Региональный этап олимпиады по 3D-технологиям. Псков

20 февраля в городе Пскове прошел региональный этап всероссийской олимпиады по 3D технологиям, организованный всероссийской «Ассоциацией 3D-образования» . Местное отделение Роббоклуба совместно с Кванториумом возложили на себя проведение сего мероприятия. Команды были образованы из школьников старших классов и студентов-четверокурсников технических отделений Псковского государственного университета.

По старой дружбе я был приглашен в качестве наставника для команды и члена жюри на олимпиаде.

Задание регионального этапа предоставлено «Ассоциацией 3D-образования». Задача заключалась в создании небольшого макета робота, в теории управляемого сервоприводами и в будущем умеющего шагать. Так же задача следующих этапов подразумевает поднятие роботом груза массой 1 кг. Ниже следует предоставленный командам лист задания:В ходе первой дискуссии были просмотрены и изучены как самые знаменитые и успешные проекты из сферы высоких технологий (Boston Dynamics Atlas, iCub), так и стартапы меньших масштабов (Poppy, Ar600, Robotics Darwin Mini).Разработка началась с ног: нами проработаны разные конструкции, от колен обратного сгиба типа «кузнечик», до стандартных прямостоящих. Обсуждение остановилось на стандартной форме. По примеру большинства прямоходящих роботов в сети - увеличили площадь ступни для большей устойчивости. Добавленные перемычки-блокираторы с обратной стороны ступни не позволят роботу завалиться.

Для естественной ходьбы робота, таз разрабатывался исходя из возможности не только поднятия ноги, но и её небольшого поворота. Решение для такой возможности воплотили благодаря подвижным уголкам, крепящимся ко дну таза.Так же для устойчивого баланса робота на одной ноге, да и в принципе человекоподобного шага, робот приобрел возможность наклона торса вправо и лево, реализовано это в вертикальном поворотном диске в нижней части торса. Ребра жесткости, идущие от пояса к плечам обеспечат будущую прочность плечевой части, на которую будет нагрузка при подъеме груза.Плечевой пояс робота выполнен с возможностью поворота. Мы долго ходили по кабинету, изучая физику человеческой походки. Поворот плечевого пояса обеспечен венцовой передачей, находящейся внутри (гипотетически). Фиксация и ограничение максимального поворота обеспечено винтами.Руки соответствуют строению человеческого скелета. Кисти заменены крюками, помним, что будущий реальный робот в масштабе будет обязан не только шагать, но и поднимать груз.

Назначенные сроки выполнения в две недели, естественно сократились до десяти дней. В столь сжатое время было принято решение максимально внимания уделить грамотной конструкции робота и научному подходу в его проектировании. Результатом явилась максимальная антропоморфность робота, гибкость его тела и умение беспрепятственно занимать различные позы, а так же стоять на одной ноге. Внешним видом и дизайном пришлось пренебречь. Было крайне интересно работать и думать командно. Экспериментировать и применять различные конструкционные концепции. К слову, на этом этапе наша команда заняла первое место. Получен ценный опыт, полезные знакомства и душевное удовлетворение.

[Техническая информация]

Печать всех частей робота (за исключением головы) производилась на личном принтере:

3D-принтер: FLSUN Cube

Материал: PLA «ФДпласт» Дикая пантера, PLA «ФДпласт» Белоснежка

Сопло: 0.8 мм

Высота слоя: 0.4 мм

Скорость печати: 30 мм/с

Температура печати: 210 (Дикая пантера) / 210 (Белоснежка) / 60 (стол)

*

Голова робота:

3D-принтер: Makerbot Replicator Mini+

Материал: PLA «ECOFIL»

Сопло: 0.4 мм

Высота слоя: 0.4 мм

К сожалению доступ к настройкам принтера и калибровке мне не предоставили. Поэтому получилось что получилось.

В заключение хотелось бы выразить немного праведного гнева в сторону составителей задания к олимпиаде. Не располагаю информацией, как устроена вышеупомянутая «Ассоциация 3D-образования», но временами возникало ощущение невероятно дилетантского подхода к проведению этого мероприятия. Задание было составлено чуть ли не на коленке, от чего нам дважды пришлось писать им письма за уточнением данных. В итоге не все команды были одинаково осведомлены о задании и результаты работ разнились.

Спасибо за внимание!