Автоматизированные технические системы на олимпиаде по технологии: разбор практики

«Автоматизированные технические системы» — практика всероссийской олимпиады школьников по труду (технологии) для 10–11 классов, профиль «Техника, технологии и техническое творчество». По сути это маленький инженерный проект за один тур: исследовать детали, рассчитать конструкцию и заставить мобильную платформу на Arduino выполнять задание. Разбираем её по методическим рекомендациям ЦПМК на 2026/27 учебный год.

Обзор всех «роботизированных» практик олимпиады по технологии — электротехники, дронов и 3D — в статье «ВсОШ по технологии 2026/27: робототехника, автоматика и дроны».

Что дают участнику

• компьютер с КОМПАС-3D, Visual Studio Code и Arduino IDE (или симулятором);
• плату Arduino Uno или Nano;
• мультиметр и штангенциркуль;
• макетную плату, провода, резисторы, конденсаторы, светодиоды и кнопки;
• небольшие моторы постоянного тока с редукторами;
• простые датчики — ультразвуковой и инфракрасный.

Практика рассчитана так, чтобы уложиться в отведённое время: на школьном этапе это до 90 минут, на муниципальном весь практический тур — до 180.

Этап 1. Исследование и диагностика компонентов

Задача — узнать реальные характеристики деталей, а не верить на слово.

• Проверить комплектность и работу каждого элемента под небольшой нагрузкой.
• Мультиметром измерить напряжение мотора без нагрузки и под нагрузкой, сопротивление резисторов, сигнал датчиков — аналоговый он или цифровой.
• Штангенциркулем измерить диаметр вала, размеры шестерён, длину и ширину шасси, определить передаточное отношение редуктора.
• Сравнить измерения с паспортными данными и посчитать отклонение:

отклонение, % = (измеренное − паспортное) : паспортное × 100 %

Пример. Паспортное напряжение мотора — 6 В, а мультиметр показал 5,7 В. Отклонение: (5,7 − 6) : 6 × 100 % = −5 %. Дальше нужно решить, укладывается ли это в допуск, который назвали организаторы.

Результат этапа: таблица с измерениями и отклонениями и короткий отчёт — как мерили и годятся ли детали.

Этап 2. Проектирование и расчёт

Задача — на основе измерений спроектировать узлы платформы.

Электрика:

• схема подключения моторов, датчиков и Arduino;
• выбор напряжения питания и предохранителей;
• токоограничивающие резисторы и регуляторы.

Механика:

• 2D-чертежи: сборка шасси, расположение привода, крепления;
• передаточное отношение редуктора, скорость, усилие и момент, нужные, чтобы сдвинуть платформу с учётом её массы;
• устойчивость при движении прямо и на поворотах;
• при необходимости — 3D-модели деталей в КОМПАС-3D.

Пример расчёта. Мотор под нагрузкой даёт 120 оборотов в минуту, диаметр колеса — 6,5 см. За минуту колесо проедет 120 × 3,14 × 6,5 ≈ 2449 см, то есть скорость платформы около 24,5 м/мин, или примерно 0,41 м/с. Если для задания нужно ехать медленнее и точнее, ставят редуктор с большим передаточным отношением. Как считать шестерёнки, мы подробно разобрали в статье «Передаточное отношение и путь колеса».

Результат этапа: чертежи и схемы, при необходимости 3D-модели, отчёт с расчётами.

Этап 3. Программирование и интеграция

Задача — заставить платформу выполнить техническое задание.

• Организаторы дают шаблон программы с готовым управлением моторами и обработкой датчиков.
• Участник подставляет свои числа из этапов 1 и 2: рабочие напряжения, коэффициенты пересчёта сигналов датчиков.
• Дописывает логику под задание: движение по траектории, объезд препятствий, стабилизация, включение и выключение узлов по условию.
• Загружает программу на Arduino, испытывает платформу без помех и со взаимодействием с окружением — датчиками приближения, цвета — и исправляет ошибки.

Результат этапа: рабочая программа под своё «железо» и отчёт об изменениях и отладке.

За что ставят баллы

Пример карты оценки из рекомендаций ЦПМК — всего 40 баллов:

• Разработка шасси робота в САПР — 12 баллов: 3D-модели элементов конструкции — 9, сборка — 3.
• Подготовка испытательной мобильной платформы — 15 баллов: исследование и диагностика компонентов — 3, расчётные показатели — 4, программирование и интеграция — 8.
• Промышленный дизайн — 13 баллов: чертежи деталей — 6, разнесённый сборочный чертёж со спецификацией — 4, анимация и рендеры — 5.

Обратите внимание: больше половины баллов — за САПР и чертежи. Тот, кто хорошо программирует, но не владеет КОМПАС-3D, теряет много.

Как подготовиться

1. Мультиметр. Научитесь мерить напряжение, сопротивление и ток и понимать, что показывает прибор.
2. Arduino. Моторы через драйвер, ультразвуковой и ИК-датчики, движение по условию. Схемы и программы можно бесплатно собрать и проверить в симуляторе на Урокробототехники.рф.
3. Механика. Передаточное отношение, скорость, путь колеса — две формулы закрывают большую часть расчётов.
4. КОМПАС-3D. Детали, сборка, чертежи по ГОСТ, разнесённый вид, спецификация, рендер.
5. Отчёты. Тренируйтесь коротко записывать, что измерили, как считали и что получилось, — за это тоже дают баллы.

Собрать настоящую мобильную платформу на Arduino, освоить датчики и 3D-моделирование можно на очных курсах РОБОЛАТОРИИ в Одинцове и Звенигороде — ближайшие бесплатные мастер-классы на сайте РОБОЛАТОРИИ. Основы программирования — на онлайн-курсах.

Готовитесь к этой практике? Напишите в комментариях, что вызывает больше всего вопросов, — разберём.