Выполненные и текущие проекты нашего центра


 

Устройство вывода изображения на экран осциллографа

На основе платы arduino uno создано портативное устройство, позволяющее выводить произвольное растровое изображение на экран осциллографа в разрешении 64х64

Особенности реализации:

1) Был самостоятельно спроектирован и изготовлен цифро-аналоговый преобразователь на основе R-2R матрицы

2) Картинка хранится в памяти платы и начинает выводиться автоматически при подключении питания к плате

3) Загрузка новой картинки происходит с помощью компьютера

4) Устройство компактно и легко подключается к осциллографу (с помощью трех проводов: земли, у-канала и х-канала)

Скачать
Устройство вывода изображения на экран осциллографа
documentation_oscilloscope.pdf
Adobe Acrobat документ 5.0 MB


 

Система «умного» магазина с использованием сервиса

Internet of Things (IoT) 

Создана модель магазина считывающая и отображающая на сервере в режиме реального времени следующие показатели:

• Число людей в магазине

• Доступность проходов между стеллажами

• Температура в холодильниках

• Загруженность касс

• Наличие определенных товаров на полках

Его задачей является демонстрация функционала базы данных «SAPHANA». 

Особенности конструкции:

1. Стенд показывает работу 6 зон: вход/выход, холодильник, стеллаж с препятствием, стеллаж с товарами, кассы.

2. Конструкция в целом работает под управлением микроконтроллера «ArduinoMega»и подключенного Wi-Fiмодуля.

3. Датчик из каждой зоны отправляет данные на микроконтроллер, а с помощью Wi-Fi модуля на сервер.

4. Для удобства и сохранности конструкции во время транспортировки она является разборной. 



 

“Умная” кормушка для домашних животных 

Устройство, предназначенное для кормления домашних животных. Устройство рассчитано на 3 – 4 миски. Кормление должно происходить следующим образом: животное подходит к устройству, считывается RFID-метка с брелока у него на ошейнике, и выдвигается нужная миска.

Особенности конструкции:

1.Основной материал модели – фанера;

2. Угол поворота диска с мисками – 180 градусов;

3. Вращающий миски сервопривод способен приводить в движение грузы массой до 2-х кг гарантированно; 

4. RFID-сканер закреплён таким образом, что с ним взаимодействует брелок, закреплённый на нижней части ошейника, под шеей животного, тогда, когда питомец наклоняется к миске;

5. Вращение мисок происходит плавно, чтобы животные не пугались.



 

«Умный» домик для пожертвований.

Собраны умные домики для пожертвований. Их задачей является поблагодарить каждого человека который внес пожертвование. Помимо этого в домики можно добавить и другие функции. Например: можно «подружить» домики между собой и понять в какое время и каком месте пожертвования делаются чаще.

Особенности конструкции:

1. В основе домика лежит микроконтроллер «Arduino Uno», фоторезисторы (фоторезистор - это резистор меняющий свое сопротивление в зависимости от освещенности) и светодиоды направленные на них.

2. При добавлении монеты или купюры в домик, перекрываются светодиоды, света на фоторезисторы попадает меньше, контроллер это считывает и выполняет заложенные в нем функции.

 



 

Система предотвращение взрывов GasBuster.

Устройство следит за уровнем газа в квартире. В случае превышения порога допустимой концентрации прибор прекращает подачу газа в квартиру, отключает электропитание в квартире, оповещает пользователей по СМС. 

Особенности конструкции:

1. Прибор сделан на основе микроконтроллера Arduino

2. Для обмена данными с пользователями используется GPRS - модуль

3. Управление подачей электропитания в квартире осуществляется на пакетнике, вне помещения.

4. Для открытия/закрытия газопровода используется электромагнитный клапан

 



 

"Умный" кошелек для монет

Устройство для приёма монет, сортировки их по номиналу и

выдачи введённой с клавиатуры суммы.

Особенности:

1. Монета упирается в штифт, так как её диаметр больше расстояния между поверхностью, по которой она катится, и штифтом. Через некоторое время (1-2 сек.) дверца откроется, и монета упадёт в столбик снизу. Монета упирается в штифт, так как её диаметр больше расстояния между поверхностью, по которой она катится, и штифтом. Через некоторое время (1-2 сек.) дверца откроется, и монета упадёт в столбик снизу.

2. В каждом столбике наверху друг напротив друга находятся резистивные фотодатчик и светодиод. Падая в столбик, монета заслоняет собой светодиод. Это отражается на показаниях фотодатчика. Зная показания какого фотодатчика изменились, программа определяет, какая монета поступила в кошелёк.

 



 

Будильник с водой

Устройство, соединяющее в себе будильник и систему наливания жидкости по расписанию. Многопользовательское устройство, позволяющее вовремя принять таблетку, запив ее водой, выпить утром кофе, не тратя времени на его приготовление, и автоматически налить воду домашнему животному.

Особенности:
1. На данный момент реализован будильник, который включает в себя:

-Автоматическое восстановление точного времени при отключении

-Режим часов и будильника на 2-х человек

-Показ кол-ва мл необходимой для принятия жидкости

- вывод всех данных на экран

 

2. Вскоре будет изготовлен корпус и устройство наливания воды. 

 



 

Белопузик 3000

Установка, которая может запускать ракеты под углом к горизонту, отличным от 90 градусов.

Управляемая дистанционно пусковая установка для двух ракет на твердотопливной тяге.

Особенности:

1. Безопасное расстояние для пуска вверх составляет около 6 метров от установки

2.  Из-за того, что угол к горизонту может измениться, расстояние необходимо многократно увеличить. Для этого требуется пульт дистанционного управления (при пуске вверх используется проводной пульт).

3. Оба мотора мощные и большие, так как на 180-градусном моторе будет находиться кроме самой ракеты вся электроника и система поджога.

4. Система поджога:  аккумулятор высокого тока (30А), провода с высокой теплоемкостью(стандартные провода),  нихромовая нить. Управление системой выполняется при помощи полевого транзистора 



 

Адаптивная система измерения яркости и срока службы батареек фонариков 

Устройство, измеряющее яркость фонарика и вычисляющее, сколько процентов текущая яркость составляет от максимальной, а также дальнейший срок службы батареек, основываясь на экспериментальных данных.

Особенности конструкции:

1. Для измерения яркости использовано 16 фоторезисторов;

2. Чтобы фиксировать фонарик и предотвратить попадание на фоторезисторы света от внешних источников сделан корпус высотой 15 см;

3. Информация выводится на монитор компьютера.



 

Кегельринг-макро 

Робот, который максимально надёжно и быстро, независимо от внешних факторов выполняет задание соревнования "Кегельринг-макро". 

Прохождение роботом поля разделено на два этапа: сначала выбиваются банки на внутреннем круге, потом выбиваются банки на внешнем круге. 

Особенности конструкции: 

1. Для того, чтобы датчик “Color RGB” который отвечает за обнаружение черной линии, ограждающей поле, и движение по ней, не зависел от освещения, он был помещен в коробку, полностью закрывающую датчик. 

2. Для того, чтобы датчик “Light” не зависел от освещения, был сделан специальный закрытый навес из картона, которым робот наезжал на банки. 

3. Спереди робот опирается на балки. 

4. Чтобы наехать навесом на банку, которая стоит немного в стороне от линии движения робота, спереди были установлены специальные стенки под углом. 

5. Для того, чтобы выталкивать банки при обороте вокруг колеса, сзади были установлены вертикальные стенки под углом. 

6. Сзади робот опирается на ребра вертикальных стенок. 

 



 

Стопоход 

Робот предназначен для участия в соревновании шагающих роботов. 

Особенности конструкции: 

1.В основу конструкции робота положен стопоходящий механизм Чебышева. С его помощью можно преобразовать движение по окружности в движение по траектории, напоминающей шляпку гриба . При этом прямая часть траектории соответствует половине окружности. Таким образом, если закрепить на одном моторе два стопоходящих механизма в противоположных положениях, то всегда хотя бы одна нога будет стоять на земле. 

2.В конструкции робота используются два блока из двух ног, закрепленных на одном моторе. 

3.Для сбивания банок спереди у робота есть дополнительный мотор, который раскладывает в начале движения в разные стороны два уса.

 



 

Робот-помеха 

Робот-помеха предназначен для подготовки к соревнованию в категории «Дорога-2». 

Роботу необходимо пройти маршрут, не сталкиваясь с другими участниками дорожного движения – роботами-помехами. Роботы-помехи движутся по своим участкам дороги – прямолинейным отрезкам трассы. Доезжая до границы своего участка, Робот-помеха меняет направление своего движения. Это означает, что робот-участник должен уметь обнаружить помеху и объехать ее, вернувшись обратно на трассу. 

Особенности конструкции: 

1.В роботе использована конструкция стандартной трех колёсной тележки сдатчиком освещённости впереди корпуса. 

2.Сверху на него надевается картонный цилиндр высотой 20 см и радиусом 8 см. 

3.Робот может перемещаться двумя способами: двигаться прямо линейно вперёд-назад или двигаться по линии. 

4.Для движения по линии использован принцип пропорционального регулятора. Чем сильнее робот отклоняется от линии, тем сильнее стремится вернуться обратно с помощью разницы в скоростях моторов. 

 

 



 

Лабиринт 

Робот должен преодолеть случайно составленный лабиринт. 

Движение робота производится по правилу правой или левой руки (робот движется с постоянной скоростью, всегда поворачивая в одну сторону). 

Особенности конструкции: 

1.Была выбрана трехколесная конструкция, т.к. она позволяет роботу свободно поворачивать. 

2.Спереди робота установлен датчик «Сонар», который позволяет определять препятствие на пути робота. 

3.По бокам робота в передней части так же установлены два Сонара. 

4.Чтобы робот не застревал на поворотах по бокам робота установлены два колеса, которые позволили роботу двигаться одновременно и по полу и по стене. 

5.Написана программа rotation, которая позволила поворачиваться роботу на заданный градус. Это существенно позволило повысить эффективность реакции робота на препятствия. 

6.Для увеличения скорости было установлено передаточное отношение 3:1 как наименьшее из возможных в лего , так как на высокой скорости сонары плохо реагируют на смену расстояния.

 



 

Дорога 

Робот за наиболее короткое время должен пройти трассу, обозначенную черной линией на белом полигоне, от места старта до места финиша, объехав по пути «помехи» - автономных роботов, следующих по участкам той же линии. 

Для движения по линии используется принцип пропорционального регулятора. 

Особенности конструкции: 

1.Робот представляет собой стандартную трёхколёсную тележку с большими чем в оригинале колёсами, двумя датчиками освещённости и двумя сонарами. 

2.Один сонар направлен вперёд, чтобы заметить помеху, другой вправо (он нужен для объезда помехи).

 



 

Автономный автобус 

Автономный автобус, который двигается по чёрной линии,нанесённой на белое поле. Когда автобус попадает в зоны жёлтого цвета, он останавливается, открывает двери, ждёт, пока зайдут пассажиры, закрывает двери и продолжает движение. 

Особенности конструкции: 

1.Конструкция автобуса устойчива к неровностям дороги, лёгким землетрясениям и погодным условиям. 

2.Чтобы увеличить проходимость использованы колёса большого диаметра. 

3.Для большей устойчивости в середине корпуса добавлено дополнительное колесо из шестерёнок диаметром 1,5 см. 

4.В роботе использована конструкция дверей настоящих автобусов. 

5.Для передачи вращения на вторую дверь используется цепь шестерёнок, которая также меняет направление вращения. 

6.Для движения по линии использован принцип пропорционального регулятора.

 



 

Робот-парковщик 

Робот, способный автономно парковаться вдоль стенки. 

Особенности конструкции: 

1. В конструкции робота использовано реечное управление и дифференциал на оси ведущих колес. 

2. Конструкция устойчива к тряске и внешним механическим воздействиям. 

3. Вес робота равномерно распределен между колесами. 

 



 

Шнековая буровая установка 

Модель шнековой буровой установки из Lego Mindstorms, способная бурить мягкие несыпучие почвы. 

Особенности конструкции: 

1. В качестве бура было использовано длинное сверло с прикрепленным к нему с помощью эпоксидной смолы фиксатора который используется для соединения осей. 

2. Приведение установки в рабочее (транспортное) положение осуществляется за счет мотора ,который вращает шестеренки, на которые закреплены зубчатые рейки. 

3. Перемещение мотора по зубчатым рейкам осуществляется за счет вращения этим мотором шестеренок.

 



 

Поворот за источником света 

Задачей робота является обнаружение и слежение за источником света, который имеет некоторую степень свободы перемещения. При отсутствии такового – включать светодиод. 

Особенности конструкции: 

1. Для движения системы используются сервоприводы для нахождения нужного положения и удержания его.  

2. В конструкции используются фоторезисторы и непрозрачные лёгкие перегородки. 

3. В построении использовались два сервопривода, четыре фоторезистора (по два на каждую плоскость) и светодиод.

 



 

Труболаз 

Дистанционно управляемый робот, способный проезжать в круглых трубах диаметром 30-45 см и квадратных со стороной от 30 см, наклоном до 30 градусов. 

Особенности конструкции: 

1.В основе данного робота лежит механизм, позволяющий ему касаться всеми ведущими гусеницами поверхности трубы любого диаметра.

 



 

Слалом 

Робот для участия в соревновании “Слалом”. 

Особенности конструкции: 

1.Остановка осуществляется с помощью реверса. 

2.Робот оснащен повышающей передачей, чтобы его максимальная скорость увеличилась в 3 раза. 

3.Объезд банок осуществляется по определенному алгоритму. 

 



 

Летательный аппарат 

Творческий проект по проектированию и созданию летательного аппарата. 

Особенности конструкции: 

1.В созданной конструкции за счёт расположения двух моторов в вертикальной плоскости горизонтальная составляющая скорости увеличивается, без снижения остойчивости.  

2.Использование лишь одного несущего винта решает проблему с необходимостью создания сложной системы регуляции оборотов множества винтов, облегчая программную часть. 

3.Созданный аппарат может использоваться в различных мероприятиях, где требуется высокая мобильность в сочетании с возможностью вертикального перемещения (охрана объектов, экспресс-доставка грузов, мониторинг состояния окружающей среды).

 



 

Робот "Дежурный" 

Технический проект, который позволяет человеку не тратить время на мытье доски. 

Особенности конструкции: 

1.Нет проблем с реализацией, она легко собирается.  

2.Устойчиво стоит на платформе.  

3.Достаточно быстро вымывает доску, так как магнит достаточно большой по площади и кол–во раз, которые нужны роботу, для вымывания доски равны 15.

 



 

Фабрика газировки 

Робот - конвейер, закупоривающий бутылки. 

Особенности конструкции: 

1.Конвейер представляет собой две параллельные гусеницы, установленные на расстояние диаметра бутылки, длиной примерно 40 мм.  

2.Для фиксации бутылки в конвейере были использованы балки, установленные параллельно гусеницам.  

3.Механизм по закручиванию крышек представляет собой механизм из двух двигателей и одного датчика, определяющего наличие бутылки в данной области. 

4.Механизм, помещающий крышки на бутылки представляет собой наклоненный желоб, в который помещены крышки.

 



 

Робот для игры в "Крестики - нолики" 

Робот, который может начертить на листе бумаги поле 3х3 для игры в крестики - нолики, и сыграть на нем несколько игр с человеком, анализируя его ходы и делая свои, в зависимости от ходов противника. 

Особенности конструкции: 

1.Робот представляет собой однозвенный манипулятор, закрепленный на платформе.  

2.Сначала робот ищет на поле критические ситуации и предотвращает их, ставя свой крестик и делая выигрышный ход.  

3.Если и таких ситуаций нет, то робот ставит крестик на случайную клетку.

 



 

Робот - коляска 

Робот, который может проехать поле, состоящее из ступеней разной высоты. 

Особенности конструкции: 

1.Ходовая часть робота представляет собой гибкую конструкцию, состоящую из 3 пар гусениц.  

2.Передняя пара гусениц поднята над поверхностью, чтобы она быстрее поднималась на ступеньку.  

3.Оставшиеся пары стоят под углом. Это сделано для того, чтобы, когда первая пара забралась и потянула за собой вторую, третья обладала большим сцеплением с поверхностью и, следовательно, большей двигательной мощностью.