Прогресс по проекту "Разработка модели движения гусеничного робота и реализация алгоритма управления" (6.11.2017 - 12.11.2017)

Участники:

  • Тростницкий Сергей
  • Ивачевский Иван
  • Волкова Виктория

Задачи:

  • Разобраться в математической модели движения робота
  • Доработать алгоритм остановки перед препятствием

Этим летом во время практики, второкурсник разрабатывал математическую модель движения робота, которая дает возможность любым роботам с известными размерами рассчитать безопасную зону для движения вперед, назад или для разворота.

Эта модель была полностью изучена нами и на основе ее дописан алгоритм обнаружения препятствий и остановки при движения назад. Запланировано доделать алгоритм обнаружения препятствий при повороте, а также было решено перенести все расчеты в отдельный модуль, а все константы задавать в Лаунч-файле для более удобной работы.

На рисунке представлен робот в виде прямоугольника с гусеницами и лидаром:

Отчёт за два месяца работы над проектом.

Участники

Курочкина Елизавета(ФО-260004),

Банных Адриана(ФО-260002),

Засыпкина Полина(ФО-260004).

Актуальность данной задачи

Разработка систем для решения проблем позиционирования и навигации внутри зданий является актуальной задачей, потому что здания имеют сложную структуру и человек перестаёт ориентироваться. Также, навигация внутри помещений помогает ориентироваться на улице, где в условиях плотной застройки использование систем спутниковой навигации затруднено. Такая эта проблема актуальна для Японии с высокой плотностью городской застройки. Кроме того, с помощью навигации внутри помещений можно найти ближайшую стойку регистрации в здании аэропорта, экспонат в музее,свободное место на парковке, узнать об акциях в ближайшем магазине и многое другое.

Широкое распространение технологии Wi-Fi

Существуют современные системы определения местоположения внутри помещений, как использование Bluetooth-маячков Becon, навигация по Wi-Fi, GSM, GPS, геомагнитное позиционирование. В нашем проекте использование Wi-Fi более предпочтительно для решения задачи позиционирования мобильного устройства пользователя в зданиях, так как технология Wi-Fi имеет в настоящий момент широкое распространение как на современных мобильных устройствах, так и в большинстве зданий, что позволяет задействовать для этих целей уже готовые структуры.

Также навигация поможет крупным компаниям, например, Макдоналдс, потому что посетители могут один раз подключится к Wi-fi, а потом компания будет знать, как часто человек проходит мимо Макдоналдса и посещает его, что очень важно для развития компании.

Технология применения Wi-Fi в нашем проекте

В нашем проекте мы использовали метод триангуляции. Это метод определения расстояния. Он заключается в определении местоположения закрепленных в комнате модулей в вершинах треугольника, а затем мы по трём сторонам находим высоту, и в итоге получаем координату. Основной проблемой для нас это был способ определения расстояния между источником сигнала и приемником. Потому что сигнал прыгает и может быть 99% как около точки, так и в другой части комнаты. Тем более координаты точек Wi-Fi точно не известны и они могут меняется. Поэтому мы рассчитывали погрешность расстояния, определяли координаты, где находится точка доступа(реальный уровень сигнала) и где находимся мы(оцененный уровень сигнала), затем брали среднее значение.

Какие устройства мы использовали:

1. 3 платы NodeMCU

2. Аккумуляторная батарея

3. Зарядное устройство для аккумуляторной батареи.

Чего удалось достичь и что нужно доделать

1. Мы программировали модули с помощью Ардуино, сейчас с их помощью и пытаемся найти собственные координаты.

2. Мы учились вычислять уровень сигнала.

3. Работа над графикой и обработкой всех ситуаций и исключений. На данный момент сделана графика и находятся координаты.Сигнал от точек нестабильный, поэтому абсолютно точных координат пока не получаем. По совету куратора мы пытаемся обработать расчёты фильтрами. На данный момент оборудование сдано, теперь будем пользоваться своими точками доступа в виде телефонов.

Список литературы

1. Щекотов М.С. Анализ подходов к позиционированию внутри помещений с использованием трилатерации сигналов Wi-Fi. (Статья)

2. https://habrahabr.ru/post/245325/

Прогресс по проекту «Интерактивное расписание» часть 2

На 10.11.2017

  • Готова база данных 
  • Внешний вид сайта разработан и находится на стадии реализации
  • Редактирование расписания точно и окончательно будет с помощью сайта
  • Приложение для показа расписания 
    • Заканчивается разработка функционала 
    • Начинатеся работа над внешним видом

За прошедшую неделю команда написала саму игру. "Морской бой" написан на языке С++ и запускается через консоль. Сейчас играть можно только вдвоём, так как пока что бота нет. Также в начальном меню на кнопку старта игры привязали запуск игры. В дальнейшем мы будем дорабатывать игру.
На 08.11.17 назначена встреча с командой, на которой мы обсудим дальнейшие действия.

Прогресс по проекту "Разработка модели движения гусеничного робота и реализация алгоритма управления" (30.10.2017 - 5.11.2017)

Участники:

  • Тростницкий Сергей
  • Ивачевский Иван
  • Волкова Виктория

Задачи:

  • Переписать Лаунч-файл для более удобной отладки
  • Доработать алгоритм регуляторов
  • Зарегистрироваться на Bitbucket и начать им пользоваться

Из-за большого количества тестирований, было решено добавить в Лаунч-файл дополнительные параметры запуска (выбор регулятора и координаты цели).

В процессе отладки мы пришли к выводу, что в алгоритме необходимо добавить квадратный корень для более точной работы, так как при низких значениях управляющей, гусеницам не хватает мощности на поворот, а при высоких поворот слишком резкий.

На графике:

  • Синий график показывает рост управляющей по старому алгоритму (u =kp * err)
  • Красный график показывает рост управляющей по новому алгоритму (u = kp * sqrt(err))

Также мы зарегистрировали команду и создали репозиторий на Bitbucket для более удобной работы.

4-ая неделя разработки

Дальнейшее взаимодействие Django с SQL привело к созданию полноценного списка турниров и вывода их в отдельной странице. Также при нажатии на турнир открывается страница этого турнира со всей информацией. Кроме того были добавлены и реализованы функции редактирования и удаления турнира на странице в соответствующих добавленных кнопках. 

Был написан алгоритм на языке Python по формированию пар в таблице исходя из рейтинга каждого из участников. В случае отсутствия рейтингов, алгоритм будет подбирать соперников случайным образом.

Технология:Техническое зрение Задача:Вычислить положение человека с помощью триангуляции по Wi-Fi точкам доступа. Минимум 4 Wi-Fi точки доступа ESP8266 (1 на объекте исследования (например на человеке), 3 по комнате расставлены). Описание:Задача определение пространственной ориентации объекта актуальна. Например, как альтернатива GPS в помещении (с помощью WiFi точность выше), где GPS может не работать. Это отдельный сегмент определения абсолютных координат.

Участники

Курочкина Елизавета(ФО-260004),

Банных Адриана(ФО-260002),

Засыпкина Полина(ФО-260004).

Актуальность данной задачи
Разработка систем для решения проблем позиционирования и навигации внутри зданий является актуальной задачей, потому что здания имеют сложную структуру и человек перестаёт ориентироваться. Также, навигация внутри помещений помогает ориентироваться на улице, где в условиях плотной застройки использование систем спутниковой навигации затруднено. Такая эта проблема актуальна для Японии с высокой плотностью городской застройки. Кроме того, с помощью навигации внутри помещений можно найти ближайшую стойку регистрации в здании аэропорта, экспонат в музее,свободное место на парковке, узнать об акциях в ближайшем магазине и многое другое.
Широкое распространение технологии Wi-Fi
Существуют современные системы определения местоположения внутри помещений, как использование Bluetooth-маячков Becon, навигация по Wi-Fi, GSM, GPS, геомагнитное позиционирование. В нашем проекте использование Wi-Fi более предпочтительно для решения задачи позиционирования мобильного устройства пользователя в зданиях, так как технология Wi-Fi имеет в настоящий момент широкое распространение как на современных мобильных устройствах, так и в большинстве зданий, что позволяет задействовать для этих целей уже готовые структуры.

Также навигация поможет крупным компаниям, например, Макдоналдс, потому что посетители могут один раз подключится к Wi-fi, а потом компания будет знать, как часто человек проходит мимо Макдоналдса и посещает его, что очень важно для развития компании.
Технология применения Wi-Fi в нашем проекте

В нашем проекте мы использовали метод триангуляции. Это метод определения расстояния. Он заключается в определении местоположения закрепленных в комнате модулей в вершинах треугольника, а затем мы по трём сторонам находим высоту, и в итоге получаем координату. Основной проблемой для нас это был способ определения расстояния между источником сигнала и приемником. Потому что сигнал прыгает и может быть 99% как около точки, так и в другой части комнаты. Тем более координаты точек Wi-Fi точно не известны и они могут меняется. Поэтому мы рассчитывали погрешность расстояния, определяли координаты, где находится точка доступа(реальный уровень сигнала) и где находимся мы(оцененный уровень сигнала), затем брали среднее значение.


Какие устройства мы использовали:

1. 3 платы NodeMCU

2. Аккумуляторная батарея

3. Зарядное устройство для аккумуляторной батареи.
Чего удалось достичь и что нужно доделать
1. Мы программировали модули с помощью Ардуино, сейчас с их помощью и пытаемся найти собственные координаты.

2. Мы учились вычислять уровень сигнала.

3. Работа над графикой и обработкой всех ситуаций и исключений. На данный момент сделана графика и находятся координаты.Сигнал от точек нестабильный, поэтому абсолютно точных координат пока не получаем. По совету куратора мы пытаемся обработать расчёты фильтрами. На данный момент оборудование сдано, теперь будем пользоваться своими точками доступа в виде телефонов.
Список литературы
1. Щекотов М.С. Анализ подходов к позиционированию внутри помещений с использованием трилатерации сигналов Wi-Fi. (Статья)

2. https://habrahabr.ru/post/245325/

Отчёт третьей недели. Смена дат начала и конца недели для простоты восприятия. Первый прототип. Планы на будущее(мечты)

Неделя 11-22 октября

Был разработан первый прототип

Так же произведена попытка разбросать весь проект на отдельные участки(этапы) разработки

на встрече 18 октября (которая проводилась при очень интересном стечении обстоятельств)

/ минутка отвлечения

так как внезапно 16 октября появились на 17 число пары, пришлось срочно передвигать дату встречи, на 18 число, а так как наш капитан (он же великий я) очень внимательно и очень хорошо слушал в итоге на 18 число ему пришлось молча слушать встречу и печатать в конференцию в стенах университета

/

на встрече были выявлены недостатки текущего прототипа(именно того что было реализовано)

а так же назначена следующая дата на 25 октября.

"секретные" фишки бота были скрыты для интриги и пущего интереса)

Прогресс по проекту "Разработка модели движения гусеничного робота и реализация алгоритма управления" (23.10.2017 - 29.10.2017)

Участники:

  • Тростницкий Сергей
  • Ивачевский Иван
  • Волкова Виктория

Задачи:

  • Подбор коэффициентов к регуляторам
  • Реализация поворота на ходу

В ходе работы, был произведен подбор коэффициентов. Подставлялись случайные значения, которые постепенно регулировались в соответствии с результатом. По итогу подбора коэффициентов, были найдены оптимальные значения.

В процессе реализации поворота на ходу возникли следующие трудности: в нашем распоряжении было всего два канала для подачи мощности на гусеницы. Один канал отвечает за подачу мощности на две гусеницы, другой - только на правую. Из-за особенностей сборки робота пришлось найти дополнительные коэффициенты, которые были использованы при подаче мощности на гусеницы.

Тема V Семихатовских чтений: Человек, Россия и шестой технологический уклад

Молодежные Семихатовские чтения проводятся ежегодно в дни празднования Дня Космонавтики и посвящаются памяти выдающегося конструктора и ученого – академика Н.А. Семихатова

В рамках Семихатовских чтений:

  • Конкурс исследовательских работ (участники 12-18 лет)
  • Турнир по робототехнике и 3D-моделированию "Лунные роботы" (команды школ 10-18 лет)
  • Рейтинговый конкурс "Агенты Тесла" (участники 14-23 года)
Победители конкурса исследовательских работ поедут на космодром наблюдать запуск ракеты, призеры получат ценные призы

Положение о IV Семихатовских чтениях
Регламент рейтингового конкурса "Агенты Тесла"
Регламент турнира "ЛУННЫЕ РОБОТЫ"
Для того, чтобы вникнуть в суть проблематики Форума и понять примерное содержание работ, ознакомьтесь с Тематикой четвертых Семихатовских чтений.

Вы можете выбрать любую из предложенных тем, а мы предоставим Вам консультантов для создания совместного проекта или написания работы
По темам:
  • Новый полезный человеко-машинный интерфейс
  • Создание искусственного спутника Земли
  • Концепт или макет микро спутника земли, полезный и технологичный спутник весом до 1 кг
  • Интерактивный глобус
  • Вероятностное программирование
  • Стабилизация неустойчивого маятника
  • Гусеница из машинок
  • Роборуки - манипулятор, сортировщик
  • Автоматический квадрокоптер
  • 3D-принтер с голосовым управлением
  • Координатный стол
  • Принтер, способный печатать почерком человека
  • Самолёты AR (Мобильное приложение под iOS)
  • Вероятностное программирование
  • Самообучающиеся крестики-нолики
  • Автоматический гроубокс (гидропоника)
Обращайтесь: anatoly.garmashov@gmail.com
По остальным техническим темам обращайтесь: irina4job@yandex.ru
По гуманитарным темам обращайтесь: уточняется

Прием конкурсных работ и регистрация команд на турнир до 5 апреля 2018 года.

Регистрация образовательной организации

Всем образовательным организациям, которые принимают участие в Форуме необходимо зарегистрироваться
 

Регистрация участника
Чтобы участвовать в конкурсе исследовательских работ и рейтинговом конкурсе "Агенты Тесла"
1) Зарегистрируйтесь на сайте и выложите свою работу как указано в инструкции: Как выложить конкурсную работу на сайт
2) Заполните все поля формы регистрации участника:
Конкурсные работы IV Семихатовских чтений
Рейтинговый конкурс "Агенты Тесла"
Секция 1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: физика, химия и материаловедение (умные и композиционные материалы), биология, астрономия
Секция 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: математика, способы и методы управления в динамических системах, алгоритмы, информатика и программирование
Секция 3. ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКИ: радиоэлектроника и вычислительные системы в технике, ракетостроение, системы управления в ракетно-космической технике
Секция 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКИ: компьютерное (техническое) моделирование, робототехника и кибернетика, аддитивное производство
Секция 5. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ: история науки и техники, история ракетостроения, космодромы, жизнь и деятельность академика Н.А. Семихатова
Секция 6. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ: космос как культура

Программа Молодежного космического форума
Семихатовские чтения – 2018
   Дата  Место
Секция 2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: математика, способы и методы управления в динамических системах, алгоритмы, информатика и программирование  18.04.2017
14:00
  Лицей №110
ул. Бажова,124
  
Секция 1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: физика, химия и материаловедение (умные и композиционные материалы), биология, астрономия  19.04.2017
14:00
  НПО автоматики
ул. Луначарского, 136
      
Секция 3. ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКИ: радиоэлектроника и вычислительные системы в технике, ракетостроение, системы управления в ракетно-космической технике  20.04.2017
14:00
  НПО автоматики
ул. Луначарского, 136
      
Секция 5. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ: история науки и техники, история ракетостроения, космодромы, жизнь и деятельность академика Н.А. Семихатова  21.04.2017
14:00
  НПО автоматики
ул. Мамина-Сибиряка, 145 (Закажите пропуск заранее)
      
Секция 6. ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ: космос как культура  24.04.2017
14:00
  Лицей №110
ул. Бажова,124
      
IV областной турнир по робототехнике и 3D-моделированию (Марсианские автофермы)  22.04.2017
23.04.2017
10:00-17:00
  Технопарк "Университетский"
      
Секция 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ НАУКИ: компьютерное (техническое) моделирование, робототехника и кибернетика, аддитивное производство  25.04.2017
10:00
  
      
Рейтинговый конкурс "Агенты Тесла"  25.04.2017
10:00
 
      
Финал (торжественное награждение)
Зарегистрироваться
Ваш билет:
  25.04.2017
12:00-15:00
  

Объявления
Начинается проектный практикум для студентов УрФУ

проектный практикум 2 курса

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум - 2018 (V Семихатовские чтения)О Форуме-2018 Новое

Партнеры:

ИнФО УрФУ - Генеральный партнер в проведении проектной практики в июне-июле 2017 года

Роботология - Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования - общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club