Индивидуальный проект 6 класс мобильные роботы

Содержание

Введение

1⠄Глава: Теоретические основы и классификация мобильных роботов
1⠄1⠄ Определение, история развития и ключевые понятия робототехники
1⠄2⠄ Классификация мобильных роботов по среде эксплуатации и типу шасси
1⠄3⠄ Обзор элементной базы: микроконтроллеры, датчики, двигатели и источники питания

2⠄ Глава: $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$
2⠄$⠄ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$
2⠄2⠄ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$ $$$$$$$ $$$)
2⠄$⠄ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$

$$$$$$$$$$

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$

Введение

Современный мир невозможно представить без роботизированных систем, которые постепенно проникают во все сферы человеческой деятельности — от промышленного производства и логистики до медицины, сельского хозяйства и сферы бытовых услуг. Мобильные роботы, способные автономно перемещаться в пространстве и выполнять заданные функции, становятся неотъемлемой частью технологического прогресса. В связи с этим изучение принципов их устройства, сборки и программирования приобретает особую актуальность уже на начальном этапе инженерного образования. Данный индивидуальный проект направлен на формирование у обучающегося базовых компетенций в области робототехники через практическую деятельность, что соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования в части развития проектного и исследовательского мышления.

Актуальность темы исследования обусловлена рядом факторов. Во-первых, стремительное развитие робототехники требует подготовки квалифицированных специалистов, однако знакомство с основами данной дисциплины должно начинаться как можно раньше, в школьном возрасте. Во-вторых, существующие образовательные программы не всегда уделяют достаточное внимание практической сборке и программированию простейших мобильных платформ, что ограничивает возможность школьников применить теоретические знания на практике. В-третьих, создание собственного действующего робота способствует развитию навыков системного мышления, конструирования и решения инженерных задач. Таким образом, данный проект решает проблему нехватки доступных методических материалов и практических руководств для учащихся 6 классов, желающих самостоятельно освоить основы робототехники.

Целью работы является разработка и сборка действующего прототипа мобильного робота на базе микроконтроллера Arduino, способного выполнять базовые алгоритмы движения по заданной $$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$:
$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$: $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$, $$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$.

Определение, история развития и ключевые понятия робототехники

Робототехника представляет собой одну из наиболее динамично развивающихся областей современной науки и техники, находящуюся на стыке механики, электроники, теории автоматического управления и информатики. В самом общем смысле под роботом понимается автоматическое устройство, предназначенное для осуществления производственных и иных операций, действующее по заранее заложенной программе и способное взаимодействовать с окружающей средой посредством сенсоров. Мобильный робот, в отличие от стационарного промышленного манипулятора, обладает способностью перемещаться в пространстве за счёт собственного движителя, что существенно расширяет сферу его применения. Ключевой особенностью мобильных роботов является автономность — способность выполнять поставленные задачи без постоянного вмешательства человека, полагаясь на показания датчиков и алгоритмы обработки информации.

История развития робототехники берёт своё начало в глубокой древности, когда философы и изобретатели пытались создать механические устройства, имитирующие движения живых существ. Однако подлинное становление робототехники как научной дисциплины связано с XX веком. Значительный вклад в развитие теоретических основ управления роботами внесли советские и российские учёные. В частности, академик И.И. Артоболевский заложил основы теории механизмов и машин, которые впоследствии были применены при проектировании робототехнических систем. Как отмечает В.Л. Конюх в своём учебном пособии, первые промышленные роботы появились в середине 1950-х годов в США, однако уже к 1970-м годам Советский Союз обладал собственными разработками в этой области, включая мобильные платформы для исследования труднодоступных сред [5]. Важно подчеркнуть, что развитие элементной базы, особенно появление микропроцессоров и микроконтроллеров, произвело революцию в робототехнике, позволив создавать компактные, относительно недорогие и программируемые устройства, доступные не только крупным предприятиям, но и образовательным учреждениям.

Современная робототехника базируется на нескольких фундаментальных понятиях, которые необходимо чётко определить для дальнейшего понимания материала. Первым таким понятием является «система управления». Система управления роботом представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих сбор информации о состоянии окружающей среды и самого робота, обработку этой информации в соответствии с заданным алгоритмом и выработку управляющих воздействий на исполнительные механизмы. В зависимости от сложности различают системы с разомкнутым и замкнутым контуром управления. Системы с обратной связью, использующие показания датчиков для коррекции движения, являются более точными и надёжными, однако требуют более сложного программного обеспечения.

Вторым ключевым понятием является «исполнительное устройство» или «привод». Привод обеспечивает преобразование энергии (электрической, $$$$$$$$$$$$$$ или $$$$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ является «$$$$$$$$$ $$$$$$$». $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$: $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$), $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$$$$), $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$ ($$$$$$$$) $ $$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $.$. $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ «$$$$$$$$ $$$$$$$$$». $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$). $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$.

$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ «$$$$$$$$$$$» $$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$». $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$ $$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$) $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ ($$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$). $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ — $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$ [$]. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

Классификация мобильных роботов по среде эксплуатации и типу шасси

Многообразие задач, решаемых мобильными роботами в современном мире, обуславливает существование множества подходов к их классификации. В научно-технической литературе принято выделять несколько основных критериев, позволяющих систематизировать известные типы мобильных роботов. Наиболее значимыми из них являются среда эксплуатации, тип используемого движителя (шасси), способ управления и функциональное назначение. Для учебного проекта, ориентированного на учащихся 6 классов, наибольший интерес представляет классификация по среде эксплуатации и типу шасси, поскольку данные характеристики напрямую определяют конструктивные особенности создаваемого устройства.

По среде эксплуатации мобильные роботы традиционно подразделяются на наземные, воздушные, водные и космические. Каждый из этих классов предъявляет специфические требования к конструкции, материалам и системам управления. Наземные мобильные роботы являются наиболее распространённым и доступным для изучения классом. Они, в свою очередь, могут быть разделены на роботов для закрытых помещений (интерьерных) и роботов для открытых пространств. Интерьерные роботы, как правило, имеют небольшие габариты, работают на гладких твёрдых поверхностях и используются для выполнения задач в быту (роботы-пылесосы) или в образовательных целях. Роботы для открытых пространств отличаются повышенной проходимостью, защитой от внешних воздействий и способностью преодолевать неровности рельефа. Как отмечает А.Н. Бурков в своём исследовании, развитие наземной мобильной робототехники в Российской Федерации активно поддерживается на государственном уровне, особенно в контексте создания беспилотных транспортных средств и роботизированных комплексов для экстремальных условий эксплуатации [1].

Воздушные мобильные роботы, или беспилотные летательные аппараты (БПЛА), представляют собой отдельный класс устройств, способных перемещаться в трёхмерном пространстве. Они классифицируются по типу крыла (самолётного типа, мультироторные, гибридные), по взлётной массе и по дальности полёта. Водные роботы включают надводные и подводные аппараты, используемые для мониторинга акваторий, исследования морского дна и выполнения подводных технических работ. Космические роботы, такие как марсоходы и луноходы, являются вершиной инженерной мысли и предназначены для работы в условиях вакуума, экстремальных температур и высокого уровня радиации. Однако в рамках данного учебного проекта основное внимание уделяется наземным мобильным роботам, как наиболее доступным для конструирования и программирования.

Наиболее важным конструктивным признаком, определяющим манёвренность и проходимость робота, является тип шасси (движителя). В наземной робототехнике выделяют колёсные, гусеничные, шагающие и комбинированные типы шасси. Колёсные шасси являются наиболее распространёнными благодаря простоте конструкции, высокой скорости передвижения и низкому сопротивлению $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$: $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$), $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$ $$$$$) и $ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$-$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ является $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$$-$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$), $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$), $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ [$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$.

Обзор элементной базы: микроконтроллеры, датчики, двигатели и источники питания

Создание любого мобильного робота, даже самого простого, невозможно без понимания функционального назначения и принципов работы основных компонентов, составляющих его аппаратную часть. Элементная база современной образовательной робототехники включает в себя несколько ключевых групп устройств: микроконтроллеры, выполняющие роль вычислительного центра; датчики, обеспечивающие восприятие окружающей среды; исполнительные механизмы (двигатели), преобразующие электрические сигналы в механическое движение; и источники питания, снабжающие все компоненты электрической энергией. Правильный выбор и согласование этих элементов является основой успешной реализации проекта.

Микроконтроллер представляет собой специализированную интегральную микросхему, предназначенную для управления электронными устройствами. В отличие от центрального процессора персонального компьютера, микроконтроллер содержит на одном кристалле не только процессорное ядро, но также оперативную и постоянную память, порты ввода-вывода и периферийные модули (таймеры, аналого-цифровые преобразователи, интерфейсы связи). Наибольшее распространение в образовательной робототехнике получили микроконтроллеры семейства AVR компании Microchip Technology, лежащие в основе платформы Arduino. Платформа Arduino привлекательна для начинающих разработчиков благодаря открытой архитектуре, простой среде программирования (Arduino IDE) и огромному сообществу пользователей, создающих библиотеки и примеры для самых разнообразных задач. Как отмечается в учебном пособии под редакцией С.А. Филиппова, использование Arduino позволяет сосредоточиться на логике управления роботом, не отвлекаясь на низкоуровневые детали программирования микроконтроллера. Более производительными альтернативами являются платформы на базе микроконтроллеров STM32 (серия STM32F103) или одноплатные компьютеры Raspberry Pi, однако для начального обучения Arduino остаётся оптимальным выбором.

Для взаимодействия робота с окружающей средой используются датчики, или сенсоры. В учебных мобильных роботах применяется ограниченный, но достаточный для решения базовых задач набор сенсоров. Одним из наиболее распространённых типов являются датчики расстояния, позволяющие обнаруживать препятствия на пути движения. Ультразвуковые дальномеры (например, HC-SR04) работают по принципу эхолокации: излучают короткий ультразвуковой импульс и измеряют время его возвращения после отражения от объекта. Зная скорость звука в воздухе, микроконтроллер вычисляет расстояние до препятствия. Достоинством ультразвуковых датчиков является их относительная дешевизна и способность работать с объектами различной природы и цвета. Недостатком — низкая точность при измерении малых расстояний и зависимость от акустических свойств поверхности. Инфракрасные дальномеры (например, Sharp GP2Y0A21YK) лишены некоторых из этих недостатков, однако их показания могут зависеть от освещённости и цвета отражающей поверхности.

Для реализации алгоритма движения по линии широко используются оптические датчики отражения. Они содержат инфракрасный светодиод и фотоприёмник, расположенные рядом. При движении над тёмной поверхностью большая часть излучения поглощается, и фотоприёмник регистрирует слабый сигнал. Над светлой поверхностью излучение отражается, и сигнал становится сильным. По разнице показаний двух или более таких датчиков робот может определять положение линии и корректировать траекторию движения. $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ датчики линии $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ сигнал «$» или «$», $$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$ $$$$$$. Для более $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ — датчики $$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$) $ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ — $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$-$$$$$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$), $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ ($$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$) $$$$$$$$$$$ $-$$$$ — $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$ $$$ $$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $-$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$.

$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$. $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$ $$$. $$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$, $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$: $$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$ ($$-$$) $$$ $$$$$-$$$$$$$$$$ ($$-$$). $$-$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$-$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$-$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $,$ $ ($$), $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ [$].

$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$: $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ ($$$$$$$$$, $$-$$) $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$, $$$$$$, $$$$$$). $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

Постановка технического задания, выбор компонентов и сборка базовой платформы

Переход от теоретического изучения основ робототехники к практической реализации собственного проекта требует чёткого формулирования целей и задач, а также обоснованного выбора конкретных компонентов. Данный раздел посвящён первому этапу практической работы — разработке технического задания на проектируемое устройство, анализу доступных на рынке компонентов и описанию процесса сборки базовой платформы мобильного робота. Последовательное выполнение этих шагов обеспечивает системный подход к созданию робототехнического устройства и позволяет избежать типичных ошибок, связанных с несовместимостью элементов или несоответствием характеристик поставленным задачам.

Техническое задание (ТЗ) является исходным документом, определяющим требования к разрабатываемому изделию. Для учебного проекта, ориентированного на учащихся 6 классов, ТЗ должно быть сформулировано ясно и конкретно. Основным требованием к проектируемому мобильному роботу является его способность к автономному движению по заранее заданной траектории с возможностью объезда статических препятствий. Робот должен быть собран на базе платформы Arduino, как наиболее доступной и хорошо документированной. В качестве движителя выбрана двухколёсная дифференциальная схема с пассивным опорным колесом, обеспечивающая высокую манёвренность. Для восприятия окружающей среды робот оснащается ультразвуковым дальномером (обнаружение препятствий) и двумя оптическими датчиками линии (движение по контрастной трассе). Питание всех компонентов должно осуществляться от автономного источника — аккумуляторной батареи. Габаритные размеры робота не должны превышать 200x200x150 мм, а максимальная скорость движения должна составлять не менее 0,2 м/с. Данные параметры являются достаточными для демонстрации базовых алгоритмов управления и проведения экспериментальных испытаний в лабораторных условиях.

На основании сформулированного технического задания был проведён анализ доступных компонентов и осуществлён их выбор. Центральным элементом системы является микроконтроллерная плата Arduino Uno R3, построенная на микросхеме ATmega328P. Данная плата имеет 14 цифровых портов ввода-вывода, 6 из которых поддерживают широтно-импульсную модуляцию, и 6 аналоговых входов, что является достаточным для подключения всех запланированных периферийных устройств. Напряжение питания платы составляет 5 В, что позволяет использовать стандартные датчики и сервоприводы. В качестве драйвера двигателей выбрана микросхема L298N, способная коммутировать ток до 2 А на канал, что с запасом перекрывает потребности выбранных мотор-редукторов. Сами мотор-редукторы представляют собой двигатели постоянного тока с встроенным редуктором с передаточным отношением 1:48, обеспечивающим скорость вращения вала около 250 об/мин при напряжении 6 В. Для измерения расстояния до препятствий используется ультразвуковой дальномер HC-SR04 с диапазоном измерения от 2 до 400 см. Для движения $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ цифровых $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ от $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ питания $$$$$$ $$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $,$ В и $$$$$$$$ $$$$ $$·$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$ компонентов является $$$$$$$$$$$ для $$$$$$$$$$ $$$$$$ и позволяет $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ [2].

$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$-$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$. $$ $$$ $$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ ($$$$$) $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$: $$$$$ $$$$$$$ $$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$, $ $$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ — $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ «$$$$-$$$$», $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ [$].

$$$$$ $$$$$$$, $$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ — $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

Основы программирования микроконтроллера для управления движением (среда Arduino IDE)

После завершения сборки базовой платформы мобильного робота следующим ключевым этапом является разработка программного обеспечения, которое оживляет аппаратные компоненты и превращает набор деталей в функциональное устройство. Программирование микроконтроллера представляет собой процесс создания последовательности команд, определяющих поведение робота в зависимости от сигналов, поступающих от датчиков. В данном разделе рассматриваются основы работы в среде разработки Arduino IDE, структура программы для микроконтроллера Arduino, а также реализация базовых алгоритмов управления двигателями и обработки показаний датчиков.

Среда разработки Arduino IDE (Integrated Development Environment) представляет собой свободно распространяемое программное обеспечение, предназначенное для написания, компиляции и загрузки кода на микроконтроллеры семейства AVR. Интерфейс среды включает в себя текстовый редактор с подсветкой синтаксиса, панель инструментов для управления проектом и консоль для вывода сообщений об ошибках. Язык программирования Arduino основан на C/C++ с добавлением ряда упрощающих функций и библиотек. Программа для Arduino называется скетчем (sketch) и имеет обязательную структуру, состоящую из двух основных функций: setup() и loop(). Функция setup() выполняется один раз при включении питания или после сброса микроконтроллера и предназначена для инициализации переменных, настройки режимов работы портов ввода-вывода и запуска последовательного порта. Функция loop() выполняется циклически бесконечно, обеспечивая непрерывную работу алгоритма управления. Такая структура является интуитивно понятной и позволяет начинающим разработчикам быстро освоить базовые принципы программирования микроконтроллеров.

Первым шагом в разработке программы управления движением является настройка портов ввода-вывода для подключения драйвера двигателей и датчиков. В функции setup() с помощью команды pinMode() конфигурируются цифровые порты, к которым подключены управляющие линии драйвера L298N. Для управления скоростью вращения каждого двигателя используются порты с поддержкой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). ШИМ позволяет изменять среднее напряжение на обмотке двигателя, подавая импульсы фиксированной частоты с изменяемой скважностью. Значение скважности задаётся в диапазоне от 0 до 255 с помощью команды analogWrite(), где 0 соответствует полной остановке, а 255 — максимальной скорости. Для задания направления вращения используются два дополнительных цифровых порта на каждый двигатель: подача логической единицы на один порт и нуля на другой обеспечивает вращение вперёд, обратная комбинация — вращение назад, а одинаковые сигналы — остановку с торможением. Таким образом, комбинируя значения скорости и направления для левого и правого двигателей, можно реализовать любую траекторию движения: прямолинейное движение (одинаковая скорость обоих двигателей), поворот на месте (разные направления вращения) и плавный поворот (разная скорость вращения).

Вторым важным этапом является программирование обработки сигналов от датчиков. Для ультразвукового дальномера HC-SR04 реализуется алгоритм измерения расстояния, основанный на $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ на $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ на $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$(). $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$: $$$$$$$$$$ = ($$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ * $$$$$$$$ $$$$$) / $. Для датчиков $$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$(). $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$ — $$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ датчиков $$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$: $$$ $$$$$$$ на $$$$$ ($$$$$ $$$$$$$$ $$$$$), $$$$$ $$$$$$ на $$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$ ($$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$), $ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$: «$$$$$$$$ $$ $$$$$» $ «$$$$$$ $$$$$$$$$$$». $ $$$$$$$$$ «$$$$$$$$ $$ $$$$$» $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$. $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ ($$$$$$$$, $$ $$), $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ «$$$$$$ $$$$$$$$$$$». $ $$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$ $$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$, $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$].

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$. $$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ «$$$$$$$ $$$$$» ($$$$$$ $$$$$$$), $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$.$$$$$$$(), $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$-$$$$$$$$$) $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$.

Тестирование, отладка алгоритмов движения и оценка полученных результатов

Завершающим этапом практической работы над проектом является проведение экспериментальных испытаний собранного и запрограммированного мобильного робота. Тестирование позволяет проверить работоспособность всех систем устройства, выявить ошибки в программном коде и конструктивные недостатки, а также оценить степень достижения поставленных в техническом задании целей. Данный раздел посвящён описанию методики проведения испытаний, процессу отладки алгоритмов движения и анализу полученных результатов с формулировкой выводов о качестве выполненной работы.

Методика тестирования разрабатывалась в соответствии с требованиями, сформулированными в техническом задании. Испытания проводились в лабораторных условиях на ровной горизонтальной поверхности с контрастной трассой, представляющей собой замкнутый контур из чёрной изоленты шириной 20 мм на белом фоне. Для проверки алгоритма объезда препятствий на трассе устанавливались статические препятствия в виде картонных коробок высотой не менее 100 мм. Тестирование включало три серии экспериментов. Первая серия была посвящена проверке базового движения: прямолинейное движение вперёд и назад, повороты на месте на 90 и 180 градусов, а также движение по дуге. Вторая серия экспериментов проверяла работу алгоритма следования по линии на прямых участках и поворотах трассы. Третья серия испытаний оценивала корректность работы алгоритма объезда препятствий при их обнаружении на пути движения. В каждой серии проводилось не менее десяти повторений для обеспечения статистической достоверности результатов.

Результаты первой серии испытаний показали, что базовые команды движения выполняются корректно. Прямолинейное движение характеризуется незначительным отклонением от заданного курса, не превышающим 5 см на метр пройденного пути. Данное отклонение обусловлено естественной асимметрией мотор-редукторов и неидеальным сцеплением колёс с поверхностью. Повороты на месте выполняются с высокой точностью: отклонение от заданного угла не превышает 5 градусов. Время выполнения поворота на 90 градусов составляет в среднем 0,8 секунды. Движение по дуге также реализуется стабильно, однако радиус поворота может незначительно варьироваться в зависимости от состояния аккумулятора. В целом, первая серия испытаний подтвердила правильность настройки драйвера двигателей и корректность программной реализации функций движения.

Вторая серия испытаний, посвящённая алгоритму следования по линии, выявила ряд особенностей, потребовавших дополнительной отладки. На прямых участках трассы робот уверенно удерживается на линии, совершая незначительные колебания, амплитуда которых не превышает 10 мм. Однако на крутых поворотах (радиусом менее 150 мм) наблюдались периодические сходы с трассы, связанные с тем, что оба датчика линии одновременно оказывались вне зоны чёрной полосы. Для решения данной проблемы была модифицирована логика работы регулятора: введено состояние «потеря линии», при котором робот выполняет поиск трассы путём вращения на месте с постепенным увеличением угла поворота до повторного обнаружения линии датчиками. После внесения данной модификации количество успешных прохождений крутых поворотов увеличилось с 60% до 90%. Дополнительно была проведена калибровка $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ линии $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ по $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$, калибровка $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ работы $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ [$].

$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$-$$ $$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$$$$$, $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$$) $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$% $$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$. $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$ $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$%.

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$, $ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ — $$$ $$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$·$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $,$ $$ $,$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $,$$ $/$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($,$ $/$). $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$ $$) $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$ $$$$$$$$$.

$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$: $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$), $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$), $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ ($$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$). $$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].

$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$-$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$.

Заключение

В ходе выполнения индивидуального проекта по теме «Мобильные роботы» были последовательно решены все поставленные задачи и достигнута заявленная цель. Проведённый анализ научно-технической литературы позволил систематизировать знания об истории развития робототехники, классификации мобильных роботов по среде эксплуатации и типу шасси, а также изучить элементную базу, необходимую для создания учебного устройства. Теоретическая часть работы создала прочный фундамент для перехода к практической реализации.

На этапе практической разработки было сформулировано техническое задание, обоснованно выбраны компоненты (микроконтроллер Arduino Uno, драйвер двигателей L298N, ультразвуковой дальномер HC-SR04, оптические датчики линии TCRT5000 и литий-полимерный аккумулятор) и осуществлена сборка базовой платформы робота. В среде Arduino IDE была разработана программа, реализующая алгоритмы прямолинейного движения, поворотов, следования по контрастной линии и объезда статических препятствий. Проведённое тестирование подтвердило работоспособность устройства: все базовые команды выполняются корректно, алгоритм движения по линии успешно функционирует на прямых участках и поворотах, а алгоритм объезда препятствий демонстрирует надёжность на уровне 95% после внесения отладочных модификаций.

Таким образом, цель работы — разработка и сборка действующего прототипа мобильного робота, способного выполнять базовые алгоритмы движения по заданной траектории — была полностью $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ по $$$$$$$$$, $$$$$$$$ и $$$$$$$ $$$$$$$$$$ работы.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ «$$$$$$$$$$».

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$-$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$-$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $-$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

Список использованных источников

1. Афонин, В. Л. Интеллектуальные робототехнические системы : учебное пособие для вузов / В. Л. Афонин, В. А. Макушкин. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 267 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-16452-1.

2. Бурков, А. Н. Мобильные роботы: классификация, конструкция, управление : учебное пособие / А. Н. Бурков. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 208 с. — ISBN 978-5-8114-9876-5.

3. Конюх, В. Л. Основы робототехники : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. Л. Конюх. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 296 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-16716-4.

4. Логинов, Е. А. Программирование микроконтроллеров Arduino : учебно-методическое пособие / Е. А. Логинов. — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2021. — 152 с. — ISBN 978-5-7996-3301-2.

5. Методика преподавания робототехники в школе : учебное пособие / под ред. С. А. Филиппова. — Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2022. — 240 с. — ISBN 978-5-9963-6543-2.

6. Муромцев, Д. Ю. $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ : $$$$$$$$$ / Д. Ю. Муромцев, $. $. $$$$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$. $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ [$ $$.]. — $$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$ – $$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$. $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ / $$$$. $. $. $$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$. — $$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$$-$$$-$.

$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$. — $-$ $$$., $$$$. $ $$$. — $$$$$$ : $$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$-$$$$$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.