Заключение

По результатам данного исследования из шести выбранных нами систем управления оптимальной системой является – пропорционально-дифференциальная с регулятором скорости. Именно этот регулятор показал лучшее время прохождения робота по трассе «Hello! Robot! Биатлон». Данные полученные в результате исследования могут быть применены на занятиях по робототехнике в образовательных учреждениях, а так же при подготовке учащихся к различным соревнованиям по робототехнике в которых используется платформа Arduino. Для данного робота была разработана инструкция по сборке (Рисунок 12), которая упростит сборку робота с использованием Arduino.

Выводы:

1. Обоснованно выбраны алгоритмы автоматического управления: релейный регулятор, пропорциональный регулятор, пропорциональный регулятор с кубической составляющей, пропорционально-дифференциальный регулятор, пропорционально-дифференциальный регулятор с кубической составляющей, пропорционально-дифференциальный с регулятором скорости.

2. Данные алгоритмы переведены на язык программирования Arduino IDE.

3. Разработан робот для отладки алгоритмов управления.

4. Выбран оптимальный алгоритм управления для данного робота.

5. Существует возможность совместного использования элементов платформы Lego и Arduino.

6. Разработана инструкция по сборке робота.

7. Создана геометрическая модель нашего робота.

8. Составлена сравнительная таблица значений мощности и коэффициентов регуляторов.

Список литературы

1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - СПб.: Наука, 2011. – стр. 153.

2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - СПб.: Наука, 2011. – стр. 194.

4. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. Издание 2-е. Киев «Быща школа» 1988.

5. Бесекерский, В.А. Микропроцессорные системы автоматического управления. Санкт-Петербург: «Машиностроение», 1988.

6. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - СПб.: Наука, 2011. – 263с.

7. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. Издание 3-е. Москва "Наука" 1975.

8. Ардуино.ру Язык программирования Arduino IDE [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://arduino.ru/Reference

9. Ардуино.сс Официальный сайт Arduino [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://arduino.cc/

10. Макет поля соревнований «Hello! Robot! Траектория» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.russianrobotics.ru/directions/hellorobot/

11. Робототехника.ру Интернет магазин. РОБОТОТЕХНИКА. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.robototehnika.ru/

Рисунок 1. Образовательный набор Lego Mindstorms NXT

Рисунок 2. Платформа Arduino Uno

Рисунок 3. Модель робота с двумя датчиками освещённости и варианты расположения двух датчиков освещённости над чёрной линией

Рисунок 4. 1- Arduino Uno; 2- Драйвер моторов; 3- Плата расширения подключения датчиков (Сенсор шилд)

Рисунок 5. Шасси Gekko Sport-mini 2wd

Рисунок 6. Готовый робот №1

Рисунок 7. Поворотное колесо стандартной модели Lego Mindstorms

Рисунок 8. Кабель переходник

Рисунок 9. Робот №.2

Рисунок 10. Геометрическая схема модернизированного робота

Рисунок 11. Игровое поле Hello, Robot! Биатлон

Рисунок 12. Инструкция по сборке робота