Оцініть навчального робота для робототехніки

💡 Усі статті, обговорення, новини про продукти — в одному місці. Приєднуйтесь до Product спільноти!

Про мене

Маю понад два десятки років досвіду веб-розробки, п’ять років у сфері робототехніки, близько 17 років викладацького досвіду (як хобі). Освіта — економічна кібернетика (не завершив навчання, кинув, я вже тоді працював). Медично діагностований РСА. Наразі другий рік розробляю людиноподібного робота-компаньйона, фокусуючись на м’якій робототехніці.

Суть проблеми

Протягом двох останніх років викладав робототехніку у приватних навчальних закладах. Виявив критичні недоліки: неякісні навчальні матеріали, недостатня технічна база. Переважна більшість курсів зводиться до «кодування мікроконтролерів» та «підключення готових модулів» з Китаю. Але справжня робототехніка зовсім інша — це скоріше мехатроніка, а не 100% використання готових «arduino компонентів».

Після роздумів розробив власний навчальний робототехнічний комплекс із 3-4 річною програмою та повним методичним супроводом. Перший прототип успішно протестований, другий — у розробці з попередніми угодами на поставку.

Незважаючи на те, що технічна документація практично завершена і механічну частину зібрано, хочу представити проект спільноті — можливо, хтось помітить недоліки або запропонує вдосконалення.

Зовнішній вигляд

Концепт другої версії (ШІ-візуалізація базована на техдокументації):

Нагадує тваринку з рухливими вушками та дисплеєм. На дисплеї розташована камера, вуса виконують сенсорну функцію, вушка також сенсорні (можна пестити), плюс 8*8 лідар, він трохи нижче екрану, ші його не промалювало чомусь

Телескопічна роборука з м’яким захватом та камерою.

Основні сценарії для робота в комплекті: маніпулювання кольровими кубиками, дослідження середовища (пересувається, аналізує, «тикається носом», просить ласки), рух по лінії, демонстрація емоцій, керування з пульту(мобільний застосунок).

Технічні характеристики

Основа: гусенична платформа + мікроконтролер(esp32) + сенсорний комплекс (лідар, струмові датчики двигунів, енкодери, модуль живлення, тензодатчики, датчик лінії, дальномір до поверхні, гіроскоп, акселерометр, датчик поверхні). Усі датчики — це модулі з індикацією, можуть функціонувати і показувати вимірювання автономно і без головного МК. Всі вони i2c із 4 пінами вибору адреси, окрім тих, які спеіціально зроблені аналоговими або бінарними. Підтримка гарячої заміни, захист від помилкових підключень.

Емоційний модуль: рухливі вушка з сенсорами дотику, дисплей, контролер емоцій, мікрофони/динаміки, підсвітка, датчики температури/вологості, декоративні елементи для візуалізації «тваринки».

Маніпулятор: роборука з камерою, індуктивні позиційні датчики, сервоприводи і штучні м’язи, м’який трипалий захват (по технології Pneu-nets).

Додаткові сенсори: кругові датчики навколишнього середовища, додаткові до вже наявного лідара.

Модульна конструкція = можливість поетапної закупівлі. Програма це враховує.

Вартість та економіка

Китайський аналог контролера для Lego MindStorm коштує 9к+ без мита. MindStorm і подібні це основні набори які використовують в освіті.

М’яка робототехніка на ринку освітніх роботів взагалі відсутня.

Програми, якщо існують, то лише з дорогими роботами і не комплексні.

Моя розробка: 8-12к у повній комплектації з підтримкою та методичними матеріалами і це виглядає і як іграшка, але є при цьому освітнім роботом з 10+ фунзкціональнихблоків.

Низька ціна завдяки власній розробці всіх компонентів (Arduino модулі ≠ освітні модулі). Мінімальні націнки, прибуток від сервісних послуг. 8-12к — оптова B2B ціна для шкіл, B2C не планую.

Щодо навчальних матеріалів: 1 робот на учня + 1 викладачеві. Lego-сумісність, простір для творчості, але без повного збирання-розбирання кожного заняття.

Додаткові можливості

Цілий спектр допоміжних рішень, які з досвіду розумію будуть корисні школам.

Зокрема:

• Зарядна станція з автотестером акумуляторів, сертифікована для роботи без нагляду.
• ROS пакет
• демо-макети (збільшені механізми)
• Комплекти для власноручного виготовлення механізмів
• Scratch блоки для молодших груп

... та багато іншого. Документація на 12 сторінок з переліком допоміжних рішень, частина з них — витратні матеріали, частина просто покращує роботу навчального закладу.

З дуже бажаного тільки комплект демо-макетів (1 на школу) та набір запчастин і матеріалів для обслуговування робота.

Навчальна програма

Рівень 1 (6-9 років): конструювання у Lego форматі + Scratch

Рівень 2 (9-12 років): вивчення систем живлення, сенсорики, кінематики, керування, тощо.

Рівень 3 (12-14+ років): ROS — професійна робототехнічна ОС з візуалізацією

Плюс окремі уніфіковані курси типу пайки, створення власних блоків, та подібні

Унікальні особливості

М’яка робототехніка: пневмозахват, штучні м’язи McKibben, Pneu-Nets, HoneyComb та інші технології.

ROS: основа реальної робототехніки, готові скрипти інтеграції.

Наочність: на кожному модулі вольтметри/амперметри. Учні бачать реальні процеси безпосередньо на відповідних модулях, а не абстрактні числа десь у консолі. Дроти з кольоровим кодуванням протоколів та товщинним кодуванням струму.

Методичні матеріали: повна програма з поясненнями викладачеві, варіанти занять для різних рівнів учнів, додаткові теми, заходи які можуть періодично проводити педагоги.

Безпека: гаряча заміна, запобіжники, термореле, обов’язковий інструктаж з електробезпеки у програмах. Все розраховано на роботу з недосвідченим користувачем.

Емоції: робот-тваринка мотивує краще абстрактних платформ.

Бізнес-стратегія

Мінімальна націнка на обладнання, заробіток на сервісі, навчанні педагогів, оновленні методичок, онлайн-заходах.

Поточна ситуація

Зараз це виглядає так

Всі блоки другої версії продумані та спроєктовані до рівня електричних схем, але ще не протестовані та здебільшого навіть не виготовлені — деталі ще не закуплені. Механічна частина шасі в інженерній версії готова, але ще оптимізується, власне різні тестові версії механіки ви на фото і бачите.

Саме зараз час подумати чи не упущено щось важливе.

Що думаєте про ідею? Можливо, бачите проблемні місця або ідеї для покращення продукту/стратегії?