Требования к оборудованию

ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ ОЛИМПИАДА

Участники: Команда в составе трех человек, учащихся 7-11 классов школ, учреждений 1 курса среднего профессионального образования.
В рамках олимпиады участникам будут предложены задания, для выполнения которых потребуются знания в области электроники, конструирования и программирования; умение обращаться с измерительными инструментами и приборами (линейки, штангенциркули, мультиметр, осциллограф); навыки работы с 3D принтером и ПО: Компас 3D, Autodesk Fusion, Arduino IDE, Visual Studio. Основные направления олимпиады:

• 3D моделирования, конструирования и 3D печати;
• электроники, электротехники, пайки радиоэлементов;
• программирования и разработки алгоритмов.

СОРЕВНОВАНИЯ

Планируется проведение соревнований мобильных роботов и беспилотных летальных аппаратов, собранных как на базе известных конструкторов, так и имеющих оригинальные конструкции.

МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ

• (ЛЛ) Лига LEGO: Бои автономно управляемых мобильных роботов, собранных из конструкторов LEGO. Габаритные размеры робота не более 250х250х250мм, вес не более 1 кг.
  Участники: Учащиеся 5-9 классов школ, учреждений дополнительного образования.
• (Л2) Лига 2: Бои автономно управляемых мобильных роботов, собранных из оригинальных деталей собственного изготовления или конструкторов (кроме LEGO или его аналогов). Габаритные размеры робота не более 300х300х300мм, вес не более 2 кг.
  Участники: Учащиеся 7-11 классов школ, учреждений дополнительного, среднего профессионального и высшего образования, команды предприятий.
• (ЛБР) Лига Боевых Роботов: Бои дистанционно или автономно управляемых мобильных роботов собраных из оригинальных деталей собственного изготовления на уничтожение. Габаритные размеры робота не более 250х250х250мм, вес не более 1,5 кг (2,5 кг для автономно управляемых).
  Участники: Учащиеся 7-11 классов школ, учреждений дополнительного, среднего профессионального и высшего образования, команды предприятий.

БПЛА
Участники: Учащиеся 7-11 классов школ, учреждений дополнительного образования и среднего профессионального образования, студенты вузов, команды предприятий.

• (ДМ) Дрон рэйсинг мини: Пилотирование БПЛА по трассе с препятствиями. Расстояние между диагонально расположенными моторами не более 180 мм. Управление дроном – дистанционное.
• (АП) Автономный полет: Программирование движения мультироторных беспилотных авиационных систем вертолетного типа (далее дрон) для выполнения миссии. Критериями оценки результатов являются степень выполнения миссии и затраченное время. Расстояние между диагонально расположенными моторами до 400 мм.

Обучающие видео

Здравствуйте! Мы начинаем серию видеоуроков, которые помогут подготовиться к участию в фестивале робототехники «Калашников Технофест». Подробно разберем базовые вещи, связанные с программированием микроконтроллеров в Arduino IDE, проектированием 3D-моделей различных деталей. Разберем основы работы с 3D-принтером и станком лазерной резки. Обратим внимание на особенности, связанные с каждым направлением фестиваля – это соревнования мобильных роботов и беспилотных летательных аппаратов и политехническая олимпиада.

• Урок 1. Основы схемотехники

  В видео рассмотрено понятие электрического тока, его основные параметры: напряжение, сопротивление, сила тока; связь этих параметров через закон Ома. Далее разобраны основные элементы, которые могут встретиться на электрической схеме: резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, разъемы, микросхемы. Показано как читать электрические схемы и что общего у электрической схемы и платы устройства. В конце видео показаны основные моменты работы с лабораторным блоком питания и мультиметром.
  

• Урок 2. Основы пайки и монтажа радиоэлементов

  В данном видео показано на примерах как припаять на плату SMD резистор, разъем PLS. А также как припаять разъем на провод.
  

• Урок 3.1. Основы 3D моделирования и конструирования

  В данном видеоуроке показаны основы работы с 3D элементами в САПР Компас-3D. На примере показано как создаются 3D модели деталей, необходимых для сборки мобильного робота. В процессе создания моделей рассматривается работа с эскизами, операции выдавливания, вырезания и элементы вращения.
  

• Урок 3.2. Сборка в компасе

  В данном видеоуроке показано как работать со сборочными единицами в САПР Компас-3D.
  

• Урок 4. Основы работы с 3D принтером и станком для лазерной резки

  В данном видеоуроке показано как подготовить 3D модели для печати на 3D принтере или для станка лазерной резки. Рассмотрен процесс сохранения модели в формате STL. Показана работа с STL моделью в специализированном ПО для 3D-принтера, разобраны основные параметры печати. На примере показано как создать эскиз для станка лазерной резки.
  

• Урок 5. Программирование микроконтроллеров

  В данном видеоуроке показано, как работать с микроконтроллером ESP32, как его программировать в среде Arduino IDE, какие у него есть возможности и в чем заключаются отличия в программировании в сравнении с платами Arduino. Разобрано, что такое ШИМ-сигнал, а также, как работать с аппаратным модулем Bluetooth на ESP32.
  Сайт Алекса Гайвера: alexgyver.ru
  Сайт с уроками Ардуино: робототехника18.рф
  Ссылка для менеджера плат: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  

• Урок 6. Датчики роботов

  В данном видеоуроке рассмотрены основные датчики, которые могут использоваться на мобильном роботе для автономного движения. Рассмотрены ультразвуковой и лазерный датчики расстояния, датчик контрастной полосы, датчики угловых перемещений – энкодеры.
  

• Урок 7. От конструкции до алгоритма управления мобильным роботом

  В данном видеоуроке разобраны некоторые моменты по сборке и программированию мобильных роботов: установка датчиков, управление двигателями постоянного тока. Представлены программы для поворота робота вокруг своей оси на заданный угол, а также движение по прямой на заданное расстояние.
  

• Урок 8. Дистанционное управление роботами

  В данном видеоуроке показано, как с помощью телефона дистанционно управлять мобильным роботом. Рассмотрены готовые приложения для управления, а также показано, как создать свое приложение, используя MIT App Inventor.
  Описание приложения Dabble: https://thestempedia.com/docs/dabble/getting-started-with-dabble/
  Bluetooth RC Car на Google Play: https://play.google.com/store/apps/details?id=braulio.calle.bluetoothRCcontroller&hl=ru&gl=US
  MIT App Inventor: https://appinventor.mit.edu/
  

• Урок 9. Алгоритмы автономного движения роботов

  В данном видеоуроке показаны примеры работы с датчиками, установленными на мобильном роботе; показано как использовать их для автономного движения. Рассмотрены датчики контрастной полосы и пример как не выезжать за границы полигона. На основе датчика расстояния показан алгоритм поиска противника, который можно использовать в боях мобильных роботов. А также показано, как с помощью датчиков расстояния можно ездить в лабиринте.
  

• Урок 10. Фигурное катание

  В данном видеоуроке показано, как заставить мобильный робот точно двигаться вдоль заданной траектории. Представлен способ расчета управляющих воздействий для движения робота вдоль траектории.
  Видеоурок про ПИД-регулятор: https://www.youtube.com/watch?v=rIbWnB26dp0
  

• Урок 11. Сборка и настройка квадрокоптера

  В данном видеоуроке на примере показано как собрать и настроить для первого полета квадрокоптер COEX Клевер 4.
  Инструкция по сборке: https://clover.coex.tech/ru/assemble_4.html
  

• Урок 12. Настройка Raspberry Pi для квадрокоптера

  В данном видеоуроке показано как настроить Raspberry Pi для дальнейшего подключения и работы на квадрокоптере COEX Клевер 4.
  

• Урок 13. Подготовка к автономному полету

  В данном видеоуроке описано подключение камеры и обработка данных с нее на Raspberry Pi, описана процедура калибровки камеры. Показан пример работы с библиотекой OpenCV по распознаванию кругов на изображении.
  

• Мастер-класс по электронике для политехнической олимпиады

• Мастер-класс по программированию для политехнической олимпиады

• Демонстрация полигона для мобильных роботов и пример работы программы, разработанной для Лего-робота

• Пример движения мобильного робота в рамках соревнований «Фигурное катание»

• Подготовка трассы для соревнований беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)

• Полеты на коптере, дрон рейсинг. Симулятор.

• FPV дроны. Общие положения.

• Знакомство с набором FPV квадрокоптера BetaFPV Cetus

• Фигурное воздухоплавание. Видеоурок