Водная категория ВРО. От идеи… до модели

Share Button

Мы уже писали, что на Всероссийской робототехнической олимпиаде 2016 впервые состоялась водная категория. Александр Стариков, тренер одной из команд рассказывает, как шла подготовка к ВРО и из чего сделан их робот.

Водная робототехника на олимпиаде роботов в Казани. Команда из Ижевска

За неделю до майских праздников меня пригласили в одну из школ пообщаться с мальчишками-десятиклассниками, желающими попробовать себя в подводном роботостроении. Из Лего уже выросли, начали осваивать Ардуино.

Побеседовали. Прочитали регламент. Схематично накидали конструкцию аппарата. На праздники дети получили задание познакомиться с Компас-3D и попрактиковаться в программировании Ардуино.

После праздников выяснилось, что «домашнее задание» не выполнено. А времени все меньше и меньше. Встретившись, приняли решение по аппаратной части: контроллер и датчики от EV3, моторы от Амперки. За основу корпуса решили использовать канализационную трубу 100 диаметром, переходную муфту к ней и две заглушки. И пошел творческий процесс…

САПР Компас-3D мальчишки освоили довольно быстро по принципу «делай как я». Снимались размеры с моторов, датчиков, контроллера и создавались 3D-модели корпусов для них. Засада ожидала в 3D-принтере… вернее в распечатке. Практики практически не было.

Первая деталь для мотора погружения распечаталась за 6,5 часов! А их две!! Еще две подобные для маршевых моторов!!! Внесли изменения в конструктив: кольцо, обрамляющее винт, удалили из модели детали, решив заменить обрезком той же канализационной трубы.

Как сделать подводного робота из LEGO Mindstorms для участия на ВРО 2016

Появилась еще одна неприятность – на криволинейных и круглых деталях Компас выдает «граненость» поверхности. Вдобавок распечатка не дает номинального размера. Необходимо опытным путем (на глазок) добавлять или уменьшать посадочный размер, да и пластик имеет свойство сжиматься при остывании. В результате мотор застрял в посадочном гнезде, и три винта ушли в утиль – на вал мотора не лезет. Вышли из положения простым способом – пока пластик не остыл, вставляем вал мотора в отверстие, и плотная посадка винта на вал обеспечена. Долго боролись с неприлипанием пластика к столу принтера и отлипанием напечатанной детали в 40-80%. И температуру нагрева стола меняли, и скотч клеили… Проблема разрешилась просто – клей-карандаш. От raft-а (постель детали) отказались сразу.

Детали распечатывались – пошла сборка-склейка. Соединяли детали между собой в неразборные узлы клеем на каучуковой основе «Титан». ИК-датчики загерметизировали в отверстия силиконовым герметиком. Вот он и дал нам проблемы при запусках. Когда на соревнованиях увидел у Владивостокцев тубу герметика с картинкой автомобильного стекла, «пришло откровение» — ведь сам в прошлом году менял лобовое стекло на автомобиле! Для герметизации корпуса моторного узла и вращающегося винта сначала хотели самостоятельно изготовить сальник, но наш главный враг был – время, решили использовать автомобильный. Под него переделали посадочное место у винта. И снова эта же проблема – граненость цилиндрической поверхности. Попробовали вручную – получается яйцеобразность поверхности и неплотное прилегание юбки сальника. На токарном станке тоже не получилось – PLA пластик плохо поддается механической обработке. Хорошо, что есть коллеги, знающие альтернативные САПР. В Adem (граненость меньше выражена) создали модель переходной втулки. Модель винта снова перепроектировали под втулку. Распечатали, склеили, прошлись мелкой шкуркой – результат удовлетворил. Шаг и профиль винтов не рассчитывали.

water-robot-igevsk

 

Для меня это уже второй проект использования основных комплектующих Lego EV3. Контроллеру EV3 смоделировали обечайку внутрь трубы-корпуса, чтобы не болтался, и распечатали. Для запуска и остановки программы смонтировали две тактовые кнопки на борту, и блок EV3 претерпел некоторые вмешательства в целостность путем впаивания проводов к контактам управления блоком. Таким образом «пуск программы» и «стоп» были вынесены за пределы блока EV3. Для подключения моторов был разрезан 50-ти сантиметровый провод, и «дедовским способом» были найдены необходимые жилы подключения моторов (белый и черный).

Запуски и испытания. Если вы знаете режим смены воды в ближайших плавательных бассейнах, то договориться о тренировках не будет проблем. Но это раз от раза. Мы вышли из положения креативно. Строительные леса (шел ремонт фасада здания), рекламный баннер, капроновая веревка, полчаса времени на сборку и время на заполнение – бассейн для тренировок и испытаний готов, хоть сам плескайся.

Запуск и тестирование подводного LEGO-робота

Если при испытаниях протечка все таки случилась… Смело разбираем корпуса датчиков и просушиваем под солнцем или феном. С блоком EV3 поступаем так же, но возможно «слетание» программы.

Вот как-то так.

Сборка подводного робота из ЛЕГО и канализационных труб для робототехнической олимпиады 2016 в Казани

На соревнованиях мы хоть и не прошли квалификацию (мальчишки до последнего боролись), но получили хороший опыт.

Ребята из Ижевска. Водная категория олимпиады роботов 2016 в Иннополисе

Обзорное видео о водной категории ВРО 2016:

Об авторе

Александр Стариков — методист ПДО РЦДиМИТ «Технотроника», руководитель и тренер команды «ТехНО» (участники: Игорь Ельцов, Михаил Корнилов, учащиеся 10 класса ГЮЛ № 86), Ижевск.

Все публикации по ВРО 2016

Фотографии ВРО 2016 в наших альбомах ВК и ФБ, а также в инстаграме.

Фото Александр Стариков и Динара Гагарина.

Если вы хотите поделиться опытом, рассказать о методиках, успехах команд на олимпиадах или проблемах организации кружка робототехники, пишите на mail@edurobots.ru.

Share Button

Один комментарий к статье “Водная категория ВРО. От идеи… до модели”

  1. MaxB

    03.07.2016

    Хороший отчет, без пафоса и по делу. Давайте больше таких материалов, из первых рук. А не от диванных экспертов

    Ответить на этот комментарий

Оставить комментарий

© 2014-2017 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено.
Наверх
Яндекс.Метрика