Работа представляет собой выполнение проекта по разработке дополнения кинженерной платы Arduino, которое решает проблемы, мешающие более широкому распространению её в образовательной робототехнике. Дополнение включает в себя Shield и подключаемые к нему модули по разработанному нами интерфейсу через разъём RJ-25. Для данных модулей разработаны схемы электронные принципиальные, на основе которых выполнена трассировка печатных плат. В работе также провидена разработка библиотеки для упрощения программирования.

Мы провели анализ рынка современных образовательных конструкторов и определили, что самыми популярными робототехническими платформами являются LegoEV3 и Arduino. Несмотря на то, что микроконтроллер Arduinoимеет значительно меньшую стоимость и больший функционал, конструктор LegoEV3 обходит его по популярности. Это происходит из-за его недостатков, таких как: большое количество затраченного времени на разработку устройств, неудобство подключения, большое количество программного кода, нет инфраструктуры для образовательной робототехники. Для решения этих проблем мы решили разработать дополнение к инженерной плате Arduino.

Дополнение основываться на микроконтроллере ArduinoMega2560. Дополнение включает в себя Shieldи подключаемые к нему электронные модули: «Массив из 8 датчиков освещённости», «Ultrasonic», «Keypad», «Traffic Light», «Двух разрядный семисегментный индикатор». Модуль «Массив из 8 датчиков освещённости» служит для точного проезда по линии, «Ultrasonic» для измерения расстояния при помощи ультразвукового датчика, «Keypad» для управления созданными роботами и разработанными играми на платформе Arduino, «Traffic Light» для световой индикации и определения уровня овсещённости, «Двух разрядный семисегментный индикатор» для вывода числовой инофрмации.

Была разработана библиотека для упрощения программирования набора. Библиотека содержит в себе набор методов, позволяющих сократить количество строк программного кода. В библиотеке имеются методы, позволяющие:

Модули и моторы подключаются к порту через методы robot.setupConnector(connector, sensor); и robot.setupMotor(); соответственно.

А чтение и запись осуществляется через методы robot.read(); и robot.write();.Эти методы универсальны, независимо от того, какой модуль подключен к коннектору (различается только набор параметров в методе для некоторых модулей), что делает библиотеку универсальной, удобной в работе и простой в освоении. Был изготовлен лабораторный образец, который был успешно протестирован на двух соревнованиях, после разработан промышленный образец для изготовления на заводе, на котором проведено два мастер-класса на мероприятии регионального уровня (Уральская индустриальная биеннале), всероссийского уровня (WorldSkills Hi-Tech) за который получили благодарность от Агентства стратегических инициатив.

Таким образом, мы разработали образовательный конструктор на основе инженерной платы Arduino, решающий проблемы, мешающие широкому распространению её на рынке. 

0
Объявления
Начинается проектный практикум для студентов УрФУ

проектный практикум 2 курса

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум - 2018 (V Семихатовские чтения)О Форуме-2018 Новое

Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

Партнеры:

ИнФО УрФУ - Генеральный партнер в проведении проектной практики в июне-июле 2017 года

Роботология - Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования - общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club