Подготовка к Фестивалю

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 дистанционно и 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 управляемых мобильных роботов собраных из оригинальных деталей собственного изготовления на уничтожение. Габаритные размеры робота не более 250х250х250мм, вес не более 1,5 кг.
    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.
  • (Д) Дрон рэйсинг: Пилотирование БПЛА по трассе с препятствиями. Расстояние между диагонально расположенными моторами от 180 до 400 мм. Управление дроном – дистанционное.
  • (ФВ) Фигурное воздухоплавание: Программирование движения мультироторных беспилотных авиационных систем вертолетного типа (далее дрон) для прохождения сложных траекторий. Критериями оценки результатов являются время и точность прохождения траектории. 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