Тренировочный робот «Олимпиец»

В линейке наборов «Амперка» робот «Олимпиец» занимает место тренировочного комплекта. Он спроектирован под задачи регионального этапа ВсОШ по робототехнике. Методические материалы составлены по работам Д. Г. Копосова и прилагаются в электронном виде.

Какие задачи отрабатывает робот

Вся конструкция подчинена трём задачам. Датчики линии считывают контрастную разметку, а мотор-редукторы с энкодерами (6 В, 100 об/мин) позволяют настроить ПИД-регулятор, чтобы он держал траекторию на перекрёстках без рывков. Энкодеры выдают импульсы обратной связи, по которым алгоритм корректирует скорость каждого колеса. За ориентацию в пространстве отвечают ультразвуковой и инфракрасный датчики: первый определяет расстояние до препятствий, второй работает в диапазоне 10–80 см. Сервоприводы управляют механическим захватом и положением одного из датчиков, что позволяет переносить предметы по полю.

Что входит в набор

• Электроника — контроллер Iskra Uno, драйвер моторов Motor Shield (чип L298P), плата расширения Troyka Shield
• Сенсорика — два аналоговых датчика линии, дальномеры HC-SR04 и Sharp GP2Y0A021, зуммер
• Привод и шасси — два мотор-редуктора GA12-N20 с энкодерами, два колеса 42×19 мм, две шаровых опоры 12 мм, два сервопривода FS90, детали из фанеры с креплениями
• Питание — два аккумулятора 18650 Robiton (3,7 В, 2200 мА·ч, с защитой), батарейный отсек с крышкой и выключателем, понижающий DC-DC преобразователь TPS54540
• Для схемотехнической практики — беспаечная макетная плата Breadboard Mini, четыре красных и четыре зелёных светодиода 5 мм, десять резисторов 220 Ом, соединительные провода и перемычки
• Инструмент и крепёж — набор отвёрток, шестигранный ключ 2,5 мм, десять кабельных стяжек, крепёж, кабель USB A/Micro-USB

Как устроено программирование

Учащиеся пишут код на C++ в Arduino IDE без сторонних библиотек, как на реальных соревнованиях. Они управляют моторами, обрабатывают сигналы с датчиков и отлаживают алгоритмы вручную. Контроллер подключается к компьютеру кабелем USB из комплекта, прошивка загружается прямо из IDE. Обычно для первого подключения нужен драйвер CH340: после установки контроллер появляется в списке портов.

Кому подходит робот «Олимпиец»

Набор ориентирован на школьников 6–11 классов и педагогов, которые готовят к соревнованиям. Формат олимпиады предполагает комплексную инженерную задачу на 2–3 часа, например перевозку предметов по размеченной зоне. Набор воспроизводит этот формат.

Для кружков, где начинают работать с контроллером Iskra Uno, подойдёт Робоняша Искра: более простая модель на той же базе. С электроникой знакомят Матрёшка Z (Iskra Uno) и Электроника для начинающих v3 (часть 1), а расширенный курс есть в Образовательном наборе «Амперка» (Iskra Uno).

Частые вопросы

Нужна ли пайка при сборке?
Нет. Компоненты ставятся на беспаечную макетную плату, датчики и моторы подключаются проводами через Troyka Shield и Motor Shield. Для сборки шасси в наборе есть отвёртки и шестигранный ключ 2,5 мм.

Сколько роботов можно построить из одного набора?
Один мобильный робот с захватом. В наборе также есть элементы для отдельных упражнений по электронике.

Подходит ли робот для соревнований помимо ВсОШ?
Да. Набор датчиков, захват и работа на C++ без готовых библиотек отвечают требованиям большинства школьных соревнований.