Фрагмент PDF - Фгос

УДК 681.5
ББК 32.816
М 99
М 99
Мякушко А. А. О сновы образовательной робототехники: уч.-метод. пособие для слушателей
курса / Колотова И. О., Мякушко А. А., Сичинская Н. М., Смирнова Ю. В. – М.: Издательство «Перо», 2014. – 80 с.: илл.
ISBN 978-5-91940-919-9
Данное пособие входит в комплект учебно-методических материалов в помощь слушателям курсов по программе «Основы образовательной робототехники». Материал пособия
поможет получить основные знания по организации занятий с применением базовых наборов
Lego Mindstorms NXT.
Руководство содержит описание принципов конструирования моделей роботов, примеров
их программирования в наиболее распространенных графических средах Robolab, NXT-G,
а также заданий для самостоятельной и групповой проверки знаний.
Кроме того, пособие будет полезно педагогам общего и дополнительного образования для
самостоятельного освоения работы с конструкторами Lego Mindstorms NXT и дальнейшего
применения образовательной робототехники в педагогической деятельности.
УДК 681.5
ББК 32.816
Все права защищены.
Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме
без письменного разрешения владельцев авторских прав.
ISBN 978-5-91940-919-9
© Колотова И. О., 2012 г.
© Мякушко А. А., 2014 г.
© Сичинская Н. М., 2012 г.
© Смирнова Ю. В., 2012 г.
© Халамов В. Н., 2014 г.
14
О с н о в ы о б р а з о в а тел ь н о й р о б ототехники
Занятие 5
Механические манипуляторы
(захваты)
Цели
Обучающиеся должны знать/уметь
•понять принципы действия, кинематику основных схем
механических захватов, их свойства и область применения;
•принципы конструирования механических манипуляторов
(захвата);
•научиться конструировать типовые узлы манипуляторов
(захватов).
•разновидности механических манипуляторов;
Рис. 35. Захват-пантограф
Рис. 36. Захват-«клешня»
•конструировать и применять типовые узлы манипуляторов.
Самый простой механический манипулятор – захват-пантограф. Его
основа состоит из четырех 15-модульных гладких балок (рис. 35). Затем
оснащается «хватательной» частью, которая должна удерживать предметы.
Необходимо учитывать, что такой захват меняет размеры, а также удерживает предметы.
К простым манипуляторам также относится захват-«клешня», в котором
применяется зубчатая передача (рис. 36).
Этот захват отличается компактностью, надежностью и простотой сборки
(соединяется с приводом-мотором). Используя различное сочетание шестерен, можно менять размеры захвата под предмет и регулировать скорость
срабатывания. Применение червячной передачи обеспечивает прочность
и мощность захвата, при этом снижая его скорость.
Для программирования движения захвата используется способ поворота
вала мотора на заданный угол, но тогда указывается заведомо достигаемое
значение, в противном случае выполнение дальнейшей программы останавливается. Иначе используется способ поворота вала мотора по времени.
Составить два соответствующих варианта программы для захвата. Подключить мотор к блоку NXT, настроить параметры и испытать механизм
в действии.
Третий вариант захвата – комбинированный. Он собирается с помощью
небольшого количества деталей, но при этом имеет сложный исполнительный механизм движения. В нем применяется передача вращения через
подвижное соединение (рис. 37).
Именно с помощью него вращением мотора всего лишь на один оборот
(или 360 ˚) по энкодеру вперед, а затем назад достигается сложное «загребающее» движение исполнительного механизма.
Модернизировать механизм можно, удалив штифт, но установив в свободный конец кривой балки полуштифт/полуось выступом к шестерням.
Характер движения почти не изменится, но станет видно, что первое звено
сочленения работает только тогда, когда блокируется второе звено.
По этому принципу строятся манипуляторы, которые могут выполнять
сложное движение, например, захват + подъем, управляемые всего одним
мотором (рис. 37).
Задание 11
Рис. 37. Комбинированный захват
(захват + подъем)
Собрать [Комбинированный захват] (www.фгос-игра.рф) и модернизировать
механизм.