«Робот - эко помощник»

10
1
Материал опубликован 17 June

Муниципального автономного образовательного учреждения

дополнительного образования «Билибинский районный Центр дополнительного образования «Центр дополнительного образования»

Центр цифрового образования детей «IT-КУБ» г. Билибино







XI Всероссийская конференция «Юные техники и изобретатели»







Номинация: Умный дом

Название работы: «Робот - эко помощник»

на базе образовательного конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0










                                                                                            Руководитель проекта:

Пилецкая–Лысенкова Екатерина Геннадьевна







Чукотский АО, Билибинский р-он, г. Билибино

2024 г.


ОГЛАВЛЕНИЕ

1.   Введение

Актуальность

Преимущества проекта

Гипотеза

Цель

Задачи

 2. Основное содержание

 3. Вывод

 4. Заключени

 5. Список литературы​​​​​​​





Введение:

Современный мир переживает период трансформации, что требует быстрого и продуктивного приложения усилий в области создания высокотехнологичных робототехнических комплексов (систем) и технологий нового поколения. В наше время технологии становятся все более важными и в повседневной жизни. Ведь они могут значительно облегчить нашу жизнь, особенно в сфере домашнего хозяйства - появление Умных домов тому подтверждение.

Умный дом - это дом, в котором установлены различные устройства, подключенные к сети Интернет, которые позволяют автоматизировать и контролировать различные аспекты жилища. Эти устройства могут взаимодействовать между собой и с вами через централизованную систему управления, обычно с помощью мобильного устройства или голосовых команд.

Умный дом предлагает множество преимуществ и возможностей, таких как:

1. Безопасность: они обычно оснащены системами безопасности, такими как камеры видеонаблюдения, датчики движения, датчики дыма и утечки газа, которые могут предупредить вас о потенциальных угрозах и опасностях.

2. Энергоэффективность: с помощью умных термостатов, умных освещений и других устройств можно эффективно управлять потреблением энергии, что помогает снизить счета за электроэнергию.

3. Комфорт: можно настроить умный дом так, чтобы он соответствовал вашим потребностям и предпочтениям. Например, автоматизировать освещение, температуру и звуковые системы.

4. Удобство: управление всеми устройствами в доме из одного места делает жизнь более удобной. Вы можете контролировать все - от замков на дверях до системы полива растений - с помощью своего смартфона.

5. Связь: можно обеспечить лучшую связь между членами семьи. Например, оставлять заметки на цифровых дисплеях или использовать голосовые сообщения для общения в разных частях дома.

Умный дом может быть чрезвычайно полезным для пожилых людей, предоставляя ряд преимуществ и улучшений для их комфорта и безопасности. Например, автоматизация некоторых задач – освещения, температуры и других аспектов дома может значительно облегчить повседневные задачи пожилых людей.

Мы предполагаем частично решить одну из задач - путем введения автоматизированной системы – Робота – эко помощника.

1.1 Актуальность: Проект "Робот-эко помощник" актуален в современном мире, где автоматизация и робототехника играют все более значимую роль в повседневной жизни людей. В настоящее время умные дома с роботами-помощниками становятся все более популярными. Возможность автоматизировать задачи, связанные с бытовыми потребностями, является актуальной в контексте современной ритмичной жизни. Робот, способный самостоятельно транспортировать мусорную ёмкость с придомовой территории, не только экономит время и усилия хозяев, но также способствует созданию более чистой и комфортной обстановки. Этот проект не только демонстрирует возможности технологий LEGO EDUCATION WEDO 2.0, но и внедряет инновационные подходы к решению повседневных задач в домашнем хозяйстве.

Преимущества проекта:

1. Автоматизация уборки: Робот-помощник самостоятельно определяет необходимость уборки и выполняет эту задачу без участия человека.

2. Эффективность: Благодаря использованию технологий искусственного интеллекта, робот обеспечивает эффективную и точную работу.

3. Удобство: Жители дома больше не нужно беспокоиться о вывозе мусора - робот-помощник берет на себя эту ответственность.

4. Экологичность: Автоматический вывоз мусора помогает оптимизировать процесс утилизации отходов, что способствует заботе об окружающей среде.

1.3 Гипотеза: Мы предположили, что с помощью образовательного конструктора мы сможем сконструировать модель автоматизированной системы - «Робота – эко помощника», обладающую необходимым функционалом для выполнения работ по транспортировке мусора.

1.4 Цель проекта:

1. Создание робота-помощника для уборки мусора в придомовой территории.

2. Улучшение качества жизни хозяев дома.

3. Повышение эффективности и удобства уборки в домашних условиях.

1.5 Задачи:

Изучение популярной научно-технической литературы по данному направлению;

Подготовка необходимого перечня составляющего оборудования для выполнения модели (конструктор LEGO EDUCATION WEDO 2.0,ноутбук, программное обеспечение);

Конструирование модели автоматизированной системы «Робот - эко помощник»;

Программирование управления роботом из – вне;

Тестирование работы робота.

Основное содержание:

Какую проблему решает проект:

- эффективного управления мусором на придомовой территории, обеспечивая автоматический вывоз скопившегося мусора без необходимости участия человека.

Механизм решения задачи:

- основан на использовании автоматизированной системы, созданной из образовательного конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0, которая самостоятельно определяет необходимость вывоза мусора и затем Робот - эко помощник транспортирует ёмкость с мусором за пределы придомовой территории.

Что требуется для реализации механизма:

- программирование установки для определения уровня заполненности контейнера с мусором, разработка робота и его программирования для автоматического вывоза контейнера с мусором.

Образовательные конструкторы LEGO EDUCATION WEDO 2.0. для всего проекта

t1718577023aa.jpgt1718577023ab.jpg

А) Создание установки определения заполненности контейнера: двигатель + датчик движения + смартхаб + детали конструктора



t1718577023ac.jpgt1718577023ad.jpg

t1718577023ae.jpgt1718577023af.jpg

t1718577023ag.jpgt1718577023ah.jpg

Б) Создание робота – эко помощника: двигатель + датчик движения + смартхаб + детали конструктора



t1718577023ai.pngt1718577023aj.png



t1718577023ak.pngt1718577023al.jpg

t1718577023am.pngt1718577023an.jpg

В) Создание программы управления установкой определения заполненности контейнера

t1718577023ao.jpg

Данный код демонстрирует логику программы для установки.

Г) Создание программы управления робота – эко помощника

t1718577023ap.jpg

Этот простой код демонстрирует логику программы для робота.

Принцип реализации механизма:

Установка определяет уровень заполненности контейнера, если он заполнился, меняет цвет индикатора на зелёный и объявляет звуковой сигнал для поднятия шлагбаума. Робот находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не увидит поднятый шлагбаум, что означает для него - начать свою работу по транспортировке контейнера за пределы придомовой территории. Эко помощник ждёт забора мусора, затем возвращается на стартовую зону. После возвращения робота в первоначальное положение, шлагбаум опускается до следующего вывоза.

t1718577023aq.jpgt1718577023ar.jpg

Ожидаемые результаты от реализации проекта:

- включают повышение эффективности сбора мусора, снижение нагрузки на жителей Умного дома, а также улучшение общей чистоты и порядка.

Какие новшества включает проект:

- автоматизацию процесса вывоза мусора, использование робототехники для решения бытовых задач - это решение объединяющее передовые технологии и практическую пользу для повседневной жизни.

Где еще может быть применим проект:

- в других областях, где требуется автоматизированное управление отходами, например, в офисных зданиях, торговых центрах или на производственных площадках.

t1718577023as.jpg

Вывод:

Цель проекта достигнута, мы разработали автоматизированную систему, которая позволяет самостоятельно транспортировать мусорную ёмкость с придомовой территории, не только экономит время и усилия хозяев, но также способствует созданию более чистой и комфортной обстановки. Проект "Робот-помощник" в номинации Умный дом представляет собой инновационное решение, объединяющее передовые технологии и практическую пользу для повседневной жизни.

Заключение:

Этот проект демонстрирует, что даже самые маленькие изобретатели могут внести значительный вклад в решение экологических проблем с помощью технологий. Робот-эко помощник не только облегчает жизнь людей, но и способствует сохранению окружающей среды. Этот опыт показывает, что даже самые простые конструкторы могут быть использованы для создания инновационных решений, и вдохновляет нас на то, чтобы продолжать исследовать возможности технологий в области охраны окружающей среды.




5. Список использованной литературы:

1. "Роботы. Как они работают" - Н. А. Васильев. – Санкт-Петербург, 2018. -256 с.

2. "Умный дом своими руками: практическое руководство по автоматизации жилья" - И. В. Кузнецов. – М.: ДМК Пресс, 2019. – 288 с.

3. "Робототехника для детей и родителей: с нуля до первого робота" - А. С. Соболев. - Манн, Иванов и Фербер, 2017. – 224 с.

4. "Лего-робототехника: пошаговое руководство для начинающих" - Д. Ю. Кабанов. - БХВ-Петербург, 2016. – 160 с.

5. Дополнительная образовательная программа по техническому конструированию «РобоСтарт» на основе использования образовательного конструктора LEGO EDUCATION WEDO 2.0. – М. Издательство Перо, 2021. – 116 с.

Программное обеспечение:

Программное обеспечение для образовательных конструкторов LEGO EDUCATION WEDO 2.0.

Инструкции по сборке LEGO EDUCATION WEDO 2.0

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии

Это работа, созданная ребёнком, а такие работы оформляются по-другому. В начале необходимо выбрать не «Педагогические разработки», а «Детское творчество».

17 June

Сборник методических разработок и педагогических идей