Разработка прототипа мобильной роботизированной платформы (робот-тележка) с дистанционным управлением через Telegram-бот для применения в системе "Умная дача"

Введение 4
1. Анализ существующих решений 5
2. Разработка технического задания на прототип робота-тележки 7
3. Разработка архитектуры робота-тележки с управлением через Telegram-бота 10
4. Аппаратная часть робота-тележки 14
5. Программное обеспечение робота тележки 16
5.1 Прошивка для Node MCU 16
5.2. Разработка чат бота 18
6. Экономическое обоснование 20
Заключение 21
Литература 22
Приложение 1. Краткое описание работы «Разработка прототипа интеллектуальной системы для дистанционного контроля дачного участка через Telegram-бот» 23
Приложение 2. Роботы тележки 27
Приложение 3. Проектирование основы для робота – тележки 29
Приложение 4. Листинг программы для NodeMCU 30
Приложение 5. Листинг программы telegram – бота. 33
Приложение 6. Колесная база 35
Приложение 7. Фото модели робота - тележки 36

Весь текст будет доступен после покупки

В 2024-2025 учебном году в проекте ««Разработка прототипа прибора для дистанционного контроля дачного участка через Telegram-бот» была успешно разработана и апробирована система дистанционного контроля и управления стационарными объектами дачи (домиком, теплицей, освещением, воротами) через Telegram-бота на базе платформы Arduino. Эта система позволила удаленно получать данные с датчиков и управлять исполнительными устройствами, такими как, обогрев и проветривание теплицы, укрытие парников в холодную погоду, включать/выключать дистанционно освещение и обогрев дачного домика и ряд других (Приложение 1).
Наряду с задачами контроля микроклимата в теплицах, управления освещением или отоплением домика, не менее важной и трудоемкой является необходимость регулярного перемещения грузов по территории участка. Это может быть урожай, садовый инструмент, строительные материалы, удобрения или бытовые предметы. Для многих владельцев, особенно пожилых людей или лиц с ограниченными физическими возможностями, такие перемещения становятся серьезной нагрузкой, ограничивающей комфортное прибывание на даче.
Актуальность разработки такой роботизированной платформы обусловлена несколькими факторами: необходимостью снижения физической нагрузки на человека, повышением эффективности ведения хозяйства, а также возможностью предоставления вспомогательных услуг для маломобильных групп населения.
Существующие на рынке промышленные роботы-тележки обладают высокой стоимостью, избыточной для бытового применения функциональностью и сложностью адаптации к условиям дачного участка. В то же время образовательные робоплатформы, как правило, не рассчитаны на перевозку грузов. Таким образом, существует потребность для создания доступного, простого в управлении и адаптированного к дачным условиям робота-тележки.
Цель: Разработка робота-тележки для перевозки грузов на дачном участке, способного самостоятельно следовать за человеком, а также иметь ручное управление с помощью Telegram-бота.
Задачи:
1. Провести анализ существующих решений и технологий в области автономных роботов.
2. Разработать конструкцию робота.
3. Написать прошивку для робота.
4. Написать telegram-бота для управлением роботом

Весь текст будет доступен после покупки

С помощью сети Интернет были найдены для анализа четыре мобильных робота-тележеки, используемых в образовательных, исследовательских и промышленных системах автоматизации. В таблице 1 представлены роботы- тележки предназначенные для доставки грузов.

Модель робота Класс Грузоподъёмность Навигация Программное обеспечение Область применения
TurtleBot 4 Образовательный, исследовательский до 15 кг SLAM (LiDAR, камера) ROS 2 Обучение, исследования
Geek+ M100 Логистический AMR до 200 кг SLAM, визуальная навигация Интеграция с WMS/MES Складская логистика
Ronavi M Промышленный AMR до 1200 кг SLAM Интеграция с WMS/ERP Промышленная логистика
ROMR Исследовательский, open-source до 90 кг SLAM (ROS) ROS Прототипирование, НИР

Таблица 1 – Сравнительная характеристика мобильных роботов-тележек

Проведённый анализ показал, что современные роботы-тележки существенно различаются по области применения, уровню автономности и стоимости. Образовательные платформы, такие как TurtleBot 4, ориентированы прежде всего на обучение и исследования и не предназначены для перевозки тяжёлых грузов.
Промышленные автономные мобильные роботы (AMR), такие как Geek+ M100 и Ronavi M, обладают высокой грузоподъёмностью, развитыми системами навигации и возможностью интеграции с корпоративными информационными системами, однако их стоимость (более 400.000 рублей) и сложность внедрения делают их недоступными для частного применения.
Open-source решения, например ROMR, представляют собой компромисс между функциональностью и стоимостью. Они позволяют реализовать автономную навигацию и работу с ROS, но требуют значительных инженерных навыков по сборке, программированию и настройке.
Практика работы на даче показывает, что для задачи по перевозке грузов по дачному участку не требуется использование дорогостоящих промышленных AMR. Достаточным является робот-тележка с простой системой управления, умеренной грузоподъёмностью и возможностью дистанционного управления.
На основании проведённого анализа был выбран подход к разработке собственного прототипа робота-тележки на базе микроконтроллера NodeMCU с управлением через Telegram-бот, что обеспечивает низкую стоимость, простоту реализации и решение главной задачи по перемещению грузов по даче.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бумелева К.Г. Бот в помощь. Книга-практикум по созданию чат-ботов и автоматизации бизнеса // https://www.litres.ru/book/kseniya-grigorevna-b/bot-v-pomosch-kniga-praktikum-po-sozdaniu-chat-botov-68765676/
2. Белов, А.В. Программирование микроконтроллеров для начинающих и не только / А.В. Белов. - СПб.: Наука и техника, 2016. - 352 c.
3. Соммер, У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino / У. Соммер. - СПб.: BHV, 2016. - 256 c.
4. Arduino, датчики и сети для связи устройств: Пер. с англ. — 2-е изд. — СПб.: БХВ-Петербург, 2015. —544 с.: ил.
5. Виктор Петин – Электроника. Проекты с использованием контроллера Arduino. Санкт-Петербург «БХВ-Петербург» 2014
6. Python для детей. Самоучитель по программированию / Джейсон Бриггс ; пер. с англ. Станислава Ломакина ; [науч. ред. Д. Абрамова]. — М. : Манн, Иванов и Фербер, 2017. — 320 с
7. Простой Python. Современный стиль программирования. — СПб.: Питер, 2016. — 480 с.: ил. — (Серия «Бестселлеры O’Reilly»)

Интернет источники:
1. TurtleBot 4. Official documentation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://turtlebot.github.io/turtlebot4-user-manual/ (дата обращения: 22.01.2026).
2. Geek+ Robotics. Autonomous Mobile Robots [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.geekplus.com (дата обращения: 22.01.2026).
3. Ronavi Robotics. Autonomous Mobile Robots [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ronavi-robotics.com (дата обращения: 22.01.2026).
4. ROMR: An Open-Source ROS-Based Mobile Robot Platform // arXiv.org [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://arxiv.org/abs/2210.01627 (дата обращения: 22.01.2026).

Весь текст будет доступен после покупки