Основні принципи побудови крокуючих роботів

Презентація до уроку розкриває основні принципи побудови крокуючих роботів — машин, які імітують ходу живих істот.
Матеріал містить пояснення типів ходи (двонога, чотиринога, шестинога), особливості балансування та синхронізації рухів, розгляд механізмів зчленування, передавання моменту, використання моторів та датчиків. Подано приклади найпростіших алгоритмів координації «ніг» з використанням циклів і перемикачів.
Урок формує в учнів уявлення про біомеханіку руху, конструкційне мислення, розвиває навички логічного аналізу та оптимізації рухових систем.

  • 41 слайди презентації;
  • матеріал для учнів 8 класу НУШ;
  • файл у форматі .pptx

Завантажити файл у форматі .pptx

Приклади слайдів:

Зміст презентації



Основні принципи побудови крокуючих роботів
Мета уроку
Ознайомити учнів з конструктивними особливостями крокуючих роботів
Розкрити принципи їхньої роботи та балансування
Вивчити типи ходи та механізми реалізації
Сконструювати просту модель крокуючого робота
Що таке крокуючий робот?
Це робот, який пересувається за допомогою ніг, імітуючи ходу живих істот.
Не використовує колеса чи гусениці.
Де застосовують крокуючих роботів?
В армії (роботи-переносники спорядження)
У рятувальних операціях (рух по руїнах)
У дослідженнях (Марс, небезпечні середовища)
У біоніці та медичних протезах

Основні елементи крокуючого робота
Ноги (мінімум 2, зазвичай 4, 6 або більше)
Сустави (шарніри) — для згинання та розгинання
Приводи (мотори, серводвигуни) — керують рухом
Контролер / Мікропроцесор — обробляє алгоритм руху
Датчики — для балансування або орієнтації

Типи ходи роботів
Двоногий (біонічна хода) — як у людини
Чотириногий — стабільніший, часто як у собаки
Шестиногий — дуже стійкий, як у комах
Восьминогий — для складного рельєфу

Принципи побудови крокуючого робота
🔹 Баланс і центр маси
Центр тяжіння має бути в середині площини опори
Чим більше ніг – тим стійкіший робот
🔹 Механізм переміщення
Переміщення відбувається почерговим перенесенням ніг
Важливо уникати одночасного підняття всіх ніг з одного боку
🔹 Синхронізація рухів
Хода програмується: чергується фаза опори та фаза переносу
Можна створити “такт”, в якому ноги рухаються по черзі або одночасно
Алгоритм ходьби (приклад для 4 ніг)
Підняти передню праву ногу
Перемістити її вперед
Опустити
Повторити з задньою лівою
І так по колу
Програмування крокуючого робота
🧩 Використовуються:
Блоки обертання моторів
Затримки часу (для імітації пауз)
Цикли (повторювані кроки)
Умови (наприклад, при натисканні на сенсор)
Поради для конструювання
Починайте з простих двоногих або чотириногих конструкцій
Зберігайте симетрію
Використовуйте шестерні, важелі, шарніри для з’єднань
Тестуйте кожну ногу окремо
Приклади моделей крокуючих роботів
LEGO робот WalkerBot
Робот Hexapod (шестиногий)
Робот Beetle (на основі Arduino)
Робот SpiderBot (павукоподібний)
Цікаві факти
Університет Бостона створив робота-таргана, який біжить зі швидкістю 2 м/с
Boston Dynamics створила чотириногого робота Spot, який ходить по сходах і відкриває двері
Підсумки уроку
Учні:
✅ Дізналися про принципи роботи крокуючих роботів
✅ Ознайомились з типами конструкцій та руху
✅ Зрозуміли особливості програмування ходи
✅ Створили або спроєктували власну модель