Робототехника для студентов - Физико

Робототехника для студентов
Доц. каф. ИиВТ Бакшаева Н.В.,
Доц. Каф. ИиВТ Григорьев Ю.В.
2015 г.
База робототехники
Физико-математический факультет, кафедра информатики и вычислительной техники
Поставка робототехники:
- Декабрь-январь 2014 (LEGO)
- Март- Май 2015 (TETRIX )
Платформа управления: микроконтроллер Mindstorms NXT/EV3 (National Instruments)
LEGO – базовый комплект,
расширенный комплект
(2 комплекта)
TETRIX – базовый комплект
(1 комплект)
WRO 2015, г. Чебоксары
Датчики для контроллера NXT (тактильная, звуковая, цветовая информация; моторы
движения)
Датчики для контроллера EV3 (тактильная, звуковая, цветовая информация; моторы
движения)
Среда программирования
LEGO Mindstorms EV3
Среда программирования
TETRIX Mindstorms NXT, RobotC
TETRIX Mindstorms EV3\NXT, National Instruments
Обучение студентов робототехнике
LEGO Mindstorm EV3
Подготовка студентов для работы в школе.
«Информатика-математика» (специалитет 2014-2015 уч.год), «Информатика»
(бакалавриат, 2015-2016 уч. год)
Подготовка ведется в рамках научно-исследовательской практики студентов под
управлением руководителя практики.
Проект роботов – типовая конструкция повышенной сложности.
Tetrix Mindstorm EV3/NXT
Подготовка студентов к участию в российском этапе международной олимпиады
роботов WRO 2015 (Иннополис, г. Казань)
«Информатика» (бакалавриат, 2014-2015 уч.г.)
Подготовка осуществлялась в рамках студенческой научной лаборатории.
Проект роботов – оригинальная конструкция, способная выполнить заранее
поставленную задачу олимпиады («боулинг»).
Подготовка студентов к олимпиаде WRO 2015
Ректорат:
- Поддержана идея участия студентов в чемпионате роботов WRO 2015
- Приобретен базовый комплект Tetrix в короткий период времени март-апрель
Деканат факультета:
- Выделен оборудованный компьютерной и оргтехникой класс для студенческой
научной лаборатории.
- Создано поле для боулинга, соответствующее по размеру полю задания с
ограничительными цветовыми линиями. Помощь выпускников кафедры
информатики и вычислительной техники.
- Подобраны шары для «боулинга»
- В среде студентов проводилась интенсивная работа по привлечению в СНЛ, в том
числе и для работы над проектом робототехники.
Физики:
- Расcчитали математическую модель «размахивающейся руки» для первой модели
на основе LEGO;
- Помогли в сборке подвижной части конструкции «руки» с использованием
сервопривода;
Преподаватели, студенты, участвующие в подготовке команды к олимпиаде, во
многом работали на внутреннем энтузиазме.
Выделим особенности в подготовке робота к олимпиаде :
1. Создание конструкции робота такой же сложный процесс как и создание
программного продукта по «оживлению» робота.
2. Работа велась в условиях одновременно и получения первого опыта, и накопления
опыта (различных вариантов) конструирования и управления роботом.
3. В олимпиадном задании нами были выделены две ключевые задачи:
- захват шара с подставки;
- выброс шара так, чтобы он не остановился на месте.
4. Фиксировались удачные конструкции роботов в части захвата шара:
- конструкции «руки» от пластмассовой до железной; железная конструкция «руки» несколько версий;
5. Решались проблемы:
- Проблема «увидеть» шары на стойке и точно встать напротив шара;
- Проблема падающей стойки после захвата шара;
- Проблема траектории движения шара до кеглей;
- Решение проблемы скатывания «шара» и прокатки в длину на расстояние до 2,5 м.
…… Задач было решено немало.
Результат:
Республиканская отборочная олимпиада по WRO 2015, г. Чебоксары, май - 1- место.
Всероссийская олимпиада WRO 2015, Иннополис, г. Казань, июнь - шли в 10 – ке до
полуфинала. Подзарядка аккумулятора робота привела к отклонению от расчетной
траектории, т.к. расчет велся буквально вручную (нехватка датчиков).
Студенческая команда по робототехники ЧГПУ и будущие студенты ЧГПУ
Уточнение настройки и программной
обработки сигналов с датчиков
Уточнение стартовой
позиции запуска
робота
WRO 2015, г. Чебоксары
Что нужно решить для успешного участия студентов в олимпиаде WRO 2016.
1. Приобретение различных видов робототехники и методик работы с ними.
2. Популяризация в среде студентов робототехники.
3. Выделение внутренних грантов университета на научно-исследовательскую работу в
области робототехники.
4. Шефство над студенческой командой со стороны предприятий отрасли ИТ Чувашии.
WRO 2015, Иннополис, июнь 2015.
В презентации использовались материалы СНЛ и репортажа с WRO 2015, г. Чебоксары
http://www.ntrk21.ru/video.aspx?id=22271 - Национальная телерадиокомпания
Чувашии\Авторские проекты\ ИТ не обойти от 22.05.2015.
Спасибо за внимание