Артикул 32341

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов

Name: Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов
Brand: Orion
SKU: 32341
Price: 120000 RUB
Availability: InStock
Rating: 5 (1 reviews)

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов — это многофункциональный образовательный STEM-комплекс для изучения робототехники, программирования, механики, электроники и создания автономных роботизированных систем. Комплект предназначен для проведения практических занятий, инженерных проектов, подготовки к соревнованиям по робототехнике и освоения технологий, применяемых при разработке современных мехатронных устройств.

Набор объединяет более 550 конструктивных элементов, электронные модули, программируемый контроллер и одноплатный компьютер, что позволяет учащимся пройти полный цикл разработки робота — от создания механической конструкции до программирования сложных алгоритмов управления.

Конструкционная система выполнена на базе металлических элементов из алюминиевого сплава с анодированным покрытием. В состав входят балки различного профиля, соединительные пластины, кронштейны, элементы крепления, зубчатые передачи, гусеничные механизмы и подвижные соединения. Такая система позволяет изучать реальные инженерные принципы: передачу движения, работу приводов, кинематику механизмов и построение сложных роботизированных конструкций.

На основе одного комплекта можно собрать до 10 различных роботизированных моделей, включая роботизированную руку на гусеничном ходу, мобильную платформу, балансирующего робота, робота-исследователя, роботизированную камеру, 3D-платформу для съемки, манипуляторы и другие программируемые инженерные конструкции. Модели могут изменяться, модернизироваться и использоваться как основа для самостоятельных проектов учащихся.

Управление роботизированными системами осуществляется с помощью программируемого контроллера, совместимого со средами Arduino IDE и mBlock. Контроллер имеет более 40 контактов ввода/вывода, поддерживает интерфейсы I2C и SPI, содержит 15 аналоговых входов и позволяет подключать одновременно несколько исполнительных устройств, включая двигатели постоянного тока, двигатели с энкодером, шаговые двигатели и сервоприводы.

Для изучения автономных систем управления набор включает электронные модули и датчики: трехосевой акселерометр и гироскоп для определения положения устройства в пространстве, датчик расстояния для обнаружения препятствий, датчик линии для создания роботов, способных самостоятельно двигаться по заданной траектории, а также Bluetooth-модуль для беспроводного взаимодействия.

Дополнительные возможности проектирования обеспечивает одноплатный компьютер с четырехъядерным процессором, беспроводными интерфейсами Wi-Fi и Bluetooth, портами USB, Ethernet, HDMI и 40-контактным GPIO-разъемом для подключения внешних устройств. Поддержка операционных систем семейства Linux позволяет изучать программирование на языках высокого уровня, работать с программными библиотеками и создавать более сложные интеллектуальные робототехнические проекты.

Комплект поддерживает несколько уровней обучения. На начальном этапе учащиеся могут создавать алгоритмы в визуальной блочной среде программирования, постепенно переходя к текстовому программированию на Arduino C и Python. Такой подход позволяет использовать набор как для знакомства с робототехникой, так и для углубленного изучения разработки автоматизированных систем.

Конструктор подходит для изучения:

Основ робототехники и мехатроники;
Механики и кинематических схем;
Работы датчиков и исполнительных устройств;
Программирования микроконтроллеров;
Разработки автономных алгоритмов движения;
Основ инженерного проектирования;
Создания соревновательных роботизированных моделей.
Комплект предназначен для оснащения инженерных классов, кабинетов робототехники, STEM-лабораторий, центров дополнительного образования, школьных технопарков и подготовки учащихся к соревнованиям по робототехнике.

Если у вас остались вопросы по комплектации или вам нужна помощь, свяжитесь с нами на странице Контакты.

Оборудование соответствует стандартам Минпросвещения России.

120000,00 ₽

Доступно для предзаказа

Фото продукции

Состав набора

Практические работы

Техническое задание

Состав набора

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов включает полный комплект механических, электронных и вычислительных компонентов для сборки программируемых робототехнических моделей, изучения инженерных механизмов и разработки собственных проектов.

Основу комплекта составляет модульная металлическая конструкционная система, программируемый контроллер, одноплатный компьютер, набор датчиков, исполнительных устройств и элементов подключения.

Механические конструкционные элементы

В набор входит более 550 элементов для создания различных роботизированных конструкций:

алюминиевые балки прямоугольного профиля различных размеров;
алюминиевые балки П-образного профиля;
плоские металлические балки;
соединительные пластины;
перфорированные монтажные платформы;
угловые и фигурные кронштейны;
элементы крепления двигателей;
соединители валов;
оси и втулки;
поворотная платформа;
элементы усиления конструкции;
комплект крепежных элементов.

Металлическая система позволяет многократно собирать и изменять модели, создавать подвижные узлы, механические передачи и конструкции различного уровня сложности.

Механизмы движения и передачи

Для изучения принципов механики и создания подвижных роботов комплект включает:

двигатели постоянного тока с энкодерами;
моторные крепления;
зубчатые колеса различных размеров;
зубчатые шкивы;
элементы механической передачи;
гусеничные элементы;
колеса и ходовые элементы;
валы различной длины;
соединительные элементы приводных механизмов.

Данные компоненты позволяют создавать мобильные платформы, гусеничные модели, манипуляторы и роботизированные устройства с приводными механизмами.

Программируемый контроллер

В состав входит управляющий контроллер для создания автономных робототехнических систем.

Основные характеристики:

поддержка программирования в Arduino IDE и mBlock;
память контроллера — 256 Кбайт;
оперативная память SRAM — 8 Кбайт;
память EEPROM — 4 Кбайт;
рабочее напряжение — 5 В;
тактовая частота процессора — 16 МГц;
более 40 контактов ввода/вывода;
15 аналоговых входов;
3 последовательных порта;
поддержка интерфейсов I2C и SPI.

Контроллер обеспечивает подключение двигателей, сервоприводов, датчиков и дополнительных электронных модулей.

Одноплатный компьютер

Для расширенных проектов и изучения современных вычислительных систем комплект оснащен одноплатным компьютером.

Характеристики:

четырехъядерный процессор с частотой 1,4 ГГц;
оперативная память — 1 ГБ;
поддержка операционных систем Linux;
поддержка программирования на языках высокого уровня;
беспроводной интерфейс Wi-Fi;
Bluetooth;
Ethernet;
4 порта USB;
HDMI-видеовыход;
40-контактный GPIO-разъем для подключения внешних устройств.

Одноплатный компьютер позволяет создавать более сложные проекты с использованием программных библиотек, обработки данных и расширенных алгоритмов управления.

Электронные модули и датчики

Комплект включает набор электронных компонентов для создания интеллектуальных роботизированных систем:

трехосевой акселерометр и гироскоп;
датчик расстояния;
датчик движения по линии;
Bluetooth-модуль;
адаптер подключения электронных модулей;
драйверы двигателей постоянного тока;
плата расширения с портами подключения;
соединительные кабели.

Датчики позволяют создавать автономных роботов, способных ориентироваться в пространстве, определять препятствия и выполнять заданные алгоритмы движения.

Варианты сборки моделей

Из элементов набора возможно создание различных роботизированных конструкций:

роботизированная рука на гусеничном ходу;
балансирующий робот;
мобильная роботизированная платформа;
робот-исследователь;
роботизированная камера;
3D-платформа для съемки;
робот-манипулятор;
роботизированный транспорт;
экспериментальные инженерные конструкции;
собственные проекты учащихся.

Практические работы

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов позволяет проводить комплексные практические занятия по робототехнике, программированию, инженерному проектированию и автоматизации. Практические работы направлены на изучение полного цикла разработки робототехнической системы: от проектирования конструкции и сборки механических узлов до создания программ управления и настройки автономной работы робота.

В процессе выполнения заданий учащиеся изучают устройство современных робототехнических комплексов, принципы работы приводных механизмов, электронных компонентов, датчиков и систем управления. Набор позволяет выполнять как базовые учебные задания, так и разрабатывать собственные проекты для инженерных соревнований.

Знакомство с конструкционными элементами и принципами инженерной сборки

Практическая работа направлена на изучение устройства механических конструкций и способов соединения элементов.

В процессе выполнения задания учащиеся изучают:

типы конструкционных элементов и их назначение;
способы соединения алюминиевых балок, пластин и кронштейнов;
создание жестких и подвижных соединений;
распределение нагрузки в механических конструкциях;
принципы модульного проектирования.

В результате работы учащиеся получают навыки создания собственных инженерных конструкций и подготовки основы для роботизированных систем.

Изучение механических передач и приводных механизмов

Практическое занятие позволяет познакомиться с принципами передачи движения и преобразования вращения двигателя в движение механизма.

Учащиеся исследуют:

работу электродвигателей;
использование зубчатых передач;
изменение скорости и усилия механизма;
работу валов и соединительных элементов;
принципы построения мобильных платформ.

Полученные знания применяются при создании движущихся моделей роботов и инженерных механизмов.

Сборка мобильного робота

Во время практической работы учащиеся собирают программируемую роботизированную платформу с приводной системой.

Изучаются:

установка двигателей;
подключение исполнительных устройств;
настройка направления и скорости движения;
управление поворотами;
разработка алгоритмов перемещения.

Собранная модель используется для дальнейшего изучения автономного управления и участия в робототехнических испытаниях.

Создание роботизированной руки-манипулятора

Практическая работа знакомит учащихся с принципами построения промышленных роботизированных систем.

В процессе выполнения задания изучаются:

устройство механизированного манипулятора;
основы плоско-параллельной кинематики;
работа подвижных соединений;
управление положением исполнительных элементов;
создание последовательности движений.

Учащиеся получают представление о принципах работы роботизированных систем, применяемых в производстве и автоматизации.

Программирование робота в визуальной среде

Практическое занятие предназначено для освоения базовых принципов алгоритмизации.

Учащиеся создают программы для:

движения робота по заданному маршруту;
управления двигателями;
выполнения последовательности команд;
изменения скорости и направления движения;
взаимодействия с датчиками.

Блочная среда программирования позволяет изучить основные алгоритмы без необходимости предварительного знания языков программирования.

Программирование микроконтроллерных систем

На более сложном этапе учащиеся переходят к текстовому программированию и разработке собственных алгоритмов управления.

Практические задания включают:

работу со средой Arduino IDE;
написание программ управления;
обработку сигналов с датчиков;
управление исполнительными устройствами;
настройку взаимодействия электронных компонентов.

Работа помогает освоить принципы разработки современных встраиваемых систем.

Работа с датчиками и создание автономного робота

Практическое занятие направлено на изучение взаимодействия робота с окружающей средой.

Учащиеся выполняют проекты:

обнаружение препятствий с помощью датчика расстояния;
автоматический объезд препятствий;
движение по линии;
определение положения робота в пространстве;
использование данных акселерометра и гироскопа.

В результате создаются автономные модели, способные выполнять задачи без постоянного управления оператором.

Работа с одноплатным компьютером

Практическая работа знакомит учащихся с современными вычислительными системами, используемыми в робототехнике.

Изучаются:

устройство одноплатного компьютера;
работа с операционной системой Linux;
подключение внешних устройств через GPIO;
основы программирования на языках высокого уровня;
взаимодействие программного обеспечения и аппаратной части.

Данный этап позволяет перейти от базового управления роботами к созданию интеллектуальных инженерных проектов.

Подготовка и проведение соревнований роботов

Комплект позволяет организовывать учебные соревнования и командные инженерные проекты.

Возможные задания:

прохождение трассы;
движение по заданной линии;
выполнение автономной миссии;
преодоление препятствий;
соревнование мобильных платформ;
разработка собственного робота под техническое задание.

Учащиеся учатся анализировать инженерные задачи, модернизировать конструкции, улучшать алгоритмы и работать в команде.

Конструктор позволяет организовать последовательное обучение робототехнике: от первых механических моделей до разработки сложных автономных систем, объединяющих механику, электронику и программирование.

Техническое задание №1

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов

Возможность разработки подвижных моделей, обладающих механизированными узлами, различными передачами и подвижными соединениями: наличие.
Возможность разработки механизированной руки-манипулятора с плоско-параллельной кинематикой: наличие.
Возможность практического изучения принципов разработки и функционирования основных механизмов, применяемых в профессиональной инженерной деятельности: наличие.
Возможность разработки подвижных моделей, приводимых в движение с помощью привода: наличие.
Программируемый в среде Arduino IDE, mBlock контроллер: Объем памяти, кбайт: не менее 256.
Рабочее напряжение постоянного тока, В 5.
Объем памяти SRAM, кбайт: не менее 8.
Объем памяти EEPROM, кбайт: не менее 4.
Интерфейсы, обеспечивающие подключение 10 двигателей постоянного тока или 4 шаговых двигателей или 4 двигателей с энкодером и 8 сервоприводов одновременно: требуются.
Тактовая частота процессора, МГц: не менее 16.
Количество контактов ввода/вывода, шт.: более 40.
Количество последовательных портов, шт.: не менее 3.
Интерфейс I2C: наличие.
Интерфейс SPI: наличие.
Количество аналоговых входов, шт.: не менее 15.
Электронные модули, совместимые со средой программирования Arduino-IDE, оснащенные разъемами RJ-25 для подключения к контролеру: Трехосевой акселерометр и гироскоп: наличие.
Датчик расстояния: наличие.
Датчик линии: наличие.
Адаптер 6P6C/RJ-25: наличие.
Электронные модули, совместимые со средой программирования Arduino-IDE, для подключения напрямую к контролеру: Bluetooth- модуль: наличие.
Драйверы двигателя постоянного тока с энкодером, шт.: наличие.
Количество драйверов двигателя постоянного тока, шт.: не менее 3.
Плата расширения: наличие.
Количество портов RJ-25 на плате расширения для подключения внешних модулей, шт.: не менее 4.
Металлические структурные элементы, выполненные из алюминия с анодированным покрытием (балки, пластины, уголки): Количество балок прямоугольного профиля, с желобом с насечкой под винт М4 по всей длине, с двумя рядами отверстий диаметром 4 мм вдоль балки, шт.: более 15.
Сечение балок прямоугольного профиля, мм: не менее 8х24.
Количество типоразмеров балок прямоугольного профиля: не менее 6.
Длина наименьшей балки прямоугольного профиля, мм: менее 20.
Длина наибольшей балки прямоугольного профиля, мм: более 190.
Количество балок П-образного квадратного профиля, с рядом отверстий диаметром 4 мм вдоль балки, шт.: не менее 2.
Сечение балок П-образного квадратного профиля, мм: не менее 8х8.
Длина балок П-образного квадратного профиля, мм: не менее 20, но не более 30.
Количество балок плоских, с рядом отверстий диаметром 4 мм вдоль балки, шт.: не менее 20.
Сечение балок плоских, мм: не менее 12х4.
Количество типоразмеров балок плоских: не менее 5.
Длина наименьшей балки прямоугольного профиля, мм: менее 80.
Длина наибольшей балки прямоугольного профиля, мм: более 210.
Количество кронштейнов (угловые, фигурные), шт.: более 10.
Количество разновидностей кронштейнов: не менее 4.
Количество перфорированных пластин (прямоугольные, фигурные), с отверстиями диаметром 4 мм, шт.: не менее 8.
Количество разновидностей перфорированных пластин, шт: не менее 4.
Двигатели постоянного тока с встроенным энкодером: Диаметр корпуса двигателей, мм: не менее 25, но не более 30.
Напряжение питания двигателей постоянного тока, В: не более 10

Конструктор для обучения и проведения соревнований роботов

Конструктор подходит для изучения: