Главная Работы на конкурс Предметное образование Технические дисциплины Исследовательский проект «Легко ли сделать шаг? Влияние центра тяжести на устойчивость шагающих конструкций»
Исследовательский проект «Легко ли сделать шаг? Влияние центра тяжести на устойчивость шагающих конструкций»
Автор: Лодыгин Андрей Денисович
Место работы/учебы (аффилиация): МБОУ «Многопрофильный образовательный центр «Созвездие — Сузорье», г. Арзамас, Нижегородская область, 5 класс
Научный руководитель: Бурзаева Светлана Вячеславовна
Цель исследования: Изучить влияние центра тяжести на устойчивость шагающих конструкций на примере создания и сравнения трёх моделей роботов с разным количеством ног (2, 4 и 6).
Задачи исследования:
- Изучить теоретические основы понятия «центр тяжести» и его влияние на устойчивость конструкций.
- Проанализировать биомеханику ходьбы у человека и животных.
- Спроектировать и изготовить три модели шагающих роботов:
- на 6 ногах (по аналогии с пауком),
- на 4 ногах,
- на 2 ногах (по аналогии с человеком/гусем).
- Исследовать и сравнить устойчивость созданных моделей в зависимости от расположения центра тяжести.
- Сформулировать выводы о сложности создания и устойчивости шагающих систем с разным количеством опор.
Гипотеза работы: Легко ли сделать шаг? Шаг как физическое движение является результатом управления положением центра тяжести. Устойчивость шагающей конструкции напрямую зависит от количества точек опоры и расположения центра тяжести: чем больше ног и чем ниже расположен центр тяжести, тем устойчивее конструкция. Создание устойчивого двуногого шагающего робота является наиболее сложной инженерной задачей по сравнению с четырёх- и шестиногими моделями.
Выводы: На основе проведённых исследований сделан вывод о том, что сложность создания и устойчивость шагающего робота обратно пропорциональны количеству опор. Двуногая модель требует наиболее сложной системы управления для компенсации высокого центра тяжести, в то время как шестиногая модель демонстрирует высокую статическую устойчивость даже при простой конструкции. Таким образом, все поставленные задачи были выполнены, что подтвердило первоначальную гипотезу и позволило достичь цели исследования.
Смотреть похожие работы
Исследовательская работа «Био‑асфальт в северных регионах на примере Ханты-Мансийского автономного округа — Югра: физико‑географический анализ»
Исследовательский проект «Шлем будущего. Концепция интеллектуальной адаптивной защиты»
Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы
Проект «Оригами + геометрия = оригаметрия»
Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы
Научно-исследовательский проект «Проволока в руках художника: переплетение науки и искусства»
Исследовательская работа «Биоэнергетическая установка для тепличного хозяйства»
Презентация к исследовательской работе «Магия бумаги: от папируса до моего собственного листа»
Мероприятие завершено

Добавить комментарий