🤖 Сборка модели робота

Практическая работа: от идеи до движения

🔧 Конструирование • 💻 Программирование • 📏 Измерения
5 класс • Технология • 90 минут

👨‍🏫 Учитель: Ахметов Рустам
🏫 Школа: ГБОУ № 1362
📅 Дата: 2025-06-11
🎯 Миссия: Создать своего первого программируемого робота!

🎯 План практической работы

🚀 Наша миссия сегодня:

  1. 🔧 Собрать робота - от деталей к работающей модели
  2. 💻 Написать программу - научить робота двигаться точно
  3. 📏 Провести измерения - проверить точность движения
  4. 🧮 Рассчитать погрешности - стать настоящими инженерами
  5. ⚙️ Оптимизировать работу - добиться максимальной точности

🎯 Результат урока:

  • Работающий робот, который проезжает ровно 30, 50 и 100 см
  • Программа с точными расчетами
  • Анализ погрешностей и способы их устранения

👥 Работаем в парах:

  • 🔧 Конструктор - отвечает за сборку
  • 💻 Программист - отвечает за алгоритмы

🔄 Актуализация знаний

Вспоминаем предыдущие уроки

❓ Блиц-опрос

1. Подключение мотора:

  • Какие провода подключаем к контроллеру?
  • Что означают цвета проводов?
  • Зачем нужна правильная полярность?

2. Программирование:

  • Какая команда заставляет мотор вращаться?
  • Как регулировать скорость мотора?
  • Что такое ШИМ-сигнал?

3. Алгоритмы:

  • Что такое алгоритм?
  • Как записать алгоритм в виде блок-схемы?
  • Какие команды понимает робот?

🎯 Задача урока

🤖 Техническое задание: Создать робота, который может проехать точно заданное расстояние:

  • 30 см (для маневров в узких местах)
  • 50 см (стандартное движение)
  • 100 см (длинные перемещения)

📏 Требования к точности:

  • Погрешность не более ±5 см
  • Движение по прямой линии
  • Повторяемость результатов

🧠 Что нужно учесть:

  • Физические свойства мотора
  • Трение колес о поверхность
  • Инерцию робота
  • Точность измерений

🔬 Физические основы

⚡ Преобразование энергии в роботе:

Электрическая энергия → Магнитная энергия → Механическая энергия → Кинетическая энергия

🔋 Электрическая энергия:

  • Батарея → ток → контроллер → мотор

🧲 Магнитная энергия:

  • Ток в обмотках → магнитное поле → вращение ротора

⚙️ Механическая энергия:

  • Вращение мотора → движение колес → перемещение робота

🏃 Факторы, влияющие на движение:

  • Трение колес о поверхность
  • Сопротивление воздуха
  • Инерция массы робота
  • Люфт в механических соединениях

🔧 Этап 1: Сборка модели робота

От деталей к работающему устройству

📋 Инструкция по сборке

🧰 Необходимые детали:

  • Контроллер (мозг робота)
  • Мотор (мышцы робота)
  • Колеса (ноги робота)
  • Рама/шасси (скелет робота)
  • Соединительные провода (нервы робота)
  • Батарейный блок (сердце робота)

⚠️ Техника безопасности:

  • Отключаем питание при сборке
  • Аккуратно обращаемся с электроникой
  • Проверяем надежность соединений

🔨 Пошаговая сборка

Шаг 1: Сборка шасси

  • Соединить основные балки рамы
  • Проверить жесткость конструкции
  • Убедиться в симметричности

Шаг 2: Установка мотора

  • Закрепить мотор на раме
  • Убедиться в отсутствии люфта
  • Проверить свободу вращения

Шаг 3: Установка колес

  • Надеть колеса на валы мотора
  • Проверить параллельность колес
  • Убедиться в отсутствии биения

Шаг 4: Монтаж контроллера

  • Разместить контроллер на раме
  • Обеспечить доступ к портам
  • Защитить от механических повреждений

🔌 Электрические соединения

📊 Схема подключения:

1Контроллер Arduino:
2+5V  → Красный провод мотора
3GND  → Черный провод мотора  
4Pin 9 → Управляющий провод (ШИМ)
5
6Дополнительно (для реверса):
7Pin 7 → Направление 1
8Pin 8 → Направление 2

🔍 Проверка подключения:

  • Все провода надежно зафиксированы?
  • Полярность соблюдена?
  • Нет коротких замыканий?
  • Контакты чистые?

🧪 Алгоритм тестирования:

1НАЧАЛО тестирования
2  Установить слабую мощность мотора
3  Включить мотор на 2 секунды
4  Выключить мотор на 1 секунду
5  Повторить 3 раза
6КОНЕЦ тестирования

⚙️ Калибровка механики

📏 Измерение параметров робота:

Параметр Измерение Единицы
Диаметр колеса ___ мм мм
Расстояние между колесами ___ мм мм
Масса робота ___ г г
Длина робота ___ мм мм
Ширина робота ___ мм мм

🧮 Расчет длины окружности колеса:

\[L = \pi \times d = 3.14 \times d \text{ (мм)}\]

Пример: При диаметре колеса 56 мм:

\[L = 3.14 \times 56 = 175.84 \text{ мм}\]

📝 Это означает: За один полный оборот колеса робот проедет ~176 мм

💻 Этап 2: Программирование движения

От алгоритма к псевдокоду

🧠 Алгоритм движения на заданное расстояние

📊 Блок-схема алгоритма:

 1     ⭕ НАЧАЛО
 2        ↓
 3   📥 Ввод: расстояние S
 4        ↓
 5   🧮 Расчет времени: t = S / v
 6        ↓
 7   📦 Включить мотор
 8        ↓
 9   ⏰ Ждать время t
10        ↓
11   📦 Выключить мотор
12        ↓
13     ⭕ КОНЕЦ

🎯 Ключевая формула:

\[t = \frac{S}{v}\]

где:

  • t - время движения (с)
  • S - расстояние (см)
  • v - скорость робота (см/с)

📝 Базовый псевдокод

💻 Основной алгоритм движения:

 1ПРОГРАММА "Движение робота"
 2
 3ПЕРЕМЕННЫЕ:
 4  пин_мотора = 9
 5  скорость_мотора = 150
 6  
 7НАЧАЛО
 8  Инициализировать контроллер
 9  Вывести "Робот готов к движению"
10  
11  ЦИКЛ (бесконечный):
12    Движение_на_расстояние(30)
13    Ждать 3 секунды
14    
15    Движение_на_расстояние(50)
16    Ждать 3 секунды
17    
18    Движение_на_расстояние(100)
19    Ждать 5 секунд
20  КОНЕЦ ЦИКЛА
21КОНЕЦ
22
23ФУНКЦИЯ Движение_на_расстояние(расстояние):
24  Вывести "Движение на", расстояние, "см"
25  
26  время = Рассчитать_время(расстояние)
27  
28  Включить мотор с мощностью скорость_мотора
29  Ждать время секунд
30  Выключить мотор
31  
32  Вывести "Движение завершено"
33КОНЕЦ ФУНКЦИИ
34
35ФУНКЦИЯ Рассчитать_время(расстояние):
36  скорость = 10.0  // см/с (экспериментальное значение)
37  ВОЗВРАТ расстояние / скорость
38КОНЕЦ ФУНКЦИИ

🔬 Экспериментальное определение скорости

📏 Алгоритм измерения скорости:

 1АЛГОРИТМ "Определение скорости робота"
 2
 3НАЧАЛО
 4  Подготовить измерительную ленту
 5  Подготовить секундомер
 6  Отметить стартовую линию
 7  
 8  ДЛЯ каждой_мощности ОТ 50 ДО 255 ШАГ 50:
 9    Установить мощность мотора = каждая_мощность
10    
11    ДЛЯ измерение ОТ 1 ДО 3:
12      Поставить робота на стартовую линию
13      Запустить секундомер
14      Включить мотор
15      КОГДА робот проедет 100 см:
16        Остановить секундомер
17        Выключить мотор
18        Записать время в таблицу
19      КОНЕЦ КОГДА
20    КОНЕЦ ДЛЯ
21    
22    Рассчитать среднее время
23    Рассчитать скорость = 100 / среднее_время
24  КОНЕЦ ДЛЯ
25КОНЕЦ

📊 Таблица измерений скорости:

Измерение Мощность ШИМ Время, с Скорость, см/с
1 50 ___ ___
2 100 ___ ___
3 150 ___ ___
4 200 ___ ___
5 255 ___ ___

⚙️ Улучшенный алгоритм с калибровкой

💻 Псевдокод с настройкой параметров:

 1ПРОГРАММА "Точное движение робота"
 2
 3СТРУКТУРА Конфигурация_робота:
 4  диаметр_колеса = 56.0      // мм
 5  базовая_скорость = 10.0    // см/с при ШИМ=255
 6  стандартная_мощность = 150 // Обычная мощность
 7  коэффициент_коррекции = 1.0 // Для точной настройки
 8КОНЕЦ СТРУКТУРЫ
 9
10ПЕРЕМЕННАЯ робот: Конфигурация_робота
11
12ФУНКЦИЯ Калибровка_робота():
13  Вывести "=== КАЛИБРОВКА РОБОТА ==="
14  Вывести "Диаметр колеса:", робот.диаметр_колеса, "мм"
15  
16  окружность = 3.14159 * робот.диаметр_колеса
17  Вывести "Окружность колеса:", окружность, "мм"
18  
19  Вывести "Калибровка завершена"
20КОНЕЦ ФУНКЦИИ
21
22ФУНКЦИЯ Точное_движение(расстояние):
23  // Расчет времени с учетом мощности мотора
24  коэффициент_скорости = робот.стандартная_мощность / 255.0
25  реальная_скорость = робот.базовая_скорость * коэффициент_скорости
26  время_движения = (расстояние / реальная_скорость) * робот.коэффициент_коррекции
27  
28  Вывести "Движение на", расстояние, "см, время:", время_движения, "с"
29  
30  Включить мотор с мощностью робот.стандартная_мощность
31  Ждать время_движения секунд
32  Выключить мотор
33КОНЕЦ ФУНКЦИИ

🧮 Этап 3: Математические расчеты

Точность через вычисления

📊 Расчет времени движения

🎯 Основная формула:

\[t = \frac{S}{v}\]

📝 Пример расчета для робота:

Дано:

  • Требуемое расстояние: S = 50 см
  • Измеренная скорость: v = 12 см/с
  • Мощность мотора: 150/255 ≈ 59%

Решение:

\[t = \frac{50}{12} = 4.17 \text{ с}\]

💻 Алгоритм расчета:

1ФУНКЦИЯ Расчет_времени_движения(расстояние, скорость):
2  время = расстояние ÷ скорость
3  время_в_миллисекундах = время × 1000
4  ВОЗВРАТ время_в_миллисекундах
5КОНЕЦ ФУНКЦИИ

📏 Связь оборотов колеса с расстоянием

🔄 Расчет количества оборотов:

Формула:

\[N = \frac{S}{L} = \frac{S}{\pi \times d}\]

где:

  • N - количество оборотов
  • S - расстояние (мм)
  • L - длина окружности колеса (мм)
  • d - диаметр колеса (мм)

📝 Пример: Для движения на 500 мм с колесом диаметром 56 мм:

\[N = \frac{500}{3.14 \times 56} = \frac{500}{175.84} = 2.84 \text{ оборота}\]

💻 Алгоритм расчета оборотов:

1ФУНКЦИЯ Расчет_оборотов(расстояние_мм, диаметр_мм):
2  окружность = 3.14159 × диаметр_мм
3  количество_оборотов = расстояние_мм ÷ окружность
4  ВОЗВРАТ количество_оборотов
5КОНЕЦ ФУНКЦИИ

📈 Калибровка скорости по мощности

🔧 Зависимость скорости от мощности ШИМ:

\[v_{факт} = v_{макс} \times \frac{P_{ШИМ}}{255}\]

где:

  • v_факт - фактическая скорость
  • v_макс - максимальная скорость при ШИМ = 255
  • P_ШИМ - значение ШИМ (0-255)

💻 Алгоритм калибровки:

 1ФУНКЦИЯ Калибровка_скорости():
 2  максимальная_скорость = Измерить_скорость_при_максимальной_мощности()
 3  
 4  ДЛЯ мощность ОТ 50 ДО 255 ШАГ 25:
 5    коэффициент = мощность ÷ 255
 6    ожидаемая_скорость = максимальная_скорость × коэффициент
 7    
 8    фактическая_скорость = Измерить_скорость(мощность)
 9    
10    коэффициент_коррекции = ожидаемая_скорость ÷ фактическая_скорость
11    
12    Сохранить коэффициент для данной мощности
13  КОНЕЦ ДЛЯ
14КОНЕЦ ФУНКЦИИ

🎯 Оптимизация точности

📊 Учет факторов погрешности:

1. Инерция разгона и торможения:

\[t_{корр} = t_{расч} - t_{разгон} - t_{торможение}\]

2. Проскальзывание колес:

\[S_{факт} = S_{теор} \times (1 - k_{проскальз})\]

3. Влияние массы и трения:

\[v_{реальн} = v_{теор} \times k_{трение} \times k_{масса}\]

💻 Алгоритм коррекции:

 1ФУНКЦИЯ Скорректированное_время(расстояние, базовое_время):
 2  // Учет времени разгона (примерно 0.2с)
 3  время_разгона = 0.2
 4  
 5  // Учет времени торможения (примерно 0.1с)  
 6  время_торможения = 0.1
 7  
 8  // Коррекция основного времени
 9  скорректированное_время = базовое_время - время_разгона - время_торможения
10  
11  // Минимальное время не может быть меньше 0.5с
12  ЕСЛИ скорректированное_время < 0.5 ТО
13    скорректированное_время = 0.5
14  КОНЕЦ ЕСЛИ
15  
16  ВОЗВРАТ скорректированное_время
17КОНЕЦ ФУНКЦИИ

📏 Этап 4: Проведение измерений

Экспериментальная проверка точности

🔬 Методика измерений

📋 Подготовка к эксперименту:

🧰 Необходимое оборудование:

  • Измерительная лента или рулетка
  • Секундомер
  • Маркер для отметок
  • Рабочий лист для записи результатов
  • Калькулятор

📐 Подготовка полигона:

  • Ровная поверхность длиной не менее 150 см
  • Стартовая линия
  • Отметки на 30, 50, 100 см
  • Хорошее освещение для наблюдения

📊 Алгоритм проведения измерений

🎯 Протокол испытаний:

 1АЛГОРИТМ "Испытание точности робота"
 2
 3ДЛЯ каждое_расстояние ИЗ [30, 50, 100]:
 4  Вывести "Тестирование движения на", каждое_расстояние, "см"
 5  
 6  ДЛЯ попытка ОТ 1 ДО 3:
 7    Поставить робота на стартовую линию
 8    Запустить программу движения на каждое_расстояние
 9    
10    КОГДА робот остановился:
11      Измерить фактическое расстояние от старта
12      Записать результат в таблицу
13      Рассчитать погрешность
14    КОНЕЦ КОГДА
15    
16    Вернуть робота на старт
17    Ждать 5 секунд перед следующей попыткой
18  КОНЕЦ ДЛЯ
19  
20  Рассчитать среднее расстояние для данного задания
21  Рассчитать среднюю погрешность
22КОНЕЦ ДЛЯ

📋 Таблица результатов измерений

📊 Результаты для расстояния 30 см:

Попытка Запрограммировано Фактически Погрешность см Погрешность %
1 30 см ___ см ___ ___%
2 30 см ___ см ___ ___%
3 30 см ___ см ___ ___%
Среднее 30 см ___ см ___ ___%

📊 Результаты для расстояния 50 см:

Попытка Запрограммировано Фактически Погрешность см Погрешность %
1 50 см ___ см ___ ___%
2 50 см ___ см ___ ___%
3 50 см ___ см ___ ___%
Среднее 50 см ___ см ___ ___%

📊 Результаты для расстояния 100 см:

Попытка Запрограммировано Фактически Погрешность см Погрешность %
1 100 см ___ см ___ ___%
2 100 см ___ см ___ ___%
3 100 см ___ см ___ ___%
Среднее 100 см ___ см ___ ___%

🧮 Расчет погрешности

📐 Формула расчета погрешности:

\[\text{Погрешность} = \frac{|S_{факт} - S_{план}|}{S_{план}} \times 100\%\]

📝 Пример расчета: Если робот должен был проехать 50 см, а проехал 47 см:

\[\text{Погрешность} = \frac{|47 - 50|}{50} \times 100\% = \frac{3}{50} \times 100\% = 6\%\]

💻 Алгоритм расчета погрешности:

1ФУНКЦИЯ Расчет_погрешности(плановое_расстояние, фактическое_расстояние):
2  отклонение = АБС(фактическое_расстояние - плановое_расстояние)
3  погрешность_процент = (отклонение ÷ плановое_расстояние) × 100
4  ВОЗВРАТ погрешность_процент
5КОНЕЦ ФУНКЦИИ

📈 Анализ результатов

🎯 Критерии оценки точности:

  • 🟢 Отлично: погрешность ≤ 5%
  • 🟡 Хорошо: погрешность 5-10%
  • 🟠 Удовлетворительно: погрешность 10-15%
  • 🔴 Требует доработки: погрешность > 15%

🔍 Анализ причин погрешностей:

💻 Алгоритм анализа:

 1ФУНКЦИЯ Анализ_погрешностей(результаты_измерений):
 2  ЕСЛИ средняя_погрешность > 15% ТО
 3    Вывести "Проверить:"
 4    Вывести "- Калибровку скорости"
 5    Вывести "- Механические соединения"
 6    Вывести "- Заряд батареи"
 7  
 8  ИНАЧЕ ЕСЛИ средняя_погрешность > 10% ТО
 9    Вывести "Рекомендуется:"
10    Вывести "- Уточнить коэффициенты"
11    Вывести "- Проверить поверхность движения"
12  
13  ИНАЧЕ
14    Вывести "Точность в норме!"
15  КОНЕЦ ЕСЛИ
16  
17  ЕСЛИ разброс_результатов > 5% ТО
18    Вывести "Низкая повторяемость - проверить стабильность питания"
19  КОНЕЦ ЕСЛИ
20КОНЕЦ ФУНКЦИИ

⚙️ Этап 5: Оптимизация и калибровка

Достигаем максимальной точности

🔧 Методы улучшения точности

📊 Основные направления оптимизации:

1. Калибровка времени движения

  • Корректировка базовой скорости
  • Учет времени разгона/торможения
  • Компенсация инерции

2. Механическая настройка

  • Проверка параллельности колес
  • Устранение люфтов
  • Балансировка робота

3. Программная коррекция

  • Адаптивные коэффициенты
  • Компенсация систематических ошибок
  • Учет условий эксплуатации

💻 Алгоритм автоматической калибровки

🎯 Самообучающийся алгоритм:

 1АЛГОРИТМ "Автоматическая калибровка"
 2
 3ФУНКЦИЯ Автокалибровка():
 4  эталонное_расстояние = 50  // см
 5  
 6  ДЛЯ попытка ОТ 1 ДО 5:
 7    фактическое_расстояние = Измерить_движение(эталонное_расстояние)
 8    
 9    коэффициент_коррекции = эталонное_расстояние ÷ фактическое_расстояние
10    
11    Обновить параметры робота с новым коэффициентом
12    
13    Вывести "Попытка", попытка, ": коррекция =", коэффициент_коррекции
14  КОНЕЦ ДЛЯ
15  
16  Вывести "Калибровка завершена"
17КОНЕЦ ФУНКЦИИ
18
19ФУНКЦИЯ Измерить_движение(плановое_расстояние):
20  Запустить робота на заданное расстояние
21  Дождаться остановки
22  фактическое = Измерить линейкой текущую позицию
23  ВОЗВРАТ фактическое
24КОНЕЦ ФУНКЦИИ

📐 Коррекция систематических ошибок

🧮 Типы систематических ошибок:

1. Недоезд (робот не доезжает до цели):

1Причины:
2- Заниженная скорость в расчетах
3- Большое трение
4- Низкий заряд батареи
5
6Решение:
7- Увеличить время движения на 5-10%
8- Увеличить мощность мотора
9- Использовать коэффициент коррекции > 1.0

2. Переезд (робот переезжает цель):

1Причины:
2- Завышенная скорость в расчетах  
3- Инерция робота
4- Проскальзывание при торможении
5
6Решение:
7- Уменьшить время движения на 5-10%
8- Добавить плавное торможение
9- Использовать коэффициент коррекции < 1.0

🎯 Алгоритм адаптивной коррекции

💻 Интеллектуальная настройка:

 1ФУНКЦИЯ Адаптивная_коррекция(целевое_расстояние):
 2  // История последних измерений
 3  МАССИВ история_погрешностей[10]
 4  
 5  // Рассчитать базовое время
 6  базовое_время = целевое_расстояние ÷ калиброванная_скорость
 7  
 8  // Применить адаптивную коррекцию
 9  ЕСЛИ средняя_погрешность_истории > 5% ТО
10    ЕСЛИ тенденция = "недоезд" ТО
11      коэффициент = 1.0 + (средняя_погрешность ÷ 100)
12    ИНАЧЕ ЕСЛИ тенденция = "переезд" ТО  
13      коэффициент = 1.0 - (средняя_погрешность ÷ 100)
14    КОНЕЦ ЕСЛИ
15  ИНАЧЕ
16    коэффициент = 1.0  // Коррекция не нужна
17  КОНЕЦ ЕСЛИ
18  
19  скорректированное_время = базовое_время × коэффициент
20  
21  ВОЗВРАТ скорректированное_время
22КОНЕЦ ФУНКЦИИ
23
24ФУНКЦИЯ Обновить_историю(новая_погрешность):
25  // Сдвинуть массив и добавить новое значение
26  ДЛЯ i ОТ 0 ДО 8:
27    история_погрешностей[i] = история_погрешностей[i+1]
28  КОНЕЦ ДЛЯ
29  история_погрешностей[9] = новая_погрешность
30КОНЕЦ ФУНКЦИИ

🏆 Финальная оптимизация

📊 Комплексная программа точного движения:

 1ПРОГРАММА "Высокоточное движение робота"
 2
 3СТРУКТУРА Профиль_робота:
 4  базовая_скорость: вещественное
 5  коэффициент_коррекции: вещественное  
 6  время_разгона: вещественное
 7  время_торможения: вещественное
 8  история_измерений: массив[10]
 9КОНЕЦ СТРУКТУРЫ
10
11ФУНКЦИЯ Точное_движение(расстояние):
12  // Этап 1: Расчет базового времени
13  базовое_время = расстояние ÷ профиль.базовая_скорость
14  
15  // Этап 2: Применение коррекций
16  скорректированное_время = базовое_время × профиль.коэффициент_коррекции
17  скорректированное_время = скорректированное_время - профиль.время_разгона - профиль.время_торможения
18  
19  // Этап 3: Выполнение движения
20  Включить мотор с оптимальной мощностью
21  Ждать скорректированное_время
22  Выключить мотор
23  
24  // Этап 4: Измерение результата
25  фактическое_расстояние = Измерить_позицию()
26  погрешность = Рассчитать_погрешность(расстояние, фактическое_расстояние)
27  
28  // Этап 5: Обновление профиля
29  Обновить_профиль(погрешность)
30  
31  ВОЗВРАТ фактическое_расстояние
32КОНЕЦ ФУНКЦИИ

🏠 Домашнее задание

📋 Обязательные задания

1. Анализ точности движения Проанализируйте результаты измерений и ответьте на вопросы:

  • При каком расстоянии погрешность минимальна и почему?
  • Какие факторы больше всего влияют на точность?
  • Как можно улучшить повторяемость результатов?

2. Предложения по улучшению Придумайте и опишите 3 способа повышения точности движения робота:

  • Механические улучшения
  • Программные решения
  • Методы измерения

3. Планирование траектории Составьте алгоритм движения робота по прямоугольной траектории:

  • Длина: 60 см
  • Ширина: 40 см
  • Робот должен вернуться в исходную точку
  • Учтите повороты на 90°

🎯 Дополнительные задания (по выбору)

🔬 Для исследователей: Проведите эксперимент по влиянию различных факторов на точность:

  • Заряд батареи (100%, 75%, 50%)
  • Поверхность движения (гладкая, шероховатая)
  • Нагрузка робота (без груза, с грузом 100г)

Постройте графики зависимостей и сделайте выводы.

💻 Для программистов: Разработайте алгоритм “умного” робота, который:

  • Запоминает свои ошибки
  • Автоматически корректирует параметры
  • Адаптируется к разным условиям

Опишите алгоритм в виде блок-схемы и псевдокода.

🔧 Для конструкторов: Предложите конструктивные улучшения робота:

  • Более точная система колес
  • Дополнительные датчики для контроля
  • Механизм стабилизации движения

Нарисуйте схемы и объясните принцип работы.

🌐 Полезные ресурсы

📚 Для изучения:

  • Основы мехатроники и робототехники
  • Методы калибровки роботов
  • Анализ погрешностей в технических системах

💻 Симуляторы:

  • Виртуальные роботы для отработки алгоритмов
  • Программы для моделирования движения
  • Калькуляторы погрешностей

🎥 Видеоматериалы:

  • Сборка роботов разной сложности
  • Методы программирования движения
  • Профессиональная калибровка роботов

🎉 Подведение итогов практикума

🏆 Наши достижения

🔧 Конструкторские навыки:

  • ✅ Собрали работающую модель робота
  • ✅ Освоили принципы механической сборки
  • ✅ Научились подключать электронные компоненты
  • ✅ Поняли важность точности в конструировании

💻 Программистские навыки:

  • ✅ Создали алгоритмы точного движения
  • ✅ Освоили принципы калибровки
  • ✅ Научились анализировать результаты
  • ✅ Поняли связь программы и физического мира

🧮 Исследовательские навыки:

  • ✅ Провели серию измерений
  • ✅ Рассчитали погрешности
  • ✅ Проанализировали причины отклонений
  • ✅ Предложили способы улучшения

🌟 Главные открытия

🎯 Ключевые выводы:

“Точность робота зависит от точности его создателя”

“Программа - это мост между идеей и реальностью”

“Измерения и анализ - основа инженерного мышления”

🔮 Связь с будущим:

  • Промышленные роботы требуют еще большей точности
  • Автономные автомобили должны ездить с точностью до сантиметра
  • Медицинские роботы работают с точностью до миллиметра
  • Космические аппараты навигируют с точностью до метра на расстоянии миллионов километров

📊 Оценка работы

🎯 Критерии успешности:

🟢 Отличная работа (5 баллов):

  • Робот собран качественно и работает стабильно
  • Программа обеспечивает точность ±5%
  • Измерения проведены аккуратно
  • Анализ результатов глубокий и обоснованный

🟡 Хорошая работа (4 балла):

  • Робот работает с небольшими недочетами
  • Точность программы ±10%
  • Измерения в основном корректны
  • Анализ поверхностный, но верный

🟠 Удовлетворительная работа (3 балла):

  • Робот работает, но с заметными проблемами
  • Точность программы ±15%
  • Измерения проведены с ошибками
  • Анализ слабый или отсутствует

🔮 Следующий урок: “Датчики робота - глаза и уши искусственного интеллекта”

🎯 Готовимся изучать:

  • Ультразвуковые датчики расстояния
  • Датчики цвета и освещенности
  • Программирование реакции на сенсоры
  • Создание “умного” поведения робота

🤖 ВЫ СОЗДАЛИ СВОЕГО ПЕРВОГО ТОЧНОГО РОБОТА!
Теперь научим его чувствовать мир вокруг себя!