Идея для занятия: шагающие роботы. Часть I

Традиционно в большинстве учебных центров на занятиях робототехникой большая часть времени уделяется программированию, а вопросы механики освещаются очень редко, можно даже сказать - по необходимости. С другой стороны это довольно интересная область для большинства школьников младших и средних классов - они получают результат с помощью уже известных им навыков конструирования - соединения деталей.

Результат получается за небольшой промежуток времени, он практически сразу работает, и, в зависимости от конкретной темы, может быть использован для проведения интересных экспериментов.

В этом цикле статей предлагается рассмотреть предварительный план занятия по конструированию шагающих роботов. Занятие проводится по той же методике, что используется в STEM-центрах Университета Иннополис.

Самый маленький двуногий механизм из NXT?

Возможно самого маленького двуногого робота из NXT собрал Michael. Высота робота - 15 см, и он совсем не использует датчиков. Движение вперевалку обеспечивается всего одним мотором.

На странице робота Michael просит написать ему о еще более маленьких двуногих роботах из NXT. Сможешь сделать робота меньше? :)

Lego механизмы: руки и ноги

Автор устройства, рассмотренного в прошлой заметке, оказывается весьма плодотворен на всякие оригинальные изобретения. Вот, например, год назад он опубликовал ролик, демонстрирующий некоторые из своих изобретений.

Интересно, не правда ли? Хотите подробностей?

Еще один шагающий робот от Менно Гортера

На обложке последнего номера журнала Hispabrick можно увидеть странную конструкцию, похожую одновременно и на диназавра и на шагающий танк. Это новый шагающий робот Менно Гортера.



Интервью с Менно можно прочтать либо скачав журнал Hispabrick, либо онлайн на сайте TechnicBRICKs

Lego механизмы: игрушка ли?

Те кто интересуется робототехникой, наверное, уже видели RHex (Robot Hexapod), в разработке которого принимало участие несколько американских и канадских университетов. При его небольшом размере, в число его характеристик входят хорошая устойчивость, быстрая скорость передвижение, способность преодалевать лестницы, каменные завалы, препятствия высотой до 20 см.

Только посмотрите на видео с его демонстрацией!

Инструкции по сборке: NXTAPOD - шагающий робот

Оригинал здесь. Daniele Benedettelli опубликовал инструкции для сборки для своего шестиногого шагающего робота NXTAPOD. В отличие от шагающего робота, инструкции которого опубликовал Damien Kee, данный механизм будет интересен многим тем, что для его сборки достаточно стандартной коробочной версии Lego Mindstorms NXT 2.0.

А это значит, что NXTAPOD легко можно будет использовать для демонстрации шагающих роботов на занятиях по робототехнике.

Шагающие роботы Менно Гортера

Менно Гортер довольно известный Лего-изобретатель из Голландии. Начиная с 1972 года он строит из наборов Lego исключительно шагающих роботов. Одно из созданий этого автора уже рассматривалось в статье про голономные транспортные средства. Зайдите к Менно на его YouTube канал и вы увидите множество других интересных механизмов.

Один из них был опубликован совсем недавно - Nxt2saurus.

Lego механизмы: создать паука за один вечер

Польский Lego-изобретатель, автор известного калькулятора передаточных чисел, также известный как Sariel на этот раз решил серьезно (собственно он все так делает) озаботиться созданием шагающего механизма.

Основные приниципы, которых он старался придерживаться в течении проектирования этого механизма: простота и небольшой размер.

Lego механизмы: собираем шагающего робота

Damien Kee - австралийский преподаватель по программированию Lego-роботов и автор нескольких книг посвященных этой теме.

В своем новом видео он делится детальными, но простыми инструкциями, как быстро собрать шагающего шестиногого робота. Следует отметить, что несмотря на простоту, устройство неплохо сбалансировано (держится ровно и сильно не хромает) и довольно шустро перемещается.

приручаем Солнце и ветер вместе с Lego

Известный факт, что одно из направлений, в котором следует компания Lego, - образовательные наборы. Можно сказать, что Lego Mindstorms и Lego WeDo - идеи родившиеся как раз в ходе поиска новых продуктов, направленных на обучение.

Не так давно (в сентябре) компания Lego презентавала новый образовательный набор под названием "Возобнавляемая энергия" (9688 – Renewable Energies).



Набор позиционируется как лабаратория для изучения источников возобнавляемой энергии, таких как свет, ветер, течение воды, сила мышц и т.п. Ее можно применять, например, на уроках физики.





При использовании этого набора совместно с Lego Mindstorms NXT и последней версией среды NXT-G, включающей в себя сбор данных (data logging) лабаратория, как инструментарий для исследования, значительно увеличивает свои возможности:




Но также никто не может помешать делать, например, робототизированные механизмы двигающиеся на солнечной энергии:



Или собрать и запрограммировать робота, автоматически следящего движением Солнца для получения максимального количества энергии:

Еще немного про пляжных зверей Тео Янсена

Для тех, кому гениальная идея пляжный зверей Тео Янсена не дает покоя, можно порекомендовать к просмотру следующий ролик.



На нем видно, что почти все сочленения каждой конечности - шарнирные, и что усилие, приложенное только к одной точке данной конструкции позволит ей хорошо и достаточно устойчиво перемещаться.

Во истину, все гениальное - просто!

Lego механизмы: шестиногий "Spider L6"

Еще один Lego Technic механизм достойный изучения - шестиногий Spider L6. Автор valibauer дает возможность не только посмотреть, как его устройство выглядит снаружи, но таже делится секретами относительно его внутреннего устройства.



Более того, если вы посетите его страничку, то на ней вы можете найти почтовый адрес, куда вы можете послать запрос на инструкции по сборке.

Lego механизмы: пляжные звери Тео Янсена

Если вглядеться в эти механизмы, то, кажется, что постигнуть их конструкцию нереально.





На самом деле все они двигаются, благодаря принципам разработанным Тео Янсеном, нидерландским художником и кинетическим скульптором. Он строит огромные сооружения, напоминающие скелеты животных, которые способны передвигаться под воздействием ветра по песчаным пляжам.

Многое из устройства этих зверей становится понятным, благодаря следующующему видео:

Lego механизмы: взбираясь и карабкаясь

Казалось бы, простые для человека действия - взбираться по ступеням и карабкаться по перекладинам. Но сколько труда нужно вложить, чтобы научить данным действиям роботов?

Lego механизмы: шагающий робот

Большинство шагающих Lego-роботов - неуклюжие механизмы, переваливающиеся с ноги на ногу. В коротком видео ниже, шагающий робот выглядит вполне естественно! Да, он не поддерживает сам ровновесие, зато механика перемещения ног действительно интересно.



Обратите внимание на датчики над коленями. Что это? световые датчики или ультразвуковой сенсор?