИТИЧНЫЕ ОШИБКИ (недопустимы):
14✗ Выходит за границы полигона
15✗ Не может найти дорогу обратно
16✗ Теряет связь с базовой станцией
17✗ Застревает на препятствиях

⚗️ Проведение испытаний

Превращаем роботов в чемпионов

🏃‍♂️ Функциональные тесты

✅ Проверка базовой функциональности:

Тест 1: Проверка системы движения

 1Цель: Убедиться, что робот может двигаться во всех направлениях
 2
 3Методика:
 41. Установить робота в центр полигона 2×2 м
 52. Запрограммировать движение по квадрату со стороной 1 м
 63. Измерить отклонения в каждой вершине квадрата
 74. Повторить тест 5 раз
 8
 9Критерии приемки:
10✅ Робот завершает маршрут без вмешательства
11✅ Отклонение от маршрута <5 см в каждой точке
12✅ Все 5 попыток успешны
13
14Протокол результатов:
15Попытка | Точка A | Точка B | Точка C | Точка D | Результат
16   1    |  2.3 см |  1.8 cm |  3.1 cm |  2.7 cm |    ✅
17   2    |  1.9 cm |  2.4 cm |  2.8 cm |  3.2 cm |    ✅
18   3    |  3.4 cm |  1.6 cm |  4.1 cm |  2.9 cm |    ✅
19   4    |  2.8 cm |  3.3 cm |  2.2 cm |  3.8 cm |    ✅
20   5    |  2.1 cm |  2.9 cm |  3.5 cm |  2.4 cm |    ✅
21
22Заключение: ТЕСТ ПРОЙДЕН ✅

Тест 2: Проверка системы восприятия

 1Цель: Проверить работу датчиков и распознавание объектов
 2
 3Методика (для робота-сортировщика):
 41. Подготовить по 10 объектов каждого цвета (красный, синий, зеленый)
 52. Размещать объекты в случайном порядке
 63. Фиксировать правильность распознавания
 74. Рассчитать процент точности
 8
 9Результаты:
10Цвет      | Всего | Правильно | Ошибочно | Точность
11Красный   |  10   |    9      |    1     |   90%
12Синий     |  10   |   10      |    0     |  100%
13Зеленый   |  10   |    8      |    2     |   80%
14ИТОГО:    |  30   |   27      |    3     |   90%
15
16Заключение: ТЕСТ ПРОЙДЕН ✅ (требуется ≥80%)

⚡ Нагрузочные испытания

🏋️‍♂️ Тест максимальной производительности:

Тест скоростных характеристик:

 1Цель: Определить максимальную скорость и производительность
 2
 3Для робота-сортировщика:
 4Методика:
 5- Подготовить 50 объектов для сортировки
 6- Засечь время полной сортировки
 7- Фиксировать ошибки и сбои
 8- Повторить 3 раза
 9
10Результаты:
11Попытка | Время сортировки | Объектов/мин | Ошибки | Эффективность
12   1    |    12.5 мин     |     4.0      |   2    |      96%
13   2    |    11.8 мин     |     4.2      |   1    |      98%
14   3    |    13.2 мин     |     3.8      |   3    |      94%
15
16Среднее:    12.5 мин         4.0 об/мин     2      96%
17
18Сравнение с ТЗ:
19Требуется: ≥3 объекта/мин
20Получено: 4.0 объекта/мин
21Превышение требований: +33% ✅

Тест выносливости:

 1Цель: Проверить стабильность работы в течение длительного времени
 2
 3Методика:
 41. Запустить робота на циклическую работу
 52. Каждые 10 минут фиксировать:
 6   - Скорость выполнения операций
 7   - Точность работы
 8   - Уровень заряда батареи
 9   - Температуру компонентов
103. Работать до разряда батареи или появления сбоев
11
12Результаты:
13Время | Скорость | Точность | Заряд | Температура | Примечания
14 10м  |   4.1    |   95%    |  90%  |    +2°C     | Норма
15 20м  |   4.0    |   93%    |  78%  |    +5°C     | Норма  
16 30м  |   3.9    |   94%    |  65%  |    +8°C     | Небольшой нагрев
17 40м  |   3.7    |   91%    |  51%  |   +12°C     | Снижение скорости
18 50м  |   3.4    |   88%    |  38%  |   +15°C     | Заметное замедление
19 60м  |   3.0    |   85%    |  24%  |   +18°C     | Критическое снижение
20
21Выводы:
22- Стабильная работа: первые 30 минут
23- Деградация производительности: после 40 минут
24- Критический уровень: 60 минут

🎯 Точностные испытания

📐 Тест точности позиционирования:

 1Цель: Измерить точность движения к заданным координатам
 2
 3Методика:
 41. Задать 10 контрольных точек на полигоне
 52. Команда роботу двигаться к каждой точке
 63. Измерить отклонение от целевой позиции
 74. Рассчитать статистические параметры
 8
 9Контрольные точки и результаты:
10Точка | Цель (X,Y) | Факт (X,Y) | Ошибка X | Ошибка Y | Общая ошибка
11  1   | (50, 50)   | (51.2, 48.7) |  +1.2  |  -1.3   |    1.8 см
12  2   | (100, 0)   | (98.9, -0.8) |  -1.1  |  -0.8   |    1.4 см
13  3   | (75, 75)   | (76.5, 73.2) |  +1.5  |  -1.8   |    2.3 cm
14  4   | (25, 100)  | (23.8, 101.4)| -1.2   |  +1.4   |    1.8 cm
15  5   | (0, 50)    | (1.1, 51.7)  |  +1.1  |  +1.7   |    2.0 cm
16  6   | (50, 25)   | (48.6, 24.1) |  -1.4  |  -0.9   |    1.7 cm
17  7   | (80, 80)   | (81.8, 78.5) |  +1.8  |  -1.5   |    2.3 cm
18  8   | (30, 70)   | (31.3, 68.9) |  +1.3  |  -1.1   |    1.7 cm
19  9   | (70, 30)   | (68.7, 31.6) |  -1.3  |  +1.6   |    2.1 cm
20 10   | (90, 90)   | (88.5, 91.2) |  -1.5  |  +1.2   |    1.9 cm
21
22Статистический анализ:
23Средняя ошибка: 1.9 см
24Максимальная ошибка: 2.3 см
25Стандартное отклонение: 0.3 см
26Требование ТЗ: ≤3 см
27
28Заключение: ТЕСТ ПРОЙДЕН ✅
29Точность превышает требования на 35%

🔋 Ресурсные испытания

⚡ Тест автономности:

 1Цель: Определить реальное время автономной работы
 2
 3Условия испытания:
 4- Полностью заряженный аккумулятор (100%)
 5- Комнатная температура (20-22°C)
 6- Средняя нагрузка (обычный режим работы)
 7- Непрерывная работа до критического уровня заряда (20%)
 8
 9Протокол измерений:
10Время | Заряд | Выполнено операций | Скорость | Примечания
11  0м  | 100%  |         0         |   ---    | Начало теста
12 10м  |  92%  |        38         |  3.8/мин | Стабильная работа
13 20м  |  84%  |        76         |  3.8/мин | Стабильная работа
14 30м  |  75%  |       112         |  3.7/мин | Незначительное снижение
15 40м  |  66%  |       147         |  3.7/мин | Норма
16 50м  |  56%  |       180         |  3.6/мин | Лёгкое снижение скорости
17 60м  |  46%  |       212         |  3.5/мин | Заметное снижение
18 70м  |  35%  |       242         |  3.5/мин | Стабильно медленнее
19 80м  |  24%  |       270         |  3.4/мин | Значительное снижение
20 85м  |  20%  |       280         |  3.3/мин | Критический уровень
21
22Результаты:
23Общее время работы: 85 минут
24Выполнено операций: 280
25Средняя производительность: 3.3 операций/минут
26Требование ТЗ: ≥30 минут
27Превышение: +183% ✅
28
29Характер разряда:
30- Линейный разряд: 0-60 минут
31- Ускоренный разряд: 60-85 минут
32- Деградация производительности: -13% к концу работы

📊 Статистическая обработка

Превращаем цифры в выводы

📈 Основные статистические показатели

🧮 Базовые формулы для анализа:

Среднее арифметическое:

1x̄ = (x₁ + x₂ + x₃ + ... + xₙ) / n
2
3Пример для измерений скорости:
4Измерения: 3.8, 4.1, 3.9, 4.0, 3.7 объектов/мин
5x̄ = (3.8 + 4.1 + 3.9 + 4.0 + 3.7) / 5 = 19.5 / 5 = 3.9 объектов/мин

Стандартное отклонение:

 1σ = √[(Σ(xᵢ - x̄)²) / (n-1)]
 2
 3Расчет для того же примера:
 4(3.8-3.9)² = 0.01
 5(4.1-3.9)² = 0.04  
 6(3.9-3.9)² = 0.00
 7(4.0-3.9)² = 0.01
 8(3.7-3.9)² = 0.04
 9
10σ = √[(0.01+0.04+0.00+0.01+0.04)/(5-1)] = √[0.10/4] = √0.025 = 0.16

Коэффициент вариации:

1CV = (σ / x̄) × 100%
2
3CV = (0.16 / 3.9) × 100% = 4.1%
4
5Интерпретация:
6CV < 10% - отличная стабильность
7CV 10-20% - хорошая стабильность  
8CV > 20% - низкая стабильность

📊 Построение графиков и диаграмм

📈 График производительности во времени:

 1Производительность робота-сортировщика
 2(объектов в минуту)
 3
 4   4.5│
 5      │    ●●●
 6   4.0│ ●●●   ●●
 7      │          ●●
 8   3.5│            ●●●
 9      │               ●●
10   3.0│                 ●
1112   2.5└─────────────────────────→
13      0  10  20  30  40  50  60  Время (мин)
14
15Выводы из графика:
16- Стабильная работа: 0-20 мин (4.0-4.2 об/мин)
17- Постепенное снижение: 20-50 мин (4.0→3.5 об/мин)
18- Критическое снижение: 50-60 мин (3.5→3.0 об/мин)

📊 Диаграмма точности по осям:

 1Ошибки позиционирования по осям
 2
 3Ось X:  ████████████░░░░  75% точных (±1 см)
 4Ось Y:  ██████████████░░  80% точных (±1 см)
 5
 6Гистограмма ошибок:
 7Ошибка   | Ось X | Ось Y
 80-1 см   |   7   |   8
 91-2 см   |   2   |   2  
102-3 см   |   1   |   0
11>3 см    |   0   |   0
12
13Вывод: Робот точнее по оси Y, чем по оси X
14Возможная причина: особенности калибровки моторов

🎯 Анализ соответствия техническому заданию

✅ Сводная таблица соответствия:

Параметр ТЗ Требование Измеренное значение Соответствие Примечание
Скорость сортировки ≥3 об/мин 3.9±0.16 об/мин ✅ +30% Превышает требование
Точность распознавания ≥80% 90% ✅ +10% Отличный результат
Погрешность позиционирования ≤3 см 1.9±0.3 см ✅ -37% Значительно лучше
Время автономной работы ≥30 мин 85 мин ✅ +183% Превосходный результат
Объем сортировки 20 об/10мин 39 об/10мин ✅ +95% Вдвое больше нормы

🏆 Общая оценка проекта:

1Обязательные требования: 5/5 выполнены ✅
2Желательные требования: 3/3 выполнены ✅  
3Критические ошибки: 0 ❌
4
5ИТОГОВАЯ ОЦЕНКА: ОТЛИЧНО (100%)
6Проект значительно превосходит требования ТЗ

📈 Сравнительный анализ

🏁 Бенчмаркинг с другими проектами:

 1Сравнение роботов-сортировщиков класса
 2
 3Команда      | Скорость | Точность | Позиционир. | Автономность | Общий балл
 4"Инженеры"   |   3.9    |   90%    |    1.9 см   |    85 мин    |    92/100
 5"Техники"    |   3.2    |   85%    |    2.4 cm   |    65 мин    |    78/100  
 6"Роботехи"   |   4.5    |   95%    |    1.2 cm   |    45 мин    |    89/100
 7"Мехатроны"  |   2.8    |   88%    |    3.1 cm   |    75 мин    |    71/100
 8
 9Рейтинг:
10🥇 1 место: "Инженеры" (наша команда)
11🥈 2 место: "Роботехи" 
12🥉 3 место: "Техники"
13   4 место: "Мехатроны"
14
15Наши преимущества:
16✅ Лучшая автономность (+89% к среднему)
17✅ Отличная сбалансированность всех параметров
18✅ Высокая надежность (0 критических ошибок)
19
20Области для улучшения:
21🔧 Скорость работы (уступаем команде "Роботехи")
22🔧 Точность распознавания (можно довести до 95%+)

📋 Выводы и рекомендации

📝 Структурированный анализ результатов:

 1ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ:
 2
 3🎯 ДОСТИГНУТЫЕ ЦЕЛИ:
 41. Все функции робота работают стабильно
 52. Технические характеристики превышают требования ТЗ
 63. Надежность работы подтверждена длительными тестами
 74. Энергоэффективность выше ожидаемой
 8
 9🔧 ВЫЯВЛЕННЫЕ НЕДОСТАТКИ:
101. Снижение производительности при разряде <50%
112. Небольшая асимметрия точности по осям X и Y
123. Нагрев компонентов при длительной работе
134. Возможны единичные ошибки распознавания в условиях плохого освещения
14
15💡 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЛУЧШЕНИЮ:
161. Оптимизировать алгоритм для работы при низком заряде
172. Перекалибровать моторы для симметричной точности
183. Улучшить вентиляцию или добавить систему охлаждения
194. Доработать алгоритм распознавания цветов
20
21🚀 ПОТЕНЦИАЛ РАЗВИТИЯ:
22- Добавление новых функций (распознавание форм, веса)
23- Повышение скорости обработки до 5+ объектов/мин
24- Интеграция с внешними системами управления
25- Масштабирование для промышленного применения

🛠️ Оптимизация и доработка

Устраняем недостатки, улучшаем результаты

🔍 Выявление проблем

🎯 Систематический анализ недостатков:

Классификация проблем по критичности:

 1🔴 КРИТИЧЕСКИЕ (устранить обязательно):
 2- Робот не выполняет основную функцию
 3- Поломки или повреждения в процессе работы
 4- Нарушение требований безопасности
 5- Несоответствие обязательным требованиям ТЗ
 6
 7🟡 ВАЖНЫЕ (желательно устранить):
 8- Снижение производительности >20%
 9- Точность ниже среднего по классу
10- Нестабильная работа отдельных функций
11- Неоптимальное энергопотребление
12
13🟢 МИНОРНЫЕ (улучшения для совершенства):
14- Незначительные отклонения от идеальных параметров
15- Косметические недостатки
16- Потенциал для дальнейшего развития
17- Дополнительные "nice-to-have" функции

🔬 Диагностика конкретных проблем:

Проблема 1: Снижение скорости при разряде батареи

 1Симптомы:
 2- При заряде <50% скорость падает на 15-20%
 3- При заряде <25% критическое снижение производительности
 4
 5Диагностика:
 6- Измерение напряжения питания: 7.4В → 6.2В → 5.8В
 7- Ток потребления моторов увеличивается при низком напряжении
 8- Алгоритм не адаптируется к изменению питания
 9
10Причина: Фиксированные параметры мощности в программе

Проблема 2: Асимметрия точности позиционирования

 1Симптомы:
 2- Ошибка по оси X: 1.4±0.4 см
 3- Ошибка по оси Y: 1.2±0.2 см  
 4- Систематическое отклонение влево на 0.3 см
 5
 6Диагностика:
 7- Проверка калибровки колес: левое 5.98 см, правое 6.02 см
 8- Разница в диаметрах 0.04 см (0.7%)
 9- За 100 см разность составляет 0.7 см
10
11Причина: Некалиброванная разность диаметров колес

🔧 Методы устранения недостатков

💻 Программные оптимизации:

Решение 1: Адаптивное управление мощностью

 1def adaptive_power_control():
 2    battery_voltage = get_battery_voltage()
 3    
 4    # Адаптация мощности к напряжению питания
 5    if battery_voltage >= 7.0:
 6        motor_power = 50  # Стандартная мощность
 7    elif battery_voltage >= 6.5:
 8        motor_power = 55  # Компенсация падения напряжения
 9    elif battery_voltage >= 6.0:
10        motor_power = 60  # Дальнейшая компенсация
11    else:
12        motor_power = 70  # Максимальная компенсация
13        warning("Низкий заряд батареи!")
14    
15    set_motor_power(motor_power)
16    
17    return motor_power
18
19# Результат: стабильная скорость при любом заряде

Решение 2: Коррекция асимметрии движения

 1def calibrated_movement():
 2    # Коэффициенты коррекции на основе измерений
 3    LEFT_WHEEL_CORRECTION = 1.007   # +0.7% для компенсации
 4    RIGHT_WHEEL_CORRECTION = 0.993  # -0.7% для компенсации
 5    
 6    def move_forward_corrected(distance):
 7        # Время движения для правого колеса (эталон)
 8        base_time = distance / WHEEL_CIRCUMFERENCE / BASE_SPEED
 9        
10        # Скорректированное время для каждого мотора
11        left_time = base_time * LEFT_WHEEL_CORRECTION
12        right_time = base_time * RIGHT_WHEEL_CORRECTION
13        
14        left_motor.run(time=left_time)
15        right_motor.run(time=right_time)
16    
17    # Результат: симметричное движение с погрешностью <0.5 см

⚙️ Конструктивные улучшения

🔧 Механические доработки:

Улучшение 1: Стабилизация захвата

 1Проблема: Иногда объекты выскальзывают из захвата
 2
 3Решение:
 41. Добавить резиновые накладки на губки захвата
 52. Увеличить усилие сжатия на 20%
 63. Добавить датчик давления для контроля захвата
 7
 8Ожидаемый эффект:
 9- Снижение потерь объектов с 2% до 0.5%
10- Увеличение надежности на 75%

Улучшение 2: Система охлаждения

 1Проблема: Нагрев компонентов при длительной работе
 2
 3Решение:
 41. Добавить вентиляционные отверстия в корпусе
 52. Установить радиаторы на силовые компоненты
 63. Оптимизировать компоновку для лучшего воздухообмена
 7
 8Ожидаемый эффект:
 9- Снижение температуры на 8-12°C
10- Стабильная работа в течение 120+ минут

📈 Контрольные испытания

✅ Проверка эффективности доработок:

Тест улучшенной версии:

 1СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
 2
 3Параметр                 | Версия 1.0 | Версия 1.1 | Улучшение
 4-------------------------|------------|------------|----------
 5Скорость (заряд 25%)     | 3.0 об/мин | 3.7 об/мин |   +23%
 6Точность позиционир.     | 1.9±0.3 см | 1.4±0.2 см |   +26%
 7Надежность захвата       |    98%     |   99.5%    |  +1.5%
 8Время до перегрева       |   60 мин   |   95 мин   |   +58%
 9Общая производительность |   87/100   |   94/100   |   +8%
10
11ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Все критические и важные проблемы устранены ✅

📊 Финальная валидация:

 1ПОВТОРНАЯ ПРОВЕРКА СООТВЕТСТВИЯ ТЗ
 2
 3Требование ТЗ            | Версия 1.0 | Версия 1.1 | Статус
 4-------------------------|------------|------------|--------
 5Скорость ≥3 об/мин       |   ✅ 3.9   |   ✅ 4.1   | Улучшено
 6Точность ≥80%            |   ✅ 90%   |   ✅ 92%   | Улучшено  
 7Позиционир. ≤3 см        |   ✅ 1.9   |   ✅ 1.4   | Улучшено
 8Автономность ≥30 мин     |   ✅ 85    |   ✅ 95    | Улучшено
 9Надежность 95%+          |   ✅ 98%   |   ✅ 99.5% | Улучшено
10
11ИТОГ: ВСЕ ПАРАМЕТРЫ УЛУЧШЕНЫ БЕЗ УХУДШЕНИЯ ДРУГИХ ✅

🎯 Документирование изменений

📝 Журнал доработок:

 1ЖУРНАЛ ИЗМЕНЕНИЙ ПРОЕКТА "РОБОТ-СОРТИРОВЩИК"
 2
 3Версия 1.1 от 12.06.2025
 4
 5ВНЕСЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ:
 6
 71. Программные изменения:
 8   ✅ Добавлена функция adaptive_power_control()
 9   ✅ Внедрена система калибровки движения
10   ✅ Оптимизирован алгоритм распознавания цветов
11   ✅ Добавлена диагностика состояния системы
12
132. Конструктивные изменения:
14   ✅ Установлены резиновые накладки на захват
15   ✅ Добавлены вентиляционные отверстия
16   ✅ Улучшена компоновка проводов
17   ✅ Установлен датчик температуры
18
193. Измеренные улучшения:
20   📈 Производительность: +8%
21   📈 Надежность: +1.5%
22   📈 Стабильность температуры: +58%
23   📈 Точность позиционирования: +26%
24
25СЛЕДУЮЩИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ:
26🔮 Добавление функции распознавания форм
27🔮 Интеграция беспроводного управления  
28🔮 Масштабирование для работы с мелкими объектами
29🔮 Разработка системы коллективного взаимодействия роботов

🎨 Создание презентации проекта

Готовим триумфальное выступление

📋 Структура презентации

🎯 Профессиональная структура защиты проекта:

Слайд 1: Титульный лист (30 сек)

 1🤖 РОБОТ-СОРТИРОВЩИК "ИНТЕЛЛЕКТ-1"
 2Групповой проект по робототехнике
 3
 4Команда "Инженеры":
 5👨‍💻 Иванов Петр - программист
 6🔧 Сидорова Анна - конструктор  
 7🧪 Петров Иван - тестировщик
 8📋 Михайлова Елена - документалист
 9
10Руководитель: Ахметов Рустам
11ГБОУ Школа № 1362, 5 класс
12Июнь 2025

Слайд 2: Постановка задачи (1 мин)

 1🎯 ПРОБЛЕМА, КОТОРУЮ РЕШАЕМ
 2
 3Ситуация:
 4В школьной мастерской накапливаются детали разных цветов, 
 5которые нужно постоянно сортировать вручную
 6
 7Проблемы ручной сортировки:
 8❌ Отнимает много времени у учеников  
 9❌ Монотонная работа приводит к ошибкам
10❌ Нельзя заниматься сортировкой во время уроков
11
12НАШЕ РЕШЕНИЕ: 
13Робот-сортировщик, который автоматически разделяет 
14детали по цветам с высокой точностью и скоростью

Слайд 3: Техническое задание (1 мин)

 1📋 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
 2
 3Основные требования:
 4✅ Распознавание 3+ цветов с точностью ≥80%
 5✅ Сортировка ≥20 объектов за 10 минут  
 6✅ Автономная работа ≥30 минут
 7✅ Погрешность размещения ≤3 см
 8
 9Дополнительные функции:
10🎯 Подсчет количества отсортированных объектов
11🎯 Индикация состояния и ошибок
12🎯 Возможность изменения настроек
13
14Ограничения:
15📏 Размеры: не более 30×25×20 см
16⚖ Вес: не более 2 кг
17💰 Бюджет: в рамках школьного набора LEGO

Слайд 4: Конструкция робота (2 мин)

 1🔧 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
 2
 3Основные узлы:
 4🏗 Шасси: Устойчивая рама 24×18 см
 5🚗 Движение: 2 мотора + колеса Ø6 см
 6🤖 Манипулятор: Захват с сервоприводом
 7👁 Распознавание: Датчик цвета RGB
 8🧠 Управление: Микроконтроллер EV3
 9
10Ключевые особенности:
11⚖ Низкий центр тяжести для устойчивости
12🔄 Поворотная платформа для манипулятора  
13📱 Модульная конструкция для обслуживания
14🔧 Быстросъемные элементы для настройки

Слайд 5: Алгоритм работы (1.5 мин)

 1🧠 АЛГОРИТМ РАБОТЫ РОБОТА
 2
 3Основной цикл:
 41️⃣ Сканирование рабочей зоны
 52️⃣ Обнаружение объекта → Подъезд
 63️⃣ Захват объекта → Подъем  
 74️⃣ Определение цвета → Анализ
 85️⃣ Перемещение к соответствующему контейнеру
 96️⃣ Размещение объекта → Освобождение захвата
107️⃣ Возврат в исходную позицию
118️⃣ Обновление счетчика → Переход к п.1
12
13Дополнительные функции:
14🔋 Мониторинг заряда батареи
15⚠ Обработка ошибочных ситуаций  
16📊 Ведение статистики работы
17🔧 Самодиагностика систем

Слайд 6: Результаты испытаний (2 мин)

 1📊 РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНЫХ ИСПЫТАНИЙ
 2
 3Основные характеристики:
 4🏃‍♂️ Скорость сортировки: 4.1 объекта/мин
 5🎯 Точность распознавания: 92%
 6📐 Погрешность позиционирования: 1.4±0.2 см
 7🔋 Время автономной работы: 95 минут
 8🎪 Надежность: 99.5% (495 успешных операций из 500)
 9
10Сравнение с требованиями ТЗ:
11Параметр            | Требование | Результат | Превышение
12Скорость            |  ≥3.0      |   4.1     |   +37%
13Точность            |  ≥80%      |   92%     |   +15%
14Позиционирование    |  ≤3.0 см   |  1.4 cm   |   +53%
15Автономность        |  ≥30 мин   |  95 мин   |  +217%
16
17🏆 ВСЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРЕВЫШЕНЫ!

Слайд 7: Инновации и особенности (1.5 мин)

 1💡 НАШИ ИННОВАЦИИ
 2
 3Адаптивное управление мощностью:
 4🔋 Автоматическая компенсация падения напряжения
 5📈 Стабильная производительность при любом заряде
 6⚡ Увеличение эффективного времени работы на 25%
 7
 8Система самокалибровки:
 9⚙ Автоматическая коррекция асимметрии движения
10🎯 Повышение точности позиционирования на 26%
11🔧 Адаптация к износу компонентов
12
13Интеллектуальная диагностика:
14🔍 Контроль состояния всех систем в реальном времени
15⚠ Предупреждение о потенциальных проблемах  
16📊 Ведение детальной статистики работы
17
18🌟 Результат: Робот, который становится лучше в процессе работы!

Слайд 8: Демонстрация (2 мин)

 1🎬 ЖИВАЯ ДЕМОНСТРАЦИЯ
 2
 3Что покажем:
 41️⃣ Включение и самодиагностика (30 сек)
 52️⃣ Сортировка 6 объектов разных цветов (60 сек)  
 63️⃣ Отображение статистики работы (30 сек)
 7
 8Объекты для демонстрации:
 9🔴 2 красных блока → Контейнер A
10🔵 2 синих блока → Контейнер B
11🟢 2 зеленых блока → Контейнер C
12
13Критерии успешной демонстрации:
14✅ Все объекты правильно распознаны
15✅ Точное размещение в контейнерах
16✅ Плавная и быстрая работа
17✅ Отсутствие сбоев и ошибок
18
19🎯 ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ: 100% успешная сортировка за 90 секунд

Слайд 9: Применение и развитие (1 мин)

 1🚀 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
 2
 3Где можно использовать:
 4🏫 Школьные мастерские - сортировка деталей и материалов
 5🏭 Малые производства - автоматизация упаковки
 6♻ Экология - первичная сортировка отходов  
 7🏠 Быт - организация мелких предметов
 8
 9Перспективы развития:
10📈 Увеличение скорости до 6+ объектов/мин
11🎨 Распознавание форм и размеров объектов
12🌐 Сетевое взаимодействие нескольких роботов
13🤖 Интеграция с системами умного дома
14📱 Мобильное приложение для управления
15
16💰 Экономический эффект:
17Экономия времени: 4 часа/неделю
18Снижение ошибок: в 10 раз
19Окупаемость: 2 месяца при использовании в мастерской

Слайд 10: Команда и выводы (1 мин)

 1👥 НАША КОМАНДА
 2
 3Роли и достижения:
 4👨‍💻 Петр - создал адаптивные алгоритмы управления
 5🔧 Анна - спроектировала устойчивую конструкцию
 6🧪 Иван - провел 50+ тестов и оптимизаций  
 7📋 Елена - организовала документацию проекта
 8
 9Что мы изучили:
10🔬 Научный подход к инженерным задачам
11💻 Программирование встроенных систем
12⚙ Принципы конструирования механизмов
13📊 Статистический анализ экспериментальных данных
14🎤 Презентацию технических проектов
15
16🎯 ГЛАВНЫЙ ВЫВОД:
17Работая в команде и применяя научный подход, 
18можно создать робота, который превосходит ожидания!
19
20СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 
21Готовы ответить на ваши вопросы 🙋‍♂️

🎨 Визуальное оформление

🎭 Принципы эффективного дизайна:

Цветовая схема:

 1Основные цвета:
 2🔵 Синий (#2E4BC6) - надежность, технологичность
 3⚪ Белый (#FFFFFF) - чистота, точность  
 4🔘 Серый (#6C757D) - профессионализм
 5🟢 Зеленый (#28A745) - успех, результативность
 6🔴 Красный (#DC3545) - внимание, важность
 7
 8Акцентные цвета:
 9🟡 Желтый (#FFC107) - выделение ключевых моментов
10🟣 Фиолетовый (#6F42C1) - инновации, креативность

Шрифты и текст:

 1Заголовки: Montserrat Bold, 32-48pt
 2Подзаголовки: Montserrat SemiBold, 24-28pt  
 3Основной текст: Open Sans Regular, 18-20pt
 4Код и данные: Fira Code, 16-18pt
 5
 6Правила текста:
 7✅ Не более 7 строк на слайде
 8✅ Крупный шрифт (видно с последней парты)
 9✅ Контрастные цвета (темный текст на светлом фоне)
10✅ Минимум текста, максимум визуализации

Графические элементы:

 1Обязательные элементы:
 2📷 Фото робота с разных ракурсов
 3📊 Графики результатов испытаний
 4📐 Схемы конструкции и алгоритма
 5🎬 Скриншоты или видео работы
 6
 7Дополнительные элементы:
 8📈 Иконки для быстрого восприятия
 9🎯 Индикаторы прогресса и достижений
10🏆 Элементы геймификации
11🌟 Анимированные переходы (умеренно)

🎤 Подготовка к защите

Мастерство публичного выступления

🎯 Планирование выступления

⏰ Тайминг презентации (10 минут + 5 минут вопросы):

 1ДЕТАЛЬНЫЙ ПЛАН ВЫСТУПЛЕНИЯ
 2
 300:00-00:30  Приветствие и представление команды
 400:30-01:30  Постановка задачи и ТЗ  
 501:30-03:00  Техническое решение
 603:00-04:30  Алгоритм и программирование
 704:30-06:30  Результаты испытаний
 806:30-07:30  Инновации и особенности
 907:30-09:30  Живая демонстрация
1009:30-10:00  Выводы и перспективы
11
1210:00-15:00  Ответы на вопросы жюри
13
14РЕЗЕРВ ВРЕМЕНИ: ±30 секунд на каждый блок

👥 Распределение ролей при защите:

 1Петр (программист):
 2- Рассказ об алгоритме и программировании
 3- Демонстрация работы робота
 4- Ответы на технические вопросы о коде
 5
 6Анна (конструктор):  
 7- Описание конструктивных решений
 8- Объяснение принципов работы механизмов
 9- Ответы на вопросы о надежности
10
11Иван (тестировщик):
12- Презентация результатов испытаний
13- Статистический анализ и выводы
14- Ответы о методах тестирования
15
16Елена (документалист):
17- Ведение презентации, переходы между блоками
18- Формулировка проблемы и выводов
19- Координация ответов на общие вопросы

🎭 Техника презентации

🗣️ Навыки эффективного выступления:

Голос и речь:

 1Правила речи:
 2✅ Громкость: слышно в последнем ряду
 3✅ Темп: 140-160 слов в минуту (не торопиться!)
 4✅ Паузы: после ключевых фраз (3-5 секунд)
 5✅ Интонация: подчеркивать важные моменты
 6✅ Дикция: четко произносить технические термины
 7
 8Избегать:
 9❌ Слов-паразитов ("эээ", "ну", "как бы")
10❌ Монотонности
11❌ Слишком быстрого темпа
12❌ Тихой речи или бормотания

Язык тела:

 1Позитивные сигналы:
 2✅ Прямая осанка, плечи расправлены
 3✅ Зрительный контакт с аудиторией
 4✅ Жесты, дополняющие речь
 5✅ Движение по презентационной зоне
 6✅ Улыбка и энтузиазм
 7
 8Избегать:
 9❌ Поворотов спиной к аудитории  
10❌ Закрытых поз (скрещенные руки)
11❌ Монотонных жестов
12❌ Чтения с листа или экрана
13❌ Нервозности и суеты

🛠️ Подготовка к демонстрации

🎬 Техническая готовность:

Чек-лист демонстрации:

 1ЗА ЧАС ДО ЗАЩИТЫ:
 2□ Полная зарядка аккумулятора (100%)
 3□ Проверка всех соединений
 4□ Тестовый запуск всех функций
 5□ Калибровка датчиков
 6□ Подготовка объектов для сортировки
 7□ Резервная программа на случай сбоев
 8
 9ЗА 15 МИНУТ:
10□ Финальная проверка работоспособности
11□ Размещение робота в исходной позиции
12□ Проверка освещения рабочей зоны
13□ Готовность запасных объектов
14□ Подключение проектора/экрана
15
16ПЕРЕД НАЧАЛОМ ДЕМОНСТРАЦИИ:
17□ Объяснение аудитории, что будет показано
18□ Установка робота в стартовую позицию
19□ Финальная проверка готовности

🎯 План Б (если что-то пойдет не так):

 1Возможные проблемы и решения:
 2
 3Проблема: Робот не включается
 4Решение: Запасной аккумулятор + быстрая замена
 5
 6Проблема: Ошибка в программе
 7Решение: Резервная стабильная версия программы
 8
 9Проблема: Неточная работа датчика цвета
10Решение: Ручная калибровка + дополнительное освещение
11
12Проблема: Механическая неисправность
13Решение: Видеозапись успешной работы робота
14
15ГЛАВНОЕ ПРАВИЛО: Сохранять спокойствие и продолжать презентацию!

❓ Подготовка к вопросам

🤔 Типичные вопросы жюри и подготовленные ответы:

Технические вопросы:

 1Q: "Почему выбрали именно такую конструкцию захвата?"
 2A: "Мы рассматривали 3 варианта: клешневой, вакуумный и магнитный. 
 3   Клешневой оказался наиболее универсальным для объектов разных 
 4   форм и материалов. Провели тесты - надежность захвата 99.5%."
 5
 6Q: "Как робот ведет себя при плохом освещении?"
 7A: "Мы тестировали при освещении от 100 до 1000 люкс. 
 8   При освещении ниже 200 люкс точность падает до 85%, 
 9   но это все еще выше требования ТЗ. Планируем добавить 
10   собственную подсветку."
11
12Q: "Что будет, если батарея разрядится во время работы?"
13A: "Система мониторинга предупреждает при заряде 30% и 20%. 
14   При критическом уровне робот завершает текущую операцию 
15   и переходит в безопасный режим ожидания."

Проектные вопросы:

 1Q: "Как распределялась работа в команде?"
 2A: "У каждого была своя зона ответственности, но мы работали 
 3   совместно на всех этапах. Еженедельные совещания, 
 4   общий файл документации, взаимная помощь при сложностях."
 5
 6Q: "Какие были самые большие трудности?"
 7A: "Главная сложность - добиться стабильной точности. 
 8   Пришлось изучить методы калибровки, провести 50+ тестов, 
 9   внедрить систему автокоррекции. Зато теперь понимаем 
10   принципы точного позиционирования!"