Образовательный модуль для углубленного изучения механики, мехатроники и САУ

Образовательный модуль для углубленного изучения механики, мехатроники и САУ это решение, предназначенное для формирования образовательного процесса учащихся образовательных учреждений. В состав данного образовательного модуля входят следующие комплекты:

1) Робототехнический набор для углубленного изучения мехатроники, промышленных робототехнических систем и разработки моделей автономных мобильных роботов - 2 шт

Технические характеристики робототехнического набора:

• Стальные балки и пластины для создания конструкции, 43 шт
• Элементы креплений (гайки, винты, разделители, шайбы, опорные планки под валы), 790 шт
• Стальные валы различной длины, 20 шт
• Усиленные шестерни с разным числом зубьев и вставки для них , 70 шт
• Звенья цепи, 320 шт
• Шестерни для создания цепной передачи, 10 шт
• Колесо малого диаметра, 4 шт. Диаметр колеса, 2,75 дюйм
• Колесо среднего диаметра, 4 шт. Диаметр колеса, 3,25 дюйм
• Колесо большого диаметра, 4 шт. Диаметр колеса, 4 дюйм.
• Колесо всенаправленного движения тип 1, 4 шт. Диаметр колеса, 3,25 дюйм.
• Колесо всенаправленного движения тип 2, 4 шт. Диаметр колеса, 4 дюйм.
• Схват робота, 1 шт
• Треки скольжения для создания линейного движения, 12 шт.
• Элементы для создания конвейера, 60 шт
• Комплект для создания сложных механических передач, 1 комплект
• Элементы для крепления камеры на корпус робота, 6 шт
• Подшипники различного диаметра, 2 шт.
• Контроллер управления роботом, 1 шт. Контроллер управления роботом включает в себя: поддержка программирования на языках Modkit Natural, C++, JavaScript, Python. Размеры в сборе, 101х139х13 мм. Максимальная тактовая частота основного процессора, 667 МГц. Количество ядер основного процессора, 2 шт. Тактовая частота перифирийного процессора, 32 МГц. Оперативная память DDR2/mobile, 128 Мб. Встроенная FLASH-память, 32 Мб. Встроенный цветной сенсорный ЖК-дисплей (количество цветов дисплея, 65000 шт; размер ЖК-дисплея по диагонали, 4,25 дюйма; разрешение ЖК-дисплея, 480х271 пиксель). Порты для установки моторов и/или датчиков, 21 шт. Порты для установки трехпроводных моторов и/или датчиков, 8 шт. Лот для встраиваемой памяти (Тип встраиваемой памяти microSD; Максимальный объем встраиваемой памяти, 16 Гб).
• Пульт управления роботом, 1 шт. Пульт управления включает в себя: джойстики, 2 шт; кнопки, 12 шт. LCD экран, 1 шт (размеры экрана, 128х64 пикселей). Беспроводная связь по каналу Bluetooth 4.2
• Радиомодуль для создания соединения между контроллером и пультом управления, 1 шт.
• Модуль технического зрения, 1 шт
  размер изображения с камеры, пиксели не менее 640х400
  размеры камеры, мм не более 63.4x54x22.6
  частота кадров, кадров/с не менее 50
  одновременное распознавание цветов, цветов не менее 7
• Аккумуляторная батарея, 1 шт. Емкость аккумуляторной батареи, 1100 мАч
• Комплект соединительных кабелей, 1 шт
• Приводы постоянного тока, 6 шт. Пиковая мощность, 11 В. Крутящий момент, 2,1 Нм. Обратная связь по току, температуре, мощности. встроенный энкодер (максимальное разрешение энкодера, 1800 тиков/оборот).
• Ультразвуковой дальномер, 1 шт. Диапазон измерений, от 3 до 300 шт
• Датчики касания типа бампер, 4 шт
• Комплект ключей, 1 комплект
• Руководство пользователя, 1 шт

• Робототехнический контроллер, представляющий собой модульное устройство на основе программируемого контроллера и периферийной платы, 1 шт.
  Робототехнический контроллер должен обеспечивать конструктивную, аппаратную и программную совместимость с комплектующими, входящими в состав образовательного конструктора наличие
  Габариты робототехнического контроллера в сборе, мм не более 145х110х40
  Технические характеристики программируемого контроллера: наличие
  Габариты, мм не более 140х65х15
  Встроенный стабилизатор питания наличие
  Встроенный цифровой предохранитель наличие
  Система ограничения переразряда батареи наличие
  Технические характеристики программируемого контроллера: наличие
  порты для подключения внешней аккумуляторной батареи, шт не менее 1
  Нижняя граница диапазона питания внешней аккумуляторной батареи, В не менее 6,8
  Верхняя граница диапазона питания внешней аккумуляторной батареи, В не более 12
  тумблер для коммутирования подачи электропитания, шт не менее 1
  порты для подключения внешних цифровых и аналоговых устройств, шт не менее 50
  порты USB для программирования, шт не менее 2
  интерфейс USART, шт не менее 3
  интерфейс I2C, шт не менее 1
  интерфейс SPI, шт не менее 1
  интерфейс Wi-Fi, шт не менее 1
  интерфейс Bluetooth, шт не менее 1
  интерфейс ISP, шт не менее 2
  интерфейс для подключения внешних переферийных модулей, шт не менее 1
  количество линий интерфейса для подключения внешних переферийных модулей, шт не менее 10
  количество интерфейсов для управления двигателями постоянного тока, шт не менее 2
  количество программируемых светодиодов, шт не менее 1
  количество элементов управления, шт не менее 3
  Технические характеристики периферийной платы: наличие
  Интерфейсы, аппаратно совместимые с интерфейсами базового робототехнического набора, для подключения, коммутации питания, управления средствами программируемого контроллера и Arduino IDE, опроса данных и установки параметров моторов базового робототехнического набора, шт. Не менее 12
  Количество независимых аппаратных шин RS-485 с раздельной буферизацией для обмена данными с моторами, шт. Не менее 12
  Вход питания для подключения аккумулятора базового робототехнического набора, шт. Не менее 1
  Нижняя граница диапазона допустимого напряжения питания, В не менее 12
  Верхняя граница диапазона допустимого напряжения питания, В не более 16
  Защита от короткого замыкания и перегрузки по входу Наличие
  Защита интерфейсов моторов и датчиков от короткого замыкания и перегрузки Наличие
  Максимальный суммарный ток моторов, А Не менее 20
  Максимальный ток одного интерфейса мотора, А Не менее 2.5
  Вход питания для подключения нестандартных аккумуляторов, шт. Не менее 1
  Выход питания для контроллера, шт Не менее 1
  Нижняя граница диапазона напряжения выхода питания контроллера, В не менее 7
  Верхняя граница диапазона напряжения выхода питания контроллера, В не более 10
  Максимальный ток выхода питания контроллера, А Не менее 4
  Интерфейс SPI для подключения контроллера, шт. Не менее 1
  Дублирующий разъем интерфейса SPI с возможностью сквозного подключения нескольких совместимых модулей, шт Не менее 1
  Выключатель питания модуля, шт. Не менее 1
  Кнопка перезагрузки, шт. Не менее 1
  Индикатор питания, шт. Не менее 1
  Габариты, мм Не более 140х100x32
• Комплект пневмоцилиндров, 1 шт.
  В состав комплекта должно входить:
  регулятор давления, 1 шт
  пневмо-цилиндр двунаправленный, 2 шт
  диаметр пневмо-цилиндра, 10 мм
  максимальная сила пневмо-цилиндра, 50 Н
  максимальное давление , 0,5 Мпа
  измеритель расхода воздуха, 1 шт
  шток цилиндра, 2 шт
  набор креплений для пневмо-цилиндра, 2 шт
  «т-образный» фитинг, 1 шт
  резервуар для воздуха , 1 шт
  набор трубок, клапанов и фитингов для организации пневмотрассы, 1 шт

Программно-аппаратный комплекс для автономной навигации мобильных роботов обеспечивает: построение виртуального двухмерного или трехмерного плана окружающего пространства в автоматическом или ручном режиме; сохранение и редактирование пользователем плана окружающего пространства; обнаружение положения робота и окружающих объектов; планирование маршрутов между целевыми точками, заданными пользователем на плане; управление движением робота по заданному пользователем или расчетному маршруту; расчет маневров при движении робота по маршруту.

В состав программно-аппаратного комплекса входит:

• Сенсорная система, обеспечивающая возможность передачи видеопотока посредством интерфейса USB, шт не менее 1
  графическое разрешение пикселей не менее 640х480. Сенсорная система обеспечивает возможность оценки дальности до объектов окружающего пространства. Дальность измерения, 2 м.
  Сенсорная система обеспечивает формирование массива дальнометрических данных о расстоянии до ближайших поверхностей окружающих объектов, находящихся в диапазоне действия сенсорной системы.
  Сенсорная система обеспечивает точность оценки дальнометрических данных. Разрешающая способность пикселей не менее 320х240.
  Сенсорная система обеспечивает возможность анализа графических изображений окружающего пространства. разрешающая способность пикселей Нижняя граница диапазона не более 320х240; верхняя граница диапазона не менее 640х480
• Программируемый модуль с интегрированным алгоритмическим программным обеспечением (далее ПМ), 1 шт.
  ПМ представляет собой модульное микропроцессорное устройство с интегрированным алгоритмическим программным обеспечением, предназначенное для сбора и обработки сенсорных данных, используемых для разработки систем управления автономными мобильными роботами и транспортными средствами.
  ПМ обладает встроенным микропроцессорным устройством с архитектурой типа ARM
  вычислительные ядра, шт. не менее 2
  тактовая частота, ГГц не менее 1
  встроенная графическая система с поддержкой технологии OpenGL
  память типа FLASH, Гб не менее 8
  оперативная память, Гб не менее 1
  порт USB, шт не менее 2
  порт USB OTG, шт не менее 1
  порт Ethernet, шт не менее 1
  порт HDMI, шт не менее 1
  порт UART, шт не менее 1
  порт ввода-вывода (программируемый), шт не менее 8
  программируемый порт ШИМ, шт не менее 6
  порт I2C, шт не менее 1
  ПМ обладает встроенной инерциальной системой, включающей: 3х-осевой гироскоп, 3х-осевой акселерометр, 3х-осевой компас
  ПМ обеспечивает возможность работы от внешнего питания
  диапазон питания, В Нижняя граница диапазона не более 5; верхняя граница диапазона не менее 20
  ПМ обладает встроенной системой контроля внешнего напряжения питания, системой контроля тока в цепи питания. наличие
  ПМ обладает модулем беспроводной связи Wi-Fi наличие
  ПМ обеспечивает: построение виртуального двухмерного или трехмерного плана окружающего пространства в автоматическом или ручном режиме; сохранение и редактирование пользователем плана окружающего пространства; обнаружение положения робота и окружающих объектов; планирование маршрутов между целевыми точками, заданными пользователем на плане; управление движением робота по заданному пользователем или расчетному маршруту; расчет маневров при движении робота по маршруту. наличие
  ПМ обладает пользовательским инструментарием, обеспечивающим: возможность задания целевых точек и последовательности целевых точек для движения по сформированному плану; возможность задания зон с программируемым идентификатором; возможность построения, редактирования и передачи плана окружающего пространства; возможность сбора, редактирования и передачи дальнометрической информации в текущем положении робота; возможность описания пользователем вариантов кинематических схем шасси мобильного робота и принципов управления их движением. наличие
  ПМ обеспечивает возможность управления движением мобильного робота путем управления изменения вектора скорости шасси вне зависимости от применяемого типа кинематической схемы мобильного робота. наличие
• Лазерный сканирующий дальномер, 1 шт
  напряжение питания, 5 В
  диапазон измерений, от 120 до 3200 мм
  интенсивность сканирования, 300 об/мин
  погрешность линейных измерений, 5 %
  угол сканирования, 360 угловых градусов
  погрешность угловых измерений, 1 угловой градус

2) Учебный комплект для разработки автопилотируемых моделей транспортных систем - 1 шт

Учебный набор для разработки автономных мобильных роботов позволяет разрабатывать СУ моделей автономных мобильных роботов и транспортных средств. Учебный набор может применяться учащимися в образовательном процессе для углубленного практико-ориентированного изучения основ разработки систем управления автономных мобильных роботов.

В состав комплекта входит:

• Макет автомобиля с рулевым управлением,
• Программируемый микроконтроллер в среде Arduino IDE.
  Программируемый контроллер должен обладать интерфейсами - USB, UART, TTL, RS485, CAN для коммуникации с подключаемыми внешними устройствами, а также цифровыми и аналоговыми портами ввода/вывода.

• Одноплатный микрокомпьютер, система технического на основе стереокамеры, набор датчиков.
  Одноплатный микрокомпьютер - не менее 1шт. кол-во ядер встроенного микрокомпьютера - не менее 4, тактовая частота ядра - не менее 1,2 ГГц, объем ОЗУ - не менее 512 Мб. Программируемый контроллер должен обеспечивать возможность программирования с помощью средств языков С/С++, Python и свободно распространяемой среды Arduino IDE, а также управления моделями робототехнических систем с помощью среды ROS.

• Система технического зрения должна обеспечивать возможность изучения основ применения алгоритмов машинного обучения и настройки параметров нейросетей. Система технического зрения должна обеспечивать функционал распознавания различных геометрических объектов по набору признаков, распознавания графических маркеров типа Aruco и др, распознавания массивов линий и элементов дорожных знаков и разметки.

• Металлические конструктивные элементы для сборки каркаса платформы, 4 шт
• Цельнометаллическая передняя ось с рулевой тягой, 1 шт
• Цельнометаллическая задняя ось с приводным валом, 1 шт
• Компенсаторная муфта приводного вала, 1 шт
• Электропривод задней оси, 1 шт. Электропривод задней оси представляет собой мотор-редуктор в сборе с интегрированным квадратурным энкодером. Номинальное напряжение питания, 12 В. Максимальная мощность, 11 Вт. Передаточное число редуктора, 10 ед. Номинальный момент, 1,6 кг*см. Максимальный момент, 4 кг*см. Максимальная скорость вращения, 1000 об*мин. Номинальная скорость вращения, 600 об*мин. Габариты электропривода, 50х35 мм.
• Рулевой сервопривод передней оси, 1 шт
• Аккумуляторная батарея, 1 шт. Тип аккумуляторной батареи - LiPo. Емкость, 2000 мА*ч. Номинальное напряжение, 12 В.
• Робототехнический контроллер, представляющий собой модульное устройство на основе программируемого контроллера, интегрируемое с одноплатным микрокомпьютером, 1 шт. Габариты, 120х80 мм. Встроенный стабилизатор питания. Технические характеристики программируемого контроллера:
  Напряжение питания, от 5 до 12 В
  Напряжение питания внешней аккумуляторной батареи, от 11 до 12 В
  порты для подключения внешних цифровых и аналоговых устройств, 30 шт
  Цифровые линии, 10 шт. Аналоговые входы, 6 шт. Линии с поддержкой PWM, 6 шт.
  Частота контроллера, 210 МГц.
  Объем Flash-памяти, 1024 Кб. Объем SRAM-памяти, 320 Кб. Объем EEPROM-памяти, 4 Кб.
  порты для подключения устройств по последовательному интерфейсу, 2 шт.
  порты USB для программирования, 2 шт
  интерфейс USART, 1 шт. интерфейс I2C, 1 шт. интерфейс SPI, 1 шт. интерфейс Bluetooth, 1 шт. интерфейс ISP, 2 шт. интерфейс CAN, 1 шт. интерфейс Dynamixel, 1 шт
• Вычислительный модуль, выполненый в форм-факторе одноплатного микрокомпьютера, 1 шт
  Габариты модуля, 40х40 мм
  Беспроводной интерфейс Wi-Fi для настройки модуля, передачи видео потока и данных об обнаруженных объектах со стационарных и мобильных устройств (смартфона, планшета), подключения модуля к сети Интернет
  Интерфейс Bluetooth 4.0 для обмена данными с модулем с мобильных устройств
  Интерфейс USB для настройки модуля, передачи видео потока и обмена данными, 1 шт
  Интерфейс MicroSD для подключения внешнего запоминающего устройства, 1 шт
  Кол-во ядер процессора, 4 шт
  Частота процессора, 1,2 ГГц
  Оперативная память, 512 Мбайт
  Встроенное запоминающиее устройство, 8 Гбайт
  Интерфейс UART для отладки встроенной операционной системы и и разрабатываемого программного обеспечения, 1 шт
  Интерфейс I2C, 1 шт. Интерфейс SPI, позволяющий выполнять обмен данными с напряжением как 3.3В так и 5В, 1 шт. Интерфейс I2S, 1 шт. Интерфейс USB ведущий (хост) для подключения периферийных устройств через штыревой соединитель с шагом 2,54 мм, 2 шт

3) Комплект для разработки многокомпонентных РТС - 2 шт

Образовательный комплект для разработки многокомпонентных РТС представляет собой набор, позволяющий организовать двухуровневый образовательный процесс: на первом уровне обучения предлагается изучение базовых основ проектирования и управления роботами и робототехническими комплексами (в т.ч. манипуляционными роботами и роботами со сложной кинематикой), а на втором уровне обучения - развитие углубленных профориентационных знаний в области многокомпонентных робототехнических систем.

Комплект позволяет сконструировать не менее 25 различных моделей роботов, начиная от простейших моделей и до моделей со сложной кинематикой с использованием большого числа сервоприводов. Благодаря этому становится возможным разрабатывать модели роботов со сложной кинематикой, в том числе различные шагающие шасси и человекоподобных роботов.

Состав комплекта для разработки многокомпонентных РТС:

-- Сервомодуль (мощный) - 22 шт;
-- Мотор со встроенным абсолютным энкодером - 4 шт;
-- Комплект конструктивных элементов (скобы, пластины,фланцы,шестерни);
-- Комплект колес;
-- Комплект корпусных элементов;
-- Инфракрасный дальномер - 1 шт;
-- ИК-датчик - 2 шт;
-- Гироскоп 2х-осевой - 1шт;
-- Программируемый контроллер - 1шт;
-- Модуль технического зрения - 1 шт;
-- Модуль стереозрения - 1 шт;
-- Аккумуляторная батарея типа LIPO 11,1V 1000mAh - 1 шт;
-- Зарядное устройство - 1 шт;
-- Сетевой адаптер - 1 шт;
-- Инфракрасный приемник - 1шт;
-- Инфракрасный джойстик - 1шт;
-- Модуль беспроводной связи WiFi;
-- Диск с ПО для программирования;
-- Диск с ПО для трехмерного моделирования конструкций роботов;
-- Библиотека трехмерных моделей конструктивных элементов;
-- Учебное пособие для преподавателя;
-- Учебное пособие для ученика (инструкция по сборке);
-- Программируемый контроллер (совместим с микрокомпьютером на базе ОС Linux) - 1 шт;
-- Аккумуляторная батарея типа LIPO 11,1V 1000mAh - 1 шт;
-- Тренировочное поле и комплект карточек.