Кружок робототехники – ориентация на решение реальных проблем При организации кружка робототехники в школе возможны два основных направления. Первое спортивная робототехника, второе творческие проекты. Нашему кружку два года. Мы уже успели получить первое место на открытом дистанционном межрегиональном турнире по робототехнике в Архангельске, обыграв более тридцати команд из Архангельской области и Республики Коми. Но более успешной считаем нашу деятельность по генерации творческих проектов. При этом стараемся ориентировать детей не на творчество, ради творчества, хотя и сам процесс может приносить большое удовлетворение, а на решение реальных проблем. Проблемы не нужно придумывать, они окружают нас на каждом шагу. Необходимо лишь внимательно осмотреться и задуматься, а как их можно решить. Мы с детьми рассуждали так, почти у всех, есть дедушки и бабушки, многие из них пожилые и имеют ослабленное здоровье. У некоторых из них не хватает сил даже перешагнуть бортик ванной, без посторонней помощи. Это реальная проблема. Для её решения был придуман лифт для ванной комнаты (рис.1). Если человек пользуется инвалидной коляской, то сиденье лифта заранее вкладывается вовнутрь коляски. И после прибытия в ванную комнату, карабином цепляется за трос лифта. Трос из синтетических материалов для обеспечения элетробезопасности. Особенность этого лифта, в том, что он может двигаться не только по вертикали, но и с помощью потолочной тележки по горизонтали, вперёд и назад. Управление происходит с помощью герметичного беспроводного пульта прикреплённого с помощью шнурка к карабину подвеса. Подвес изготавливается из синтетического неэлектропроводного материала. С помощью пульта дистанционного управления пациент самостоятельно или с помощью помощника включает электродвигатель, который поднимает его на нужную высоту. Затем другой двигатель перемещает потолочную тележку над ванной, производится плавный спуск. Это может сделать сам пациент или его помощник с помощью пульта. В зависимости от состояния пациента он перемещается в ванну, и водные процедуры проходят в кресле вкладыше (оно изготовлено из прочной пластмассы с множеством отверстий для стока воды). Потолочная конструкция устроена так, что балки, по которым движется потолочная тележка, могут двигаться в поперечном направлении. При этом кресло вкладыш подвешенное на одиночном тросу может свободно поворачиваться, вокруг вертикальной оси, давая тем самым возможность пациенту перемещаться в любую точку пространства в ванной комнате, к примеру, достать что либо с полки, или настроить температуру и напор воды в кране. Двигатель помещается в в герметичной корпус. Во время водных процедур включается принудительная вытяжная вентиляция для предотвращения образования конденсата. Скорость вытяжки регулируется с помощью пульта указанного выше. По окончании водных процедур человек приподнимается над ванной и может сразу осушить себя с помощью фена, не вставая с кресла или сдвинув лифт в сторону и опустив его вниз может встать на ноги или опустится в инвалидную коляску. Все зависит от возможностей и самочувствие человека.

1- Двигатель под

ъемника

2-потолочная тележка 3 – подшипники качения

4 – пациент 5 - кресло вкладыш 6 – потолочная подвижная балка 7 – ванна

8- пульт дистанционного управления

Робот тележка для пожилых и ослабленных людей
Пожилым и ослабленным людям бывает трудно принести, что ни будь из магазина, особенно в гололёд или в распутицу. Помощь им может оказать робот тележка (рис.2). Кроме основной своей функции доставки товара, он может сопроводить человека до дома, если в память робота внести нужную информацию. Телескопически выдвигаемая и закрепляемая ручка позволяет использовать её для дополнительной опоры при ходьбе. На ней же имеется кнопка вызова диспетчера экстренных служб, с автоматическим определением координат местоположения тележки. Скорость колёсного шасси может плавно регулироваться. Откидное сиденье позволяет остановиться и передохнуть в любое время. Яркие светодиодные фонари спереди и оранжевые по бокам помогают обеспечить дорожную безопасность в случае тумана и при других неблагоприятных погодных условиях. Оригинальная конструкция шасси позволяет тележке преодолевать небольшие преграды на дороге и двигаться по лестницам в подъездах. Если человек забудет во время зарядить аккумулятор, то робот напомнит ему об этом. Заряда ааккумулятров должно хватать на 5 часов работы в экономичном режиме. Между стенками коробки располагаются пластины из паралона, он гибкий и не ломается, а также хороший теплоизолятор, что поможет сохранить температуру внутри почти постоянной. Корпус трубчатый из авационного алюминия. Коробка обшита водонепроницаемой синтетической прочной тканью. Мы считаем, что такое устройство облегчит бытовые трудности пожилым и ослабленым людям. Рис.1 8 7 4 5 6 3 2 1 Электродвигатель с
Рис.2 На занятиях кружка мы не только придумываем с детьми и делаем различные проекты, но и учим презентовать их.
Электронный поводырь для слабовидящих и невидящих людей.
К сожалению таких людей не мало. Им очень не просто жить в этом мире. Сходить в магазин или в театр или в поликлинику – проблема. У некоторых есть собаки поводыри. Но собака может отвлекаться на кошек, может заболеть, за ней тоже надо ухаживать, кормить и убирать. Таких недостатков у робота нет. Его нужно лишь заряжать от розетки. Для него можно написать программу, по которой он проводит своего хозяина до любого нужного места, как собака на поводке. У него может быть видеорегистратор и система навигации. Общаясь с хозяином, он может, если надо автоматически вызвать полицию, пожарных или спасателей. Такой робот не должен бояться не погоды, быть надёжным, устойчивым и доброжелательным. Уметь подниматься и спускаться по лестницам. На кружке робототехники мы попробовали сделать модель такого робота, и я думаю, у нас Кнопки управления Телескопическая раздвижная ручка Коробка типа чемодан с застёжкой молния Откидное сиденье с раскладной опорой Динамик Боковые габаритные фонари Блок электроники и блок аккумуляторов Передний светодиодный фонарь Электродвигатель с редуктором Шасси высокой проходимости
получилось. Конечно, наш робот может пока не много, но я думаю, что он будет расти вместе со мной, и мы будем учиться с ним вместе.
Вспомогательная платформа для общественного транспорта.
Никто не может оспаривать преимущества общественного транспорта. Но у многих автобусов есть большой недостаток – большая высота первой ступеньки. Многие остановочные площадки и комплексы оборудованы пассажирскими платформами, но даже к ним в хорошую погоду автобусы не могут подъехать очень близко, чтобы не повредить корпус. Поэтому возникает большой зазор между площадкой о подножкой автобуса. На многих остановках нет и таких платформ, поэтому пассажирам очень неудобно подниматься или спускаться, особенно пожилым людям или с колясками. Эту проблему можно решить, если под днищем автобуса расположить выдвижной посадочный трап, который водитель будет выпускать перед открыванием дверей и втягивать после посадки, не выходя из кабины.
ось вращения пневмоцилиндр Полотно трапа Полотно трапа из отдельных подвижных секций способных выгибаться вверх при выдвижении до упора. Мы считаем , что при небольших затратах на переделку, множество людей получит большое облегчение при пользовании автобусами. Кроме кроме ближнесрочных проектов мы с детьми расматриеваем и перспективные.
Робот бурильщик.
Работа в шахтах под землёй для добычи полезных ископаемых остаётся ещё очень опасной. Недаром труд шахтёров по риску, приравнивают к труду космонавтов. Шахтёры вынуждены опускаться всё глубже и вместе с глубиной возрастает опасность. Может произойти обвал, пожар, взрыв и т.д. Для комфортной работы людей им необходимы специальные условия: чистый воздух, освещенность, отсутствие пыли и т.д. Если же использовать робота бурильщика, то оператор сможет наблюдать за его работой, не спускаясь в шахту и избегая опасности. Роботу не нужны перерывы на обед, ему не
нужны больничные и отпуск, а значит, его производительность будет выше. Таким роботам найдется место не только на Земле. Лет через десять, пятнадцать развитые страны мира планируют начало строительства лунных баз. Эти базы для защиты от метеоритов, скорее всего, будут размещаться в толще лунного грунта. А это скальные породы. Поэтому первыми отправят роботов бурильщиков. Они своими фрезами проделают шахты, тоннели, станции и другие подлунные помещения. Особенность лунной ночи в том, что температура грунта падает до – 150 0 С, а если предварительно будущий проход разогреть лучом твердотельного лазера, то от резкого перепада температур возникнет множество микротрещин и фрезам будет легче раскрошить породу. С помощью мощных инфракрасных лазеров роботы оплавят поверхность помещений для устранения будущих утечек воздуха. При плавлении лунного грунта будут выделяться различные газы, из которых с помощью химических реакций, возможно, удастся выделить кислород. Робот бурильщик может также выполнять работу робота монтажника. Останется установить на входе и на всех перекрёстках шлюзовые камеры, запустить работу оранжерей, аквариумов и ждать прибытия космонавтов для дальнейшего обустройства лунной базы. Следующий этап применения роботов бурильщиков планета Марс. Освоение, которой будет похоже на освоение Луны.

Робот банщик
Русская баня. Кипение воды, шипение пара. Мягкий жар, окутывающий тело и изгоняющий разные хворобы. Шлёпанье распаренного веника, берёзового, дубового или эвкалиптового по телу и здоровая истома. Но всё это хорошо и доступно, если есть напарник, который также как и вы любит русскую баню. А если вы одиноки и такого напарника нет? Парить себя самому нелегко и не всегда удобно, например, если вы сильно устали. Выход есть - вам поможет неутомимый робот банщик. Веники в его крепких и ловких руках будут охаживать вас с той силой и в том темпе, как вы сами пожелаете. Ведь у вас в руках непромокаемый пульт управления. Робот может и кипятку на каменку подбросить и веник увлажнить и проветрить, если углекислого газа станет больше допустимого. А после того как вы напарившись и истомившись отправитесь пить бодрящий квас, он на своём рабочем месте сделает уборку. Затем тихо и мирно заснет, ожидая вашего следующего визита и новых банных процедур. Модель такого робота мы придумали и собрали в своей школе на кружке робототехники. Это не последняя наша идея, в запасе их у нас вагон и маленькая тележка, и все они ждут своей очереди для воплощения. Эта лишь часть наших проектов, работа кружка продолжается. Впереди у нас ещё много идей, которые ждут своего воплощения.