Библиографическое описание:

Казагачев В. Н., Куншашева Б. К., Жауынбаева Б. Н. Обзор программируемого комплекта робототехники Robotis [Текст] // Актуальные вопросы современной педагогики: материалы VIII Междунар. науч. конф. (г. Самара, март 2016 г.). — Самара: ООО "Издательство АСГАРД", 2016. — С. 233-236.



Статья посвящена обзору робототехнического комплекта Robotis, его состав, виды. Использованию в учебном процессе.

Ключевые слова: робототехника, микроконтроллеры, программирование, Robotis.

Современному производству нужны инженерные кадры принципиально нового типа, обладающие трудовой и социальной мобильностью, способные решать технологические, эксплуатационные и управленческие задачи и имеющие глубокие профессиональные знания по ряду смежных профессий. Все это требует обновления методологии и содержания подготовки студентов инженерно-технического профиля.

Робототехника — область науки и техники, находящаяся на стыке механики, электроники и программирования. Сегодня разработки робототехники внедряют в различные направления человеческой деятельности: от военной техники и робоавтомобилей, до бытовой техники и детских игрушек. Действительно, робототехника сегодня одно из самых интенсивно развивающихся направлений науки и техники.

В связи с развитием роботов актуализировались проблемы обучения робототехнике на различных уровнях образования и различных возрастных категорий обучающихся. В колледжах, вузах внедряются курсы по робототехнике, ориентированные на условия учебного заведения: материально-техническая база, аппаратно-программное обеспечение, учебно-методическую поддержку и др.

Образовательная робототехника — сравнительно новая область, как в технике, так и в педагогической науке и занимается проблемами организации учебного процесса и внеурочной деятельности по обучению роботам. Организация процесса обучения невозможно без соответствующих образовательных ресурсов и средств.

Robotis Bioloid — набор для создания робота, производимый корейской фирмой Robotis . Набор предназначен для образовательных целей, а также для тех, кто увлекается робототехникой. Набор Bioloid включает в себя небольшие сервоприводы, называемые Dynamixels и представляющие собой самостоятельные модули, с помощью которых могут быть собраны роботы различной конструкции, например колёсные или шагающие роботы. Набор Bioloid схож с наборами LEGO Mindstorms от компании LEGO и Vex Robotics Design System от компании VEX Robotics. Набор Bioloid используется в Военно-морской академии США в качестве учебное оборудования. Набор Bioloid так же часто используют участники международных соревнований RoboCup.

В комплект Bioloid входят сервоприводы Dynamixels, набор сенсоров, программное обеспечение, включающее в себя среду 3D моделирования и среду программирования на С-подобном языке. Количество приводов достаточно, чтобы изготовить механизм с восемнадцатью степенями свободы.

Существует несколько комплектаций набора Robotis Bioloid:

 Bioloid Beginner Kit — набор, позволяющий собрать до 14 вариантов конструкции робота.

 Bioloid Comprehensive Kit — набор, позволяющий собрать до 26 вариантов конструкции робота.

 Bioloid Expert Kit — набор, предназначенный для образовательных и исследовательских целей.

 Bioloid Premium Kit — наиболее новая, модернизированная версия набора Robotis Bioloid

Рис. 1. Robotis Bioloid Comprehensive Robot Kit

The Robotis Bioloid Comprehensive Robot Kit — это первый робототехнический конструктор, основанный на «умных сервоприводах», которые позволяют пользователям создавать различные типы роботов. Этот комплект славится отличной подборкой программного обеспечения с графическими интерфейсами, что поможет легко обучаться. Конструктор идеально подходит для начинающих любителей робототехники, школ и университетов.

 Программируется с помощью интуитивно понятного графического интерфейса или на языке C

 Обрабатывает и анализирует изображение

 Возможность управления сервоприводами через USB разъём

 Алгоритм ходьбы использует машинную кинематику

Рис. 2. Функциональная схема робота

Рис. 3. ROBOTIS DARwIn-OP

DARwIn-OP — человекоподобный робот-платформа для научно-исследовательской деятельности. Отличается высокой производительностью и динамическими характеристиками, наличием зрения и встроенным ПК на базе процессора Intel. DARwIn-OP в переводе дословно расшифровывается как Динамический Антропоморфный Робот, обладающий Интеллектом, реализованный на Открытой Платформе.

DARwIn-OP — это компактный человекоподобный робот, представляющий собой уникальную робототехническую платформу, предназначенную для научных исследований, разработок в рамках образовательного процесса.

Детские конструкторы Robotis OLLO стали Robotis IDEAS и дополнились вторым уровнем Robotis Dream и третьим — Robotis Smart. Линейку Bioloid разделили на две части — Robotis Stem и Robotis Premium. Исследовательский DARwin-OP стоит особняком.

Программируются роботы Robotis OLLO, как и все другие роботы компании, с помощью фирменного программного обеспечения RoboPlus. Для программирования используется C-подобный язык. В состав ПО входят RoboPlus Task (редактор программ), RobotPlus Manager (настройка оборудования), RoboPlus Motion (программирование сложных движений робота), RoboPlus Terminal (терминал) и Dynamixel Wizard (настройка и калибровка сервоприводов).

Программа загружается в контроллер, после соединения его с компьютером (рис.4.) и, после загрузки контроллера, робот может выполнять команды. Программисты могут написать свою собственную прошивку для роботов Robotis OLLO на Embedded C.

Подключение микроконтроллера Robotis OLLO к компьютеру

Рис. 4. Схема соединения компьютера с контроллером

Программы для роботов Robotis можно писать на смартфоне или планшете, под управлением Android 2.3 и выше.

Применение образовательной робототехники дает возможность одновременного освоения, закрепления знаний и отработки навыков сразу по нескольким предметам: информатике, прикладной механике, электротехнике и электроники. В свою очередь, формирование комплексных знаний способствует развитию системности мышления, учит комплексно подходить к решению реальных практических задач.

Литература:

  1. Абдулгалимов Г.Л, Гулюта А.А, Казагачев В.Н. Робототехника — массовый вид детского и молодежного технического творчества.// Информационные технологии в образовании. XXV Международная конференция-выставка. Сборник трудов Ч.II.-М. :Издательский отдел факультета ВМК МГУ имени М.В.Ломоносова, 2015. С. 21- 22.
  2. .Абдулгалимов Г.Л, Казагачев В.Н, Гулюта А.А.Обучение робототехнике: от элементарных понятий до программирования микроконтроллеров вузов // Новые информационные технологии в образовании: Сборник научных трудов 16-й международной научно-практической конференции "Новые информационные технологии в образовании" 2-3 февраля 2016г./ Под общ. ред. проф. Д.В.Чистякова. Часть 2.- М.: ООО "1С-Паблишинг", 2016. С. 309-311.
  3. Никитина Т.В. Образовательная робототехника как направление инженерно-технического творчества школьников. [Текст]: учебное пособие / Т.В. Никитина. Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2014. — 169 с.
  4. Толстова Н. А., Бондаренко Д. А, Ганьшин К. Ю. Образовательная робототехника как составляющая инженерно-технического образования. // «Наука. Инновации. Технологии», № 3, 2013. С.171-177.
Основные термины: Набор Bioloid, Robotis Bioloid, Образовательная робототехника, Robotis OLLO, вариантов конструкции робота, роботов robotis, комплекта робототехники robotis, Bioloid Comprehensive, Robotis Bioloid Comprehensive, Новые информационные технологии, набора robotis bioloid, Bioloid Comprehensive Kit, робототехнического комплекта robotis, vex robotics, роботы robotis ollo, роботов robotis ollo, Набор Bioloid схож, Bioloid Expert Kit, Bioloid Beginner Kit, конструкторы robotis ollo

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle