Проект «АВАТАР», разработанный командой обучающихся проектной группы Промробоквантума ДТ «Кванториум» г. Курска (в составе: Ефременко Ивана, Полякова Данилы, Сазонова Ивана, Сазонова Николая, Боева Андрея; наставник: Сазонов Сергей Юрьевич) – это модель промышленного робота-манипулятора, применяемого на производстве и в опасных и вредных для человека условиях. В отличие от существующих образцов, управляемых джойстиком или кнопками, разработанное устройство имеет оригинальную систему управления в виде перчатки. Каждый палец оператора отвечает за управление одной степенью свободы манипулятора.
Первый прототип «Аватара» имел три степени свободы. На нем мы опробовали и отработали технологию создания тензодатчиков на основе светодиода и фоторезистора, помещенных в ПВХ трубку. Были использованы алгоритмы фильтрации и обработки сигналов с тензодатчиков.Третий прототип устройства имеет пять степеней свободы. В нем используются шаговые двигатели Nema 17 и несколько планетарных редукторов. Частично он похож на первый прототип, но превосходит его по размерам и числу степеней свободы. В ходе тестирования системы управления «Аватаром» выяснилось, что хорошо зарекомендовавшие себя на втором прототипе модули беспроводной связи LoRa конфликтуют по таймингам с библиотекой Servo.h, которая используется для управления серводвигателем. Поэтому от использования модулей беспроводной связи LoRa прищлось отказаться.Использование модулей Bluetooth в системе дистанционного управления мы считаем нерациональным в связи с малой дальность их связи. В ходе исследования мы рассматривали вариант построения системы дистанционного управления на базе беспроводной сети WiFi на платах NodeMCU LoLin V3 ESP8266 и Arduino Uno. Однако, выяснилось, что платы NodeMCU LoLin V3 ESP8266 не работают в режиме Slave с платой Arduino Uno. Поэтому от данного варианта также пришлось отказаться. В итоге мы остановились на варианте построение системы управления на основе плат RF-Nano.Направления дальнейшего совершенствования системы «Аватар»1. Использование шаговых двигателей без планетарных редукторов. Возможно использование системы червячных передач для снижения нагрузки на двигатели.2. Интеграция передающего изображения видеомодуля с захватом манипулятора.3. Совершенствование алгоритмов фильтрации сигнала с тензодатчиков для более плавного движения манипулятора.4. Использование в дальнейшей разработке микроконтроллеров ESP32.5. Размещение на захвате манипулятора датчиков давления, для организации обратной связи (контроль силы сжатия захвата).
Используется оригинальный принцип управления манипулятором, в отличии от джойстиков и кнопочных пультов, при котором каждый палец в перчатке управления отвечает за одну степень свободы манипулятора, а также используются оригинальные тензодатчики.
