Модуль 1 /28 часов/
Тема 1. Знакомство с программой TinkerCAD (2 часа)
Знакомство с 3D печатью. Обзор элементов будущего проекта Робота. Интерфейс TinkerCAD-a. Назначение основных элементов управления. Масштабирование рабочего поля. Операции трансформирования, перемещения, смена угла обзора. Создание первой детали.
Тема 2. Создание корпуса робота (2 часа)
Операции группировки объектов. Рассмотрение принципов работы механизма шагающего робота. Операции вырезания, создание направляющих корпуса. Создание осевых отверстий при помощи группы вырезов. Индивидуализация корпуса.
Тема 3. 3D принтер – 3D печать (2 часа)
Техника безопасности. Обзор, рассмотрение характеристик и принципа работы 3D принтера. Программное обеспечение для 3D печати. Установка и знакомство с программным обеспечением принтера. Подготовка заданий на печать в программе согласно параметрам. Постановка задания на печать и сервисные операции..
Тема 4. Создание механизма робота ч.1 (2 часа)
Особенности моделирования под 3D печать: допуск, слоистость, посадка. Импорт объектов в программу. Создание сустава робота с учетом требуемых параметров и подготовка его к печати. Зубчатое колесо, импорт объектов в программу. Создание шестеренки синхронизирующего механизма.
Тема 5. Создание механизма робота ч.2 (2 часа)
Моделирование синхронизирующего вала-оси для мотора. Проверка, моделирование и сборка робота в программе TinkerCAD.
Тема 6. Сборка робота ч.1 (2 часа)
3D печать деталей. Создание корпуса и закладных деталей. Сборка распечатанных частей корпуса. Сборка шестеренок и суставов. Устранение ошибок печати.
Тема 7. Сборка робота ч.2 (2 часа)
Сборка суставов. Сборка ног и тестирование механизма. Подгонка деталей. Подготовка задания и 3D печать. Проверка работоспособности механизма..
Тема 8. Типовые ошибки (2 часа)
Рассмотрение типовых ошибок. Определение допустимых отклонений размеров деталей. Индивидуальная работа над исправлением ошибок. Подготовка задания и 3D печать.
Тема 9. Оформление для соревнований (6 часов)
Работа в группах над оформлением трассы соревнований (полосы препятствий и финишного створа). Сборные стойки для одновременного старта. Стойки для финишной прямой. Конусы и стойки для границ трассы. Препятствия различных видов на трассе. Доработка роботов. Платформы и зажимы для перемещения груза. Крепление для маркеров. Подготовка трассы. Проектирование и печать «кубка».
Тема 10. Соревнования (3 часа)
Механизм подачи команды на старт. Правила соревнования. Монтаж трассы. Забег на скорость. Забег с препятствиями. Перемещение груза. Бои без правил. Подведение итогов. Награждение.
Тема 11. Дополнительное занятие. Самостоятельное прототипирование (3 часа)
Тележка для перемещения больших грузов. Изготовление брелока, коробки для мелких предметов. Собственные проекты.
Модуль 2 /28 часов/
Тема 1 (2 часа)
История 3d печати и основных витков развития технологий. Виды 3d-печати. Видеоматериалы. Особенности и возможности. Демонстрация проекта будущего Манипулятора.
Тема 2 (2 часа)
Знакомство с различными видами 3d- моделирования. Подходы и методы (твердотельные, поверхностные, параметрические). Программа SketchUp Make 2016: особенности, основные элементы, принцип моделирования интерфейс и инструменты моделирования. Настраиваем интерфейс под себя. Перспектива, проекции. Создание первой пробной модели (прищепка).
Тема 3 (2 часа)
Подробное изучение конструкции проекта Манипулятор. Определение важных особенностей. Требования, предъявляемые к изделиям. Механика и факторы внешнего воздействия. Условия эксплуатации. Алгоритм разработки любого изделия. Моделирование в SketchUp: инструменты перемещения и поворота.
Тема 4 (2 часа)
Принцип работы гидравлического привода. Сообщающиеся сосуды и давление. Разработка собственного проекта. Моделирование пульта управления.
Тема 5 (2 часа)
Работа с измерительными приборами. Приемы снятия мерок по штангенциркулю, с помощью линейки или по проекции на бумагу. Инструменты «компонент», группировка и взаимодействие элементов сборки. Моделирование нижнего уровня манипулятора: база.
Тема 6 (2 часа)
Установка плагинов CADSpan и STL Export. Особенности экспорта из SketchUp Make. Подготовка модели к печати. Моделирование хватательного механизма.
Тема 7. Работа с масками (2 часа)
Печать верхних элементов прототипа. Тест хватательного механизма. Сборка элементов. Корректировка.
Тема 8 (2 часа)
Моделирование центрального элемента манипулятора, нанесение меток и сохранение материалов в виде чертежа.
Тема 9 (2 часа)
Полная сборка. Подготовка и печать файлов. Изучение методов сборки, применяемых для 3d печати. Основные виды винтов, болтов, гаек и шпилек. Доработка проекта.
Тема 10 (4 часа)
Сборка проекта, проверка на прочность механизмов, усовершенствование и последние коррективы проектов.
Дополнительное задание: спроектировать элемент вращения манипулятора или разработка ещё одной степени свободы манипулятора. Система утяжелений или фиксации базы на горизонтальной/вертикальной поверхности.
Тема 11 (2 часа)
Подготовка соревнований. Моделирование предметов для состязания грузов (простые твердотельные solid фигуры: кубы, цилиндры, пирамиды и т.д.), создание спец-задания для соперников.
Тема 12 (4 часа)
Соревнование между механическими манипуляторами. Состязание грузами. Подведение итогов. Награждение победителей. Оценка возможностей, реализованных в прототипе. Обсуждение вариантов усовершенствований проекта манипулятора.
Вернуться в начало раздела
