Образовательный набор по механике, мехатронике и робототехнике

Артикул: AR-DEK-STR-09

Цена: 277.003,00 руб.

Задать вопрос по оборудованию

Образовательный набор по электронике, электромеханике и микропроцессорной технике "Образовательный модуль для конструирования программируемых моделей инженерных систем" предназначен для проведения учебных занятий по электронике и схемотехнике с целью изучения наиболее распространенной элементной базы, применяемой для инженерно-технического творчества учащихся, а также для изучения основ разработки и конструирования моделей промышленных манипуляционных роботов различного типа. Набор позволяет учащимся на практике освоить основные технологии проектирования робототехнических комплексов на примере учебных моделей роботов, а также изучить основные технические решения в области кибернетических и встраиваемых систем. 

Данный образовательный модуль используется учащимися для разработки программируемых моделей мобильных и манипуляционных роботов на основе многофункционального контроллера типа «Arduino», совместимого с периферийными устройствами и модулями расширения Arduino Mega2560, а также оснащенных системой технического зрения. В состав комплекта входит набор электронных компонентов для изучения основ электроники и схемотехники,  комплект сервоприводов, представляющих собой модели промышленных автоматизированных приводов со встроенной системой управления и обладающих высокой точностью и динамикой движения,  набор программируемых контроллеров и датчиков различного типа для разработки робототехнических комплексов, а также модуль технического зрения для распознавания заранее заданных графических объектов.

В состав образовательного модуля входит:

• Программируемый контроллер – 1 шт.
  Программируемый контроллер должен обладать портами для подключения цифровых и аналоговых устройств, интерфейсами TTL, USART, I2C, SPI, Ethernet, Bluetooth или WiFi.
• Универсальный робототехнический контроллер модульного типа - 1 шт
  Универсальный робототехнический контроллер, представляющий собой электронное вычислительное устройство модульного типа, состоящее из программируемого Arduino-совместимого контроллера  (для подключения интеллектуальных сервомодулей по последовательному интерфейсу), периферийной платы программируемого контроллера (для подключения "Arduino-совместимых" устройств), а также встраиваемого микрокомпьютера с ОС Linux. Периферийная плата обеспечивает возможность работы с интерфейсами - SPI, I2C, TTL, UART, PWM, цифровые и аналоговые порты для подключения внешних устройств, а также WiFi или Bluetooth для коммуникации со внешними устройствами. Одноплатный микрокомпьютер обладает техническим характеристикам: кол-во ядер встроенного микрокомпьютера - не менее 4, тактовая частота ядра - не менее 1,2 ГГц, объем ОЗУ - не менее 512 Мб.
• Сервопривод большой – 4 шт.
• Сервопривод малый - 2 шт.
• Привод постоянного тока – 2 шт.
• Шаговый двигатель с драйвером – 2 шт.
• Интеллектуальный сервомодуль - 7 шт.
  Интеллектуальный сервомодуль со встроенной 3х-контурной системой управления и последовательным сетевым интерфейсом управления, представляющий собой модель промышленного автоматизированного привода со встроенной системой управления.
• Универсальный контроллер для разработки IoT-систем - 1 шт.
  Программируемый контроллер для управления интеллектуальными сервомодулями и исполнительными механизмами, а также сбора и обработки данных с помощью облачных сервисов "Интернета вещей".
• Комплект колес с резиновым ободом – 2 шт.
• Аккумуляторная батарея - 1 шт.
• Комплект зарядного устройства и блоков питания от 12В и 220В.
• Адаптер питания для интеллектуальных сервомодулей – 1 шт.
  Адаптер для подачи электропитания на интеллектуальные сервомодули.
• Преобразователь интерфейсов – 1 шт.
  Преобразователь интерфейсов для управления интеллектуальными сервомодулями напрямую с ПК.

• Макетная плата – 1 шт.
• Комплект соединительных проводов различного типа - 1 шт.
• Набор светодиодов - 1 шт.
• Набор резисторов - 1 шт.
• Датчик УЗ-дальномер – 3 шт.
• Датчик ИК – 3 шт.
• Дисплей – 1 шт.
• Кнопка – 5 шт.
• Пьезодинамик - 1 шт.
• Фоторезистор – 1 шт.
• Термопара - 1 шт.
• Потенциометр – 3 шт.
• Индикатор 7-сегментный – 1 шт.
• Модуль технического зрения – 1 шт.

Модуль технического зрения  представляет собой вычислительное устройство со встроенным микропроцессором (кол-во ядер - не менее 4шт, частота ядра не менее 1.2 ГГц, объем ОЗУ - не менее 512Мб, объем встроенной памяти - не менее 8Гб), интегрированной камерой (максимальное разрешение видеопотока, передаваемого по интерфейсу USB - не менее 2592x1944 ед.) и оптической системой.  Модуль технического зрения обладает совместимостью с различными программируемыми контроллерами с помощью интерфейсов - TTL, UART, I2C, SPI, Ethernet.

Модуль технического зрения обеспечивает выполнение всех измерений и вычислений посредством собственных вычислительных возможностей встроенного микропроцессора, а также возможность разработки и установки пользовательского программного обеспечения, использующего аппаратные вычислительные ресурсы микропроцессора, память, видео данные и интерфейсы модуля средствами встроенной в него операционной системы Linux.

• Комплект интеллектуальных информационных устройств – 1 шт.
  Комплект интеллектуальных датчиков.
• Комплект конструктивных элементов для разработки мобильной манипуляционной платформы - 1 шт.
• Комплект для сборки вакуумного захвата – 1 шт.
• Комплект металлических конструктивных элементов – 1 шт.
  Комплект металлических конструктивных элементов для сборки типовых моделей манипуляционных роботов с различной кинематической схемой (с угловой, плоскопараллельной и Delta кинематикой).
• Комплект крепежных элементов – 1 шт.
  Комплект крепежных элементов (винты и гайки различного номинала).
• Методическое пособие по разработке программируемых моделей инженерных систем – 1 шт.
  Учебное пособие, описывающее поэтапный процесс моделирования конструкции моделей промышленных РТК различного типа, мобильной манипуляционной платформы, а также разработки систем управления различной сложности.

В состав комплекта также входит набор библиотек трехмерных моделей, предназначенных для проектирования в CAD-системах и прототипирования с применением аддитивных технологий. Набор может применяться для практического изучения современных технологий в рамках соответствующих курсов в школе и детских технопарках.

Путем использования данного комплекта в проектной деятельности и работе в команде, учащиеся ознакомятся с основными технологическими принципами, применяемыми на современном производстве, изучат виды технологических операций, основы проектирования гибких производственных ячеек и разработки систем управления манипуляционными роботами. Также они узнают об инженерных профессиях и специальностях, необходимых на современном производстве и в Индустрии 4.0. 

На начальном этапе учащиеся могут разрабатывать модели роботов и программировать их с использованием блочно-графической среды программирования.

На среднем этапе учащиеся могут программировать модели роботов с использованием среды программирования Arduino IDE, используя отечественный робототехнический контроллер.

В рамках начального и среднего этапа учащиеся могут применять аддитивные технологии в процессе разработки и изготовления конструкции робота. Начиная с начального этапа, учащиеся могут также разрабатывать модели автономных роботов с использованием различных сенсорных устройств, в том числе систем технического зрения на базе отечественного модуля.

В рамках старшего этапа учащиеся могут расширить функционал программируемого контроллера за счет установки модуля расширения на базе микрокомпьютера с ОС Linux. Благодаря этому появляется возможность изучать основы разработки робототехнических систем с системами управления на базе ОС реального времени или типа Linux, а также изучать методы сбора и анализа визуальной информации, принципы дистанционного управления и интеграции робототехнических комплексов в системы типа Индустрия 4.0 и Интернет Вещей.