Промышленная робототехника

Возраст от 11 лет.

Используемый инструментарий: микроконтроллер Arduino, среда разработки ArduBlock

Курс ориентирован на школьников от 11 до 16 лет с базовым пониманием электрических схем. Цель курса: познакомиться с графическим программированием в среде Ardublock и программированием микроконтроллеров на примере Ардуино. На примере модели познакомиться с манипуляторами. Программа курса включает основные сведения о микроконтроллерах, о комплекте Ардуино, об оборудовании, используемом в промышленности. Полученные умения помогут в курсе физики и математики, в работе над практически применимыми проектами, в профориентации — ребята познакомятся с работой программиста и и инженера-электронщика.

Основные темы курса:

• Введение в программирование микроконтроллеров. Что такое микроконтроллер и для чего он используется. Комплект разработчика Ардуино и язык программирования Ардублок. Пишем первую программу на языке Ардублок.
• Практика. Светодиоды и их подключение. Программы на языке Ардублок. Проверка навыков с помощью шкального индикатора.
• Силовые нагрузки. Управление мощными устройствами с помощью усилителя — транзистора. Схема с общим эмиттером. Блок «аналоговый вывод» и управление скоростью мотора.
• Силовые нагрузки. Ограничения транзисторов: неспособность работать с переменным током, отсутствие гальванической развязки. Реле и демонстрация его работы. Н-мост из сдвоенного реле.
• Цифровой вход. Подключение к микроконтроллеру кнопки, оптического энкодера Принцип работы оптического энкодера. Подсчет оборотов колеса.
• Аналоговый ввод. Потенциометр. Блок «аналоговый вход» и функция map. Управление яркостью светодиода или скоростью вращения мотора с помощью потенциометра.
• Сервопривод — устройство, назначение, принцип действия. Сервомашинка — упрощенная версия сервопривода. Подключение сервомашинки и управление с помощью датчиков.
• Манипулятор. Видео с промышленными манипуляторами. Изучение манипулятора на примере его действующего макета на сервоприводах. Подключение сервоприводов манипулятора к Ардуино и управление им в ручном режиме с потенциометров.
• Управление манипулятором с компьютера. Подключение последовательного порта, отправка сообщений с компьютера на Ардуино.
• Режим обучения. Сборка манипулятора с режимом обучения — с запоминанием поз и работе по полученной программе.
• Шаговые двигатели. Устройство, принцип действия, управление. Линейный привод с шаговым двигателем и ЧПУ-станки.