История появления знаменосцев

Содержание

Введение. 3

Теоретическая часть. 5

История появления знаменосцев. 5

Знамя Победы над рейхстагом.. 6

Обзор истории робототехники. 7

Современные рабочие роботы и функции, которые они выполняют. 8

Виды робототехнических конструкторов. 9

Методы исследования. 9

Практическая часть. 12

Создание робота на основе конструктора Mindstorms EV3. 12

Сборка робота. 12

Программирование робота на ПК согласно условиям задачи. 12

Выгрузка материала непосредственно в робота. 13

Выводы.. 13

 

Введение

Еще с древних времен, на протяжении многих веков, люди старались облегчить свою жизнь, изобретая механизмы и машины.

Современное общество нельзя представить без машин и механизмов. Ежедневно в нашем мире появляются новые устройства и улучшаются существующие. Таких устройств уже несчетное множество, но, безусловно, самым высоким достижением человеческой мысли являются роботы.

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Лего-робототехника - это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов – лего-роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Таким образом, актуальность данной работы обусловлена необходимостью создания робота своими руками. Противоречие между желанием создать робота своими руками, с одной стороны, и отсутствием необходимых для этого знаний и умений, с другой стороны, определили проблему: возможно ли создание робота в домашних условиях.

Кроме выше сказанного, близится великий день для всей нашей многонациональной страны – День Победы! Мы все знаем, какой ценой она далась нашим прадедам и дедам, не даром в каждой семье есть свой герой.

Когда речь заходит о Победе в Великой отечественной войне, перед нами возникает образ людей, которые водрузили Знамя Победы на крыше рейхстага в Берлине.

Все вышеизложенное и побудило выбрать тему проекта: «Создание робота – «Знаменосца» на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3».

Целью данной работы является создание робота на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3.

Объектом является конструктор LEGO Mindstorms EV3.

Предметом является принцип строения и работы робота на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3.

В основу данной работы положена гипотеза, согласно которой, изучив принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3, можно создать робота самостоятельно.

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены следующие задачи:

 

ü Изучить историю появления знаменосцев;

ü изучить историю робототехники;

ü исследовать виды современных рабочих роботов и функции, которые они выполняют;

ü исследовать виды робототехнических конструкторов;

ü изучить принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3 и среду его программирования;

ü создать робот на основе конструктора Mindstorms EV3.

С целью достижения поставленных задач нами был разработан комплекс взаимосвязанных методов, включающий:

ü анализ литературы и материалов сети Internet;

ü моделирование.

 

Теоретическая часть

Знамя Победы над рейхстагом

           

 

Имена русского красноармейца Михаила Егорова и лейтенанта, уроженца грузинской Сванетии, Милитона Кантария были известны миллионам советских людей – от участников битвы за Берлин, ветеранов Великой Отечественной войны до обычных мальчишек и девчонок. Это люди, которым одним из первых удалось поднять Знамя Победы над Рейхстагом.

Первыми красноармейцами, водрузившими Знамя Победы над Рейхстагом в 1945 году, считаются Алексей Берест, Михаил Егоров и Мелитон Кантария. Такова официальная версия, но многие историки считают ее ошибочной.

В постсоветской России появилась возможность изучить архивные данные, кинохроники и мемуары участников штурма Рейхстага, отличающиеся от канонической версии. О том, кого считать "первопроходцем" и можно ли найти первых, в интервью ТАСС рассказал член центрального штаба Общероссийского народного фронта, руководитель мастерской "Невский баталист" и автор трехмерных панорам и диорам Дмитрий Поштаренко.

Обзор истории робототехники

Робототехника – это область науки и техники, связанная с созданием, исследованием и применением роботов.

     Робот – это машина, которая воспринимает, мыслит и действует. При этом робот может, как иметь связь с человеком (получать от него команды), так и действовать автономно.

История робототехники неразрывно связана с большинством изобретений, сделанных человечеством. Практически невозможно отделить ее от истории развития науки, техники и тем более от истории возникновения и становления компьютерных технологий.

Еще с древних времен человек хотел создать такие механизмы, которые могли бы выполнять вместо людей тяжелую и вредную работу. Однако первые успехи в этом направлении появились только в середине 18 века.

Тогда популярность набирали домашние механические куклы, представленные в 1738 году французским ученым из Гренобля (город на юго-востоке Франции) Жаком де Викансон. Он представил публике искусственного музыканта, который мог исполнять на флейте 12 различных мелодий. Немного позже к флейте добавились барабан и бубен, таким образом, был создан целый механический.

Но де Викансон на том не остановился. За оркестром последовало действительно удивительное по тем временам изобретение – механическая утка. Она могла самостоятельно передвигаться, махать крыльями, крякать, вращать головой, есть и переваривать пищу. Утка не была игрушкой в обычном понимании этого слова: в каждом ее крыле было около 400 подвижных деталей. К сожалению, никто не знает, что случилось с оригиналом утки. Однако, в музее в Гренобле есть копия утки, созданная часовщиком.

Современная робототехника сформировалась в 60-х годах 20 века. Изобретатели вложили много сил в разработку роботов-манипуляторов, но одним из самых важных изобретений стал робот Unimate (Юнимейт), созданный Джорджом Диро и Джозефом Энжилберг. Это был один из первых промышленных роботов, и   представлял собой огромную конструкцию, похожую на человеческую руку.Приспособление могло складывать части горячего литого металла и сваривать части кузова. Робот был куплен и установлен на сборочном конвейере компании General Motors, чтобы уменьшить вероятность получения травм и смертей на производстве. В настоящее время Unimate находится в Зале славы (Питсбург, США).

В 1966 году был создан робот Shakey (шейки), который, по сути, был первым роботом, способным рассуждать.

 

Методы исследования

Mindstorms EV3 и среда его программирования

LEGO Mindstorms — конструктор для создания программируемого робота. В 2013 году в свет вышла модель LEGO Mindstorms EV3.

Помимо обычных деталей Lego (балки, оси, пластины, и прочее) в набор EV3 входят:

• встроенные в моторы датчики вращения и ультразвуковой датчик;

• датчик цвета, гироскопический датчик и два датчика касаний;

• инфракрасный датчик;

• перезаряжаемая аккумуляторная батарея;

• три электро серво мотора;

• соединительные кабеля.

• USB-кабель.       

При создании робота и программы для него, необходимо понимать суть работы каждого датчика т.к. данные знания дадут возможность правильно рассчитывать траекторию движения робота, его функциональность и т.д. Рассмотрим некоторые из них.

Главный элемент конструктора – это микрокомпьютер (микропроцессор) EV3, он является «мозгом» робота Mindstorms, который позволяет роботу Mindstorms ожить и осуществлять различные действия. Микрокомпьютер (микропроцессор) EV3 содержит в себе: процессор, FLASH память (16 мегабайт), операционную систему Linux и многое другое. Контролирует моторы и собирает данные с датчиков.

Одним из важнейших элементов конструктора является сервомотор. Данный элемент создан для работы с микрокомпьютером EV3 и имеет встроенный датчик вращения, благодаря которому мотор может соединяться с другими моторами, позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью.].

 Информацию об окружающем мире робот Lego Mindstorms EV3 получает от нескольких датчиков: ультразвукового, датчика касания и датчика, позволяющего распознавать цвета.

Ультразвуковой датчик EV3 позволяет измерять расстояние до объектов.

 Датчик касания позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение. Также способен определить количество нажатий, как одиночных, так и множественных.

Датчик цвета дает возможность роботу определять цвет поднесенного к нему предмета, измеряет степень освещенности, рассеянный свет и отраженный свет.

Разобравшись с деталями Lego Mindstorms EV3, рассмотрим его программное обеспечение (ПО). ПО Mindstorms EV3 основано на LabVIEW, графическом языке программирования, которым пользуются ученые и инженеры по всему миру. ПО предоставляет возможность перетаскивать и размещать командные блоки. Таким образом, чтобы писать программы, следует размещать блоки функциональности на схеме. В зависимости от типа блока, каждый блок может быть сконфигурирован. Например, «Средний Мотор» имеет 5 режимов работы:

1. выключить,

2. включить и вращать,

3. включить в течение определенного количества секунд,

4. включить и повернуть на определенный градус,

5. включить и повернуть фиксированное число раз.

Есть широкий спектр программных блоков на выбор. Они сгруппированы в шесть категорий:

ü действие (зеленый),

ü управление потоком (оранжевый),

ü датчики (желтый),

ü операции над данными (красный),

ü дополнительные (синий),

ü мои Блоки (циановый).

 

Интуитивно понятный интерфейс позволяет сначала создавать простые программы, а затем продуктивно развивать свои навыки программирования, делая возможным создание сложных многоуровневых программ и проведения различной экспериментальной работы.

Практическая часть

Сборка робота

Несмотря на внушительный арсенал набора, сборка робота, оказалась точно такой же, как и конструирование любого конструктора LEGO, а поскольку собирать конструкторы LEGO – это хобби с раннего детства, то на первом этапе сложностей для нас не возникло. Однако при дальнейшей работе с роботом, конструкцию пришлось существенно дорабатывать, т.к. готовая модель не позволяла выполнить все условия поставленной нами задачи.

 

Выводы

Изучив историю робототехники, мы узнали, что люди с древних времен хотели создать механизмы, которые могли бы выполнять вместо них тяжелую и вредную работу. Однако первые успехи в этом направлении появились только в середине 18 века. Одними из самых первых роботов того времени, были домашние механические куклы, созданные французским ученым Жаком де Викансон в 1738 году. Современная робототехника начинает формироваться в 60-х годах 20 века.

Исследовав виды современных роботов и функции, которые они выполняют,

мы узнали, что современная робототехника полностью основана на компьютерных технологиях. Современные роботы делятся на две категории: рабочие и домашние.

Изучив некоторые виды робототехнических конструкторов, для достижения поставленной цели - создание домашнего робота – мы изучили принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3 и среду его программирования. Важнейшими элементами конструктора являются микрокомпьютер (микропроцессор) EV3, сервомотор и четыре датчика. Программное обеспечение Mindstorms EV3 основано на LabVIEW, графическом языке программирования, которым пользуются ученые и инженеры по всему миру.

Решение последней задачи нашей работы – создание робота на основе конструктора Mindstorms EV3 было разделено на несколько этапов:

1. составление задачи: какие действия должен выполнить робот;

2. сборка робота;                                                                                                                               

3. программирование робота на ПК согласно условиям задачи;

4. выгрузка материала непосредственно в робота;

5. проверка проделанной работы.

Данный робот легко поднялся вверх по леске спомощью шестеренок и двигателей и поставил на плотформу флаг.

 После того как робот его поставил он спустился вниз, прокурчивая шестеренки с помощью двигателя в обратную сторону 

 

Вывод: Сконструированная нами робот после загруженной в неё программы, выполнил все действия, согласно изложенным условиям. Таким образом, по итогам проделанной работы, можно сделать вывод, что, изучив принцип работы робота и среду его программирования, можно изготовить простейший робот своими руками. То есть гипотеза подтвердилась, цель и задачи проекта выполнены.

Работа над роботом еще не закончена, в планах – расширить её функции и использовать датчик касания, чтобы робот мог реагировать на прикосновения человека.

Содержание

Введение. 3

Теоретическая часть. 5

История появления знаменосцев. 5

Знамя Победы над рейхстагом.. 6

Обзор истории робототехники. 7

Современные рабочие роботы и функции, которые они выполняют. 8

Виды робототехнических конструкторов. 9

Методы исследования. 9

Практическая часть. 12

Создание робота на основе конструктора Mindstorms EV3. 12

Сборка робота. 12

Программирование робота на ПК согласно условиям задачи. 12

Выгрузка материала непосредственно в робота. 13

Выводы.. 13

 

Введение

Еще с древних времен, на протяжении многих веков, люди старались облегчить свою жизнь, изобретая механизмы и машины.

Современное общество нельзя представить без машин и механизмов. Ежедневно в нашем мире появляются новые устройства и улучшаются существующие. Таких устройств уже несчетное множество, но, безусловно, самым высоким достижением человеческой мысли являются роботы.

Робототехника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Лего-робототехника - это проектирование и конструирование всевозможных интеллектуальных механизмов – лего-роботов, имеющих модульную структуру и обладающих мощными микропроцессорами.

Таким образом, актуальность данной работы обусловлена необходимостью создания робота своими руками. Противоречие между желанием создать робота своими руками, с одной стороны, и отсутствием необходимых для этого знаний и умений, с другой стороны, определили проблему: возможно ли создание робота в домашних условиях.

Кроме выше сказанного, близится великий день для всей нашей многонациональной страны – День Победы! Мы все знаем, какой ценой она далась нашим прадедам и дедам, не даром в каждой семье есть свой герой.

Когда речь заходит о Победе в Великой отечественной войне, перед нами возникает образ людей, которые водрузили Знамя Победы на крыше рейхстага в Берлине.

Все вышеизложенное и побудило выбрать тему проекта: «Создание робота – «Знаменосца» на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3».

Целью данной работы является создание робота на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3.

Объектом является конструктор LEGO Mindstorms EV3.

Предметом является принцип строения и работы робота на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3.

В основу данной работы положена гипотеза, согласно которой, изучив принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3, можно создать робота самостоятельно.

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены следующие задачи:

 

ü Изучить историю появления знаменосцев;

ü изучить историю робототехники;

ü исследовать виды современных рабочих роботов и функции, которые они выполняют;

ü исследовать виды робототехнических конструкторов;

ü изучить принцип строения и работы робота на основе конструктора Mindstorms EV3 и среду его программирования;

ü создать робот на основе конструктора Mindstorms EV3.

С целью достижения поставленных задач нами был разработан комплекс взаимосвязанных методов, включающий:

ü анализ литературы и материалов сети Internet;

ü моделирование.

 

Теоретическая часть

История появления знаменосцев

Термин «знаменосец» имеет военный смысл и означает, что лорды и рыцари такого ранга на войне командуют собственными отрядами, каждый под своим собственным знаменем. Младшие братья лорда также становятся его знаменосцами. Процедура сбора войск называется «созыв знамён» — сюзерен направляет своим вассалам приказ прибыть в армию с таким количеством людей и оружия, какое они смогут собрать.

Знаменосцы ещё из древности являются почётными людьми, не каждый человек при дворе господина может получить данный титул, для слуги это честь нести знамя своего сюзерена или своей страны.

В Античности в Римской Империи нести знамя было одной из самых уважаемых профессий в военном деле, до н.э знамя несли пешком. В Средневековье стали больше использовать коней и поэтому конных знаменосцев было больше

Знамёна помогали поднять боевой дух солдат на поле боя, также для обычного солдата видимость большого количества знамён союзников поднимало его боевой дух и помогало ему сражаться лучше. И также наоборот, видимость вражеских знамён снижало его боевой дух, и нередко бойцы дезертировали.

Знамёна помогали командиру в бою хорошо ориентироваться в бою и быстро маневрировать отдельными отрядами.

На знамёнах отображались чаще всего отображалась символика дома/семьи или отдельного человека или государства.

В Современности знаменосцев стало куда меньше чем раньше, но сейчас это ещё более престижное звание чем раньше.

В Советском союзе знаменосцев почти не было, если и были то их отправляли в первых рядах в бой чтобы поднять моральное состояние товарищей.

Средневековые армии после победы складывали и бросали знамёна на всеобщее обозрение, потом либо сжигали либо оставляли в качестве пугала для других армий врага. Для знаменосца бросить знамя означало подвести своего сюзерена и господина, за такое снимали с должности, либо казнили или отправляли в темницу. Заполучить трофейное знамя было почитаемым среди солдат. А знамя после победы если замаралось в крови считалось удачливым.

В наше время в военных колонах или колонах особой важности вместо знаменосцев используют машины со знамёнами страны.

Стоит сказать, что знаменосцы в бою погибали одними из первых, по нескольким причинам. Они чаще всего шли впереди, у них не было щита и из оружия был только меч и знамя, а иногда у них вообще не было оружия, враги специально в них целились чтобы подорвать боевой дух!

Знамя Победы над рейхстагом

           

 

Имена русского красноармейца Михаила Егорова и лейтенанта, уроженца грузинской Сванетии, Милитона Кантария были известны миллионам советских людей – от участников битвы за Берлин, ветеранов Великой Отечественной войны до обычных мальчишек и девчонок. Это люди, которым одним из первых удалось поднять Знамя Победы над Рейхстагом.

Первыми красноармейцами, водрузившими Знамя Победы над Рейхстагом в 1945 году, считаются Алексей Берест, Михаил Егоров и Мелитон Кантария. Такова официальная версия, но многие историки считают ее ошибочной.

В постсоветской России появилась возможность изучить архивные данные, кинохроники и мемуары участников штурма Рейхстага, отличающиеся от канонической версии. О том, кого считать "первопроходцем" и можно ли найти первых, в интервью ТАСС рассказал член центрального штаба Общероссийского народного фронта, руководитель мастерской "Невский баталист" и автор трехмерных панорам и диорам Дмитрий Поштаренко.

Обзор истории робототехники

Робототехника – это область науки и техники, связанная с созданием, исследованием и применением роботов.

     Робот – это машина, которая воспринимает, мыслит и действует. При этом робот может, как иметь связь с человеком (получать от него команды), так и действовать автономно.

История робототехники неразрывно связана с большинством изобретений, сделанных человечеством. Практически невозможно отделить ее от истории развития науки, техники и тем более от истории возникновения и становления компьютерных технологий.

Еще с древних времен человек хотел создать такие механизмы, которые могли бы выполнять вместо людей тяжелую и вредную работу. Однако первые успехи в этом направлении появились только в середине 18 века.

Тогда популярность набирали домашние механические куклы, представленные в 1738 году французским ученым из Гренобля (город на юго-востоке Франции) Жаком де Викансон. Он представил публике искусственного музыканта, который мог исполнять на флейте 12 различных мелодий. Немного позже к флейте добавились барабан и бубен, таким образом, был создан целый механический.

Но де Викансон на том не остановился. За оркестром последовало действительно удивительное по тем временам изобретение – механическая утка. Она могла самостоятельно передвигаться, махать крыльями, крякать, вращать головой, есть и переваривать пищу. Утка не была игрушкой в обычном понимании этого слова: в каждом ее крыле было около 400 подвижных деталей. К сожалению, никто не знает, что случилось с оригиналом утки. Однако, в музее в Гренобле есть копия утки, созданная часовщиком.

Современная робототехника сформировалась в 60-х годах 20 века. Изобретатели вложили много сил в разработку роботов-манипуляторов, но одним из самых важных изобретений стал робот Unimate (Юнимейт), созданный Джорджом Диро и Джозефом Энжилберг. Это был один из первых промышленных роботов, и   представлял собой огромную конструкцию, похожую на человеческую руку.Приспособление могло складывать части горячего литого металла и сваривать части кузова. Робот был куплен и установлен на сборочном конвейере компании General Motors, чтобы уменьшить вероятность получения травм и смертей на производстве. В настоящее время Unimate находится в Зале славы (Питсбург, США).

В 1966 году был создан робот Shakey (шейки), который, по сути, был первым роботом, способным рассуждать.