Проект «АВАТАР», разработанный командой обучающихся проектной группы Промробоквантума ДТ «Кванториум» г. Курска (в составе: Ефременко Ивана, Полякова Данилы, Сазонова Ивана, Сазонова Николая, Боева Андрея; наставник: Сазонов Сергей Юрьевич) – это модель промышленного робота-манипулятора, применяемого на производстве и в опасных и вредных для человека условиях. В отличие от существующих образцов, управляемых джойстиком или кнопками, разработанное устройство имеет оригинальную систему управления в виде перчатки. Каждый палец оператора отвечает за управление одной степенью свободы манипулятора.

Авторы:
Сазонов Сергей Юрьевич, Ефременко Иван Сергеевич, Сазонов Иван Сергеевич, Сазонов Николай Сергеевич, Боев Андрей Олегович, Поляков Данила Игоревич
Класс изобретения:
Информационные и компьютерные технологии
№ патента:

Подробное описание

Раскрыть

Первый прототип «Аватара» имел три степени свободы. На нем мы опробовали и отработали технологию создания тензодатчиков на основе светодиода и фоторезистора, помещенных в ПВХ трубку. Были использованы алгоритмы фильтрации и обработки сигналов с тензодатчиков.Третий прототип устройства имеет пять степеней свободы. В нем используются шаговые двигатели Nema 17 и несколько планетарных редукторов. Частично он похож на первый прототип, но превосходит его по размерам и числу степеней свободы. В ходе тестирования системы управления «Аватаром» выяснилось, что хорошо зарекомендовавшие себя на втором прототипе модули беспроводной связи LoRa конфликтуют по таймингам с библиотекой Servo.h, которая используется для управления серводвигателем. Поэтому от использования модулей беспроводной связи LoRa прищлось отказаться.Использование модулей Bluetooth в системе дистанционного управления мы считаем нерациональным в связи с малой дальность их связи. В ходе исследования мы рассматривали вариант построения системы дистанционного управления на базе беспроводной сети WiFi на платах NodeMCU LoLin V3 ESP8266 и Arduino Uno. Однако, выяснилось, что платы NodeMCU LoLin V3 ESP8266 не работают в режиме Slave с платой Arduino Uno. Поэтому от данного варианта также пришлось отказаться. В итоге мы остановились на варианте построение системы управления на основе плат RF-Nano.Направления дальнейшего совершенствования системы «Аватар»1. Использование шаговых двигателей без планетарных редукторов. Возможно использование системы червячных передач для снижения нагрузки на двигатели.2. Интеграция передающего изображения видеомодуля с захватом манипулятора.3. Совершенствование алгоритмов фильтрации сигнала с тензодатчиков для более плавного движения манипулятора.4. Использование в дальнейшей разработке микроконтроллеров ESP32.5. Размещение на захвате манипулятора датчиков давления, для организации обратной связи (контроль силы сжатия захвата).

Новизна изобретения

Раскрыть

Используется оригинальный принцип управления манипулятором, в отличии от джойстиков и кнопочных пультов, при котором каждый палец в перчатке управления отвечает за одну степень свободы манипулятора, а также используются оригинальные тензодатчики.

Видео

Видеопрезентация

Посмотрите видео с демонстрацией изобретения

3Д-модель

Связаться

Связаться с инноватором

Для обсуждения изобретения и сотрудничества

Другие заявки

Все заявки
Гибридные и комбинированные технологии в машиностроении и металлургииГибридные и комбинированные технологии в машиностроении и металлургии
Гибридные и комбинированные технологии в машиностроении и металлургии
Машиностроение. Металлургия

Гибридные и комбинированные технологии в машиностроении и металлургии

Подробнее
Скважинное клапанное устройствоСкважинное клапанное устройство
Скважинное клапанное устройство
Энергетика

Скважинное клапанное устройство

Подробнее
Мобильный аппарат воссоздания искусственного микроклимата соляных пещер «Иммунитет»Мобильный аппарат воссоздания искусственного микроклимата соляных пещер «Иммунитет»
Мобильный аппарат воссоздания искусственного микроклимата соляных пещер «Иммунитет»
Медицина и здоровье

Мобильный аппарат воссоздания искусственного микроклимата соляных пещер «Иммунитет»

Подробнее