Ссылка на сайт с описанием и результатами реализации проекта “Оркестр роботов” https://clck.ru/3Aqsum

В данной работе мы сконструировали и запрограммировали оркестр роботов, взаимодействующий с пользователем и функционирующий в автономном режиме. Мы использовали наборы робототехнического конструктора Lego Mindstorms EV3, среду программирования Lego Mindstorms EV3, графический 3D-редактор LDCad.

В оркестр мы включили народные инструменты: шумно-ударные, звуковысотные ударные, струнные, потому что они просты в использовании [2]. Звук производится при помощи ударов или потряхиванием инструментов в воздухе, поэтому можно будет создать конструкции роботов с использованием рычагов, воспроизводящих ритм движения руки человека.  Также было учтено, что эти инструменты не нужно покупать, их можно найти в быту или в школе.

Конструкция роботов включает микроконтроллер, большие и средние сервомоторы, рычаги  и механизмы с зубчатой и реечной передачей, датчик света.

Для создания виртуальных моделей роботов мы использовали графический 3D-редактор LDCad.

Основная задача роботов-музыкантов – воспроизводить ритмичные движения инструментами, прикрепленными к рычагам. Поэтому мы написали программы, используя алгоритмическую конструкцию «Повторение – цикл с параметром» с использованием команд управления моторами. При программировании воспроизведения мелодии роботом-дирижером использовали блок Звук, при помощи которого можно воспроизводить ноту и устанавливать ее длительность. 

Для того, чтобы сделать код короче, мы создавали процедуры для воспроизведения куплета и припева, всей мелодии целиком.

Роботы взаимодействуют между собой при помощи Bluetooth-сообщений. Робот-дирижер отправляет сообщения остальным роботам с командой начать или остановить выполнение их программ. Таким образом, оркестр работает автономно без участия человека. 

Оркестр взаимодействует с пользователем, предоставляя ему право выбора воспроизводимой мелодии, посредством определения цвета поверхности бумажной ленты, передвигаемой пользователем под датчиком света.

Роботов можно использовать в сфере образования, а также  в социальной и развлекательной сферах жизни общества для организации обучающих и досуговых мероприятий.

Оркестр уже сейчас востребован. Он принял участие в XXVIII Международном форуме по информационно-коммуникационным технологиям ТИБО-2022, в Фестивале науки-2023, в номинации «Общество и социальная сфера» республиканского  конкурса «100 идей для Беларуси». Мы неоднократно выступали на различных районных и областных мероприятиях, например, на церемонии вручения премии «Человек года Витебщины 2023», на Витебской областной августовской педагогическая конференция, на выездном заседании межведомственного совета по правам инвалидов, организовывали концерт для пожилых людей в ГУ «Территориальный центр социального обслуживания населения Дубровенского района». Оркестр роботов награжден дипломом первой степени на Витебском областном этапе республиканского турнира по робототехнике в категории “Шоу с роботами". Первой место в областном конкурсе “Я познаю мир”, второе место в областных конкурсах “Квант” и “Эврика”.

Мы разработали сайт проекта, используя материалы которого любой человек может самостоятельно создать такой же оркестр на основе робототехнического конструктора Lego Mindstorms EV3.

Проект имеет перспективы развития. Сейчас оркестр исполняет семь музыкальных произведений. Мы планируем запрограммировать исполнение еще нескольких мелодий и разработать танцующих роботов, робота, проводящего флешмоб со зрителями. На основе разработанного прототипа оркестра роботов, созданного из деталей образовательного робототехнического конструктора, можно реализовать стартап, используя современные микроконтроллеры и материалы.

Действительно,  для создания прототипа оркестра роботов, функционирующего в автономном режиме и взаимодействующего с пользователем, достаточно возможностей робототехнического набора Lego Mindstorms EV3 и сопровождающего его программного обеспечения.