Дипломная работа на тему "МТИ | Разработка автоматизированной информационной робототехнической системы для фиксации изображения с помощью САПР SolidWorks"

Работа на тему: Разработка автоматизированной информационной робототехнической системы для фиксации изображения с помощью САПР SolidWorks
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования
Московский технологический институт

Факультет «Техники и современных технологий» Кафедра «Информатики и автоматизации» Уровень образования Бакалавриат ФГОС3+
Направление Информатика и вычислительная техника Профиль Технологии разработки программного обеспечения

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему: Разработка автоматизированной информационной робототехнической системы для фиксации изображения с помощью САПР SolidWorks

Москва 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4
1. Обзор информационно-управляющих робототехнических систем для фиксации фото и видео изображений на колесной основе 7
1.1 Робот на дистанционном управлении WowWeeLtdRoboticsRovio Wi-FiControl – 8233 7
1.2 Радиоуправляемый мини танк-шпион Happy Cow I-Spy с камерой wifi - 777-270 12
1.3 Радиоуправляемый шпион kaidengFPVDriveSpyios и Android Control - RFP-0013-01 (R17551) 14
2. Проектирование информационно-управляющей системы мобильного робота 20
2.1 Построения функциональной модели предметной области 20
2.2 Разработка твердотельной модели трехколесного робота с помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks 23
2.3 Разработка твердотельной модели четырехколесного робота с помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks 34
3. Исследование кинематики движения и программное управление мобильным роботом 42
3.1 Исследование кинематики движения мобильного колесного робота 42
3.2 Программное управление мобильным роботом 47
3.2.1 Реализация программного кода в среде Arduino 47
3.2.2 Разработка скетча для программного управления мобильным роботом 51
3.3 Электрическое устройство мобильного робота 53
3.4 Экономические затраты на реализацию информационно- управляющей робототехнической системы 54
Заключение 59
Список используемой литературы 62
Приложение А. Программный код, реализующий движения робота 66
Приложение Б. Основные детали для сборки мобильного робота 68
Приложение В. Робот в собранном виде 69
Приложение Г. Листинг скетча, реализующий движение робота по траектории “квадрат” 70
Приложение Д. Листинг скетча, реализующий движение робота по траектории “Буква Т” 72
Приложение Е. 3Д модель робота 74

ВВЕДЕНИЕ
Робототехнические системы являются одним из новых видов производственной техники.
Их применение требует новой организации технологического процесса. Робототехнические системы, особенно с адаптивными и интеллектуальными роботами, нуждаются в микропроцессорном управлении. Здесь речь идет о распределенном, а не централизованном управлении [1].
Информационно-управляющие робототехнические системы имеют механические движущиеся исполнительные устройства.
Актуальность представленной работы, заключается в том, что постоянно-происходящие чрезвычайные происшествия или ситуации требуют вмешательство автоматизированных робототехнических систем, с целью уменьшения риска и опасности, которые могут подействовать на человека.
Встроенная WEB-камера и микрофон позволяют вести видео и аудио наблюдение. Таким образом, оператор может следить за съемкой на определенном расстоянии, в том числе через интернет или мобильный телефон [6].
Создание робота - процесс многоэтапный, включающий в себя проектирование, сборку, программирование. Знания робототехники граничат с математикой, физикой, механикой, алгоритмизацией.
В настоящее время придумано огромное число моделей робототехнических систем, различающихся по стоимости, дизайну и другим параметрам.
Объектом исследования данной работы является информационно- управляющая робототехническая система для фиксации фото и видео изображений.
Предметом исследования – автоматизация колесного мобильного робота с помощью программного управления траектории его движения.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной информационной робототехнической системы для фиксации изображения с повышенной точностью изготовления ее деталей при использовании САПР SolidWorks.
Увеличить маневренность системы при ее движении на ровной поверхности за счет использования трехколесного основания на двух двигателях.
Упростить программную реализацию робота за счет доступной и недорогой платы с микроконтроллером Arduino.
Уменьшить затраты на изготовление робота за счет использования недорогих деталей и доступных подручных инструментов.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнения следующих задач:
1. Произвести обзор и анализ существующих моделей информационно-управляющих робототехнических систем для фиксации фото и видео изображений.
2. Сформировать диаграмму функциональной модели информационной робототехнической системы и построена её декомпозиция.
3. На основании функциональной модели, в которой необходимо выделить основные элементы системы, разработать твердотельную модель робота с помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks 2017.
4. Уточнить массовые и габаритные параметры робота.
5. Рассмотреть геометрические особенности и определить математическую модель движения робота, позволяющую исследовать его кинематику.
6. Разработать скетч (программный код) для программного управления мобильным роботом, позволяющий программировать робота на движение по траектории.
7. Посчитать экономические затраты на реализацию информационно-управляющей робототехнической системы.
Данный робот может применяться на ровной поверхности (полы помещения, асфальтированная дорога, ровная местность). Например, в повседневной жизни его можно использовать как в квартире или офисе.
Достоинствами мобильного робота являются: компактность, простое программное управление, быстродействие, бесшумность, не требуется топливо (только подзарядка аккумуляторов), тем самым робот является экологически чистым [5].
Разработка автоматизированной трехколесной робототехнической системы для фиксации изображения с помощью САПР SolidWorks 2017 проводилась на предприятии АО «НПО «Сплав»».
Практическая значимость выпускной квалификационной работы заключается в том, что разработанная автоматизированная информационная робототехническая система для фиксации изображения может быть применима для реальной съемки.
Так же макетный образец робота может применяться в учебных целях, при обучении программированию на языке высокого уровня С++.
Теоретическая значимость представленной работы заключается в том, что в ней рассматривается кинематика движения робота на подвижном основании.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы заключается в том, что разработанная автоматизированная информационная робототехническая система для фиксации изображения может быть применима для реальной съемки.
Так же макетный образец робота может применяться в учебных целях, при обучении программированию на языке высокого уровня С++.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Учебная и специальная литература
1. Беркенблий М.Б., Гульфанд И.П., Фельдман А.Г. Двигательные задачи и работа параллельных программ и интеллектуальные процессы, и их моделирование. — М.: Наука, 1983. С. 37 - 54.
2. Бабич, А. В. Промышленная робототехника. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 263 c.
3. Белов А. В. Создаем устройства на микроконтроллерах. — СПб.: Наука и Техника, 2007. — 304 с.
4. Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих. — МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012, - 215 c.
5. Гурьев А. Робоквантумтулкит. - Фонд новых форм развития образования, 2017, — 187 c.
6. Шейн А. Машиностроение и робототехника. — СПб.: Наука и Техника. 2017. - 165 с.
7. Крейх Джон. Введение в робототехнику. Механика и управление.
— "Институт компьютерных исследований". 2013. - 205c.
8. Голицына О. Л. Языки программирования. – М.: ФОРУМ – ИНФРА-М, 2008. – 400 с.
9. Емельянова Н.З., Партыка Т.Л., Попов И. И. Проектирование информационных систем: учебное пособие. — М.: Форум: НИЦ ИНФРА– М, 2013. — 202 c.
10. Филиппов С.А.Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление. —Лаборатория знаний. 2017. - 324с.
11. Бельчусов А.А.Мониторинг образовательной робототехники и IT-образования города Москвы. - Издательский центр АНО АИР.2017. - 323 с.
12. Смирнов А.Б. Мехатроника и робототехника. Системы микроперемещений с пьезоэлектрическими приводами. - СПбГПУ, 2003. — 160 с.
13. Предко Майк. Устройства управления роботами. ДМК пресс, 2010. —404 c.
14. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота-манипулятора. — М.: Наука, 1976. — 104 c.
15. Иванов В.А., Медведев В.С. Математические основы теории оптимального и логического управления. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 600 с.
16. Каляев А. В. Основы робототехники. - М.: Форум, 2012. - 224 c.
17. Каргинов Л.А. Проектирование систем приводов шагающих роботов с древовидной кинематической системой: Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во "Рудомино", 2010. - 170 с.
18. Кожеуров М.А., Михед А.Д., Родионов В.А. Применение автоматического проектирования и синтеза для исследования информационно-измерительной системы наземного мобильного робота. / Актуальные вопросы науки: Материалы XХII Международной научно- практической конференции (10.11.2015). —М.: Издательство «Спутник +», 2015. – С. 26-31.
19. Крейг Д. Введение в робототехнику. Механика и управление. Изд-во Институт Компьютерных исследований, 2013. – 564 с.
20. Михед А.Д., Кожеуров М.А., Родионов В.А. К вопросу повышения точности информационно измерительных систем стабилизации и наведения / Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 12. Ч. I. — Тула: Изд- во ТулГУ, 2015. — С. 210-215.
21. Мортон Дж. Микроконтроллеры AVR. Вводный курс. /Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2006. — 272 с.
22. Майк Предко. Устройства управления роботами, схемотехника и программирование. — М. ДМК-Пресс, 2004. — 172 с.
23. Смирнова Г. Н. Проектирование экономических информационных систем: Учебник М.: Финансы и статистика», 2002. – 365 с.
24. Хорев П. Б. Технологии объектно- ориентированного программирования. – М.: Издательский центр Академия, 2011. – 448 с.

Электронные ресурсы
25. Arduino. [Электронный ресурс]
26. SADT [Электронный ресурс]
27. Клешня для захвата роботов. [Электронный ресурс]
28. Радиоуправляемый вездеход Happy CowiSpyTankFPViOS| AndroidControl - 777-287 [Электронный ресурс]
29. ДВ робот интернет - магазин [Электронный ресурс]
30. РАДИОУПРАВЛЯЕМАЯ МАШИНА DRIVESPY (ДЛЯ IOS И ANDROID) [Электронный ресурс]
31. Радиоуправляемый вездеход VS TankRoverWi-Fi с передачей изображения масштаб 1:16 2.4G - WT001 [Электронный ресурс]
32. Bebionic [Электронный ресурс] //
33. ROVIO: РОБОТ ДЛЯ ДОМАШНЕГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ [Электронный ресурс]
34. Научный справочник. Прикладная наука и техника. [Электронный ресурс]
35. Проектирование одноосного балансирующего робота Segway.
36. Радиоуправляемый мини танк-шпион HappyCow I-Spy с камерой [Электронный ресурс]
37. Ардуино (Arduino) язык программирования. U
38. SolidWorks[Электронный ресурс]
39. Методология функционального моделирования SADT.
40. Среда разработки для Arduino: программирование контроллера — это проще, чем кажется.