Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

“Сергачская средняя общеобразовательная школа № 4”

Нижегородской области

Межрайонная научно-исследовательская конференция обучающихся «Шаг в науку»

                                                                                                    Предмет: технология

                                                                                      Направление: техническое

                                                                                         (робототехника)

Принцип работы вакуумного захвата промышленного робота на примере робота-манипулятора "DOBOT MAGICIAN"

учебно-исследовательская работа

                                                                       Автор: Кузнецов Артем,

                                                                                   обучающийся 7-а класса

                                                                       Руководитель: Канаева Т.В.,

                                                                                    учитель технологии

г.Сергач

2023

Оглавление

Введение …………………..………………………………………………..3

Глава 1. Виды роботов…………………………………………………….5

Глава 2. Промышленные роботы………………………………………..7

Глава 3. Механический и вакуумный захват………………………….8

Глава 4. Вакуумный принцип захвата на примере робот-манипулятор "DOBOT MAGICIAN"…………………………………………………..10

Заключение ……………………………………………………………….13

Список использованной литературы………………………………….14

Введение

В последнее время тема развития робототехники является наиболее актуальной. В мире современных технологий нас все больше и больше окружает робототехника. В повседневной жизни - в школе, дома мы используем огромное количество технических устройств. Все чаще слышим выражения «Умный дом», «Умная остановка». Впереди очень много интересного, связанного с миром робототехники.

В нашей школе в этом году открыт Центр образования естественнонаучной и технологической направленности «Точка роста», где каждому школьнику предоставлена возможность попробовать себя в различных направлениях и, возможно, определиться с выбором будущей профессии               

Актуальность данной темы заключается в том, что на примере робота-манипулятора "DOBOT MAGICIAN" можно дать представление о промышленных роботах и наглядно показать принцип работы вакуумного захвата

Цель исследования:

·        изучение работы промышленных роботов с вакуумным захватом на примере робота-манипулятора "DOBOT MAGICIAN’

Задачи:

·        узнать информацию о видах роботов;

·        проанализировать виды захватов промышленных роботов;

·        изучить принцип действия вакуумного захвата на практике

Объект исследования: робототехника

Предмет исследования: робот-манипулятор "DOBOT MAGICIAN"

Методы исследования:

·        поиск и изучение различных источников информации;

·        наблюдение;

·        анализ;

·        эксперимент;

·        опрос;

Значимость и ценность работы в том, что мы на практике осуществим вакуумный захват с целью наглядного примера действий промышленного робота

Ожидаемый результат:

·        выполним перемещение предметов с помощью вакуумного захвата;

Гипотеза: можно ли в процессе изучения робота –манипулятора улучшить представление о принципах работы промышленных роботов?

Глава 1. Виды роботов

Ро́бот в переводе с чешского языка «robot, от robota» — подневольный труд. В современном понимании, робот – это устройство, созданное с целью выполнения заданных операций. Деятельность роботов направлена на облегчение труда человека на производстве посредствам исполнения опасных, рутинных, тяжёлых работ. И человек придумал много разных видов роботов. Среди них:

·        Подводные роботы

·        Боевые роботы

·        Нанороботы

·        Роботы-игрушки

·        Роботы-хирурги

·        Биороботы

·        Транспортные роботы

·        Бытовые роботы

·        Роботы-ученые

·        Роботы-артисты

·        Медицинские роботы

·        Промышленные роботы

Из этого списка понятно, что роботы присутствуют практически во всех сферах деятельности человека.

На уроках технологии мы тоже попробовали придумать новые виды роботов и вот что у нас получилось:

А вот так мы представили, как выглядят промышленные роботы

Глава 2. Промышленные роботы

Промы́шленный ро́бот —это автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. 

Замена человеческого труда на производстве роботизированным механизмом широко распространена по ряду причин. Качество выпускаемой продукции возрастает за счёт исключения ошибок, связанных с «человеческим фактором». Работоспособность 24 часа в сутки, 7 дней в неделю повышает производительность предприятия минимум дважды.  Никакие вредные испарения или излучения не становятся помехой в работе.

Однако, есть моменты, когда присутствие и ручное управление человека необходимо

Глава 3. Механический и вакуумный захват

Самый распространенный производственный робот — манипулятор или «роботизированная рука». Рука робота состоит из нескольких сегментов, соединенных снабженными шаговыми двигателями или сервоприводами суставами. А вот захват может быть механическим, вакуумным, магнитным, с эластичными пневматическими или гидравлическими камерами.

Захват — разновидность эффектора, предназначенная для удержания и перемещения деталей. Захват входит в прямой контакт с продуктом, поэтому важно выбрать правильный тип захвата, наиболее подходящий для целевых объектов, который сможет надежно удерживать и не повредить их.

Механический захват

Вакуумный захват

Интересно, а вот лист бумаги как можно перенести?

Глава 4. Вакуумный принцип захвата на примере робот-манипулятор "DOBOT MAGICIAN"

В отличие от механического, вакуумный захват не требует большой точности: достаточно попасть присосом на поверхность захватываемого предмета.

Вакуумный присос - это устройство, служащее для прикрепления к твердым поверхностям посредством создания между собой и ними пониженного давления.

• При этом вакуумный захват способен поднимать груз, даже если тот имеет внушительные размеры, в то время как величина раскрытия механического захвата ограничена.

• Быстро освобождает груз из захвата, что позволяет сэкономить время в процессе погрузки-разгрузки.

• Позволяет избежать механических повреждений, таких как вмятины и царапины, а значит, может захватывать хрупкие материалы.

Вакуумный присос (вакуум-присос, присоска) — это устройство,

служащее для прикрепления к твердым поверхностям посредством

создания между собой и ними пониженного давления.

Мы только начали изучать робота-манипулятора "DOBOT MAGICIAN", но уже стало понятно, что с его помощью можно выполнять достаточно много действий, а также это наглядный пример работы промышленных роботов

Эксперимент 1. Перемещение предметов (управление при помощи пульта управления)

Эксперимент 2. Захват и перенос листа бумаги

Эксперимент 3. Возможен ли захват предмета через лист бумаги

Заключение

Мне кажется, что полученные навыки по робототехнике обязательно пригодятся в жизни.

Я считаю, что цель моего исследования достигнута, а именно, изучил работу промышленных роботов с вакуумным захватом на примере робота-манипулятора "DOBOT MAGICIAN’

Решил поставленные задачи:

·        узнал информацию о видах роботов;

·        проанализировал виды захватов промышленных роботов;

·        изучил принцип действия вакуумного захвата на практике

А также выполнил не только перемещение предметов с помощью вакуумного захвата, но и провел ряд практических экспериментов

Подтвердил гипотезу, о том, что   в процессе изучения робота –манипулятора улучшили представления о принципах работы промышленных роботов

Список использованной литературы

1. Википедия

2. Методическое пособие "DOBOT MAGICIAN’