Дата публикации: 2020

Дата публикации в реестре: 2021-08-05T17:52:38Z

Аннотация:

Цель работы, представленной в статье, заключается в демонстрации поэтапной разработки мехатронного устройства, описании процесса разработки конструкции устройства, его программного обеспечения, демонстрации применения теории избранных разделов математики и физики в области робототехники, и в частности: линейной алгебры, геометрии, вычислительной математики, дискретной математики, механики. Исследование проводилось на основе мехатронного устройства, которое было спроектировано в рамках подготовки к международному турниру по робототехнике «First Global Challenge 2019» молодежной командой Республики Беларусь, ставшей победителем данных соревнований. В статье подробно описана постановка задачи на данном турнире, выделены основные требования к создаваемому роботу, представлено общее описание этапов создания устройства как в ходе проектирования, так и при непосредственной реализации проекта, а также обоснованы инженерные решения, которые были приняты в процессе конструирования. Более подробно описаны этапы, представляющие наибольший интерес с точки зрения применения теории прикладной физики и математики. Особое внимание в статье уделено проектированию и разработке модулей конструкции, а также разработке программного обеспечения для управления устройством. Робот представляет собой экспериментальную модель, которая может быть использована в дальнейших исследованиях в области искусственного интеллекта, машинного обучения, систем автоматизации, а также является потенциальной платформой для обучения робототехнике на уровне среднего специального и высшего образования. The purpose of this work is to demonstrate the phased development of a mechatronic device, to describe the development process of the device design and software, to demonstrate the application of the theory of selected sections of mathematics and physics in robotics, and, in particular, linear algebra, geometry, computational mathematics, discrete mathematics and mechanics. The study was based on the mechatronic device, which had been designed by the youth team of the Republic of Belarus in preparation for the international robotics competition “First Global Challenge 2019”, which became the winner of this event. The article describes in detail the statement of the problem at this competition, identifies the basic requirements for the robot being built, provides a general description of the stages of building the device both during the design process and during the immediate implementation of the project, as well as substantiates the engineering decisions that were made during the design process. The stages that are of the greatest interest in terms of applying the theory of applied physics and mathematics are described in more detail. Particular attention is paid to the design and development of structural modules, as well as to the development of software for controlling the device. The robot is an experimental model that can be used in further research in the field of artificial intelligence, machine learning, automation systems, and is also a potential platform for teaching robotics at the level of specialized secondary and higher education.

Тип: Статья