Спортивная робототехника онлайн

Подготовиться к WRO 2021 и другим соревнованиям уже сейчас? Это реально.

Курс для преподавателей и школьников

Цель курса

Прокачать hard skills в направлении спортивная робототехника. Изучить методы решений олимпиадных задач.

Как достичь цели

Решение задач WRO и других можно разбить на этапы:

Декомпозиция задачи на подзадачи, после четкого понимания правил
Создание аппаратно-программного решения для каждой из подзадач. Отладка каждой подзадачи
Объединение подзадач в цельное решение. Итерационная отладка с откатом вплоть до 1-го пункта

На курсе будем отрабатывать на практике эти 3 пункта

Методика

Теоретический материал подается (Zoom) и проверяется онлайн и на практике. Задачи, учащиеся решают на реальном поле с реальным роботом, сидя дома. На занятиях упор на практику: 20% теория, 80% практика плюс Д/З. Примеры на EV3-G, и EV3Basic/CLEV3R. (Рекомендую использовать текстовый ЯП).

Группы школьников и тренеров — раздельные

Учебный план

Декомпозиция

Декомпозиция задачи на подзадачи
Итерационный подход к решению иерархически разложенной задачи на подзадачи

Навигация

Движение по линии. P и PD — регулятор
Движение по линии, условие выхода из цикла — перекресток
«Умные» повороты. Интегральная часть PID-регулятора; Повороты с PID выравниванием на линии
Движение по линии, условие выхода из цикла — энкодер
Движение по линии на одном датчике. Ошибка как функция от номера порта датчика. f(port)=err(port). Инструмент отладки — мониторинг переменных

Физика и геометрия в роботе

Различное положение датчиков: широко-узко, высоко-низко, далеко-близко. Влияние на поведение робота
Инструмент отладки — построение графика значений датчиков и переменных в электронной таблице
Не линейная фильтрация входных значений
Центр масс
Проскальзывания. Отладка с помощью камеры с высоким fps (240-960)
Конструкция с центровкой массы на ведущих колесах
Плавный старт, линейный и нелинейный (с обратной связью) ко времени.
Плавная остановка
Система питания блока EV3. Характеристики различных типов питания. Влияние на поведение робота
Кодирование информации положением робота на старте

Шасси на средних моторах

Средние моторы. Универсальное шасси
Подпрограммы (мои блоки) для движения по линии до перекрестка, до энкодера
Синхронизация средних двигателей. Движение по дуге
Синхронизации при повороте двумя колесами. Вращение с центром по центру оси колес — частный случай движения по дуге (Радиус=0)
Поворот одним колесом. Сравнение с поворотом двумя колесами.
Реактивное торможение. Повороты без остановки
Влияние геометрии поля на геометрию робота

Работа с цветом

RGB значения с датчика цвета EV3. RGB цветовое пространство
Принципы работы датчиков цвета EV3 и HiTechnic
Движение по границе двух цветов
Цветовое пространство HSV
Алгоритм конвертации RGB2HSV
Нормализация датчиков (mapping) в режиме отраженного света
Баланс белого (mapping для каждого канала) для считывания цвета
Сравнение EV3 и HiTechnic датчиков цвета

Параллельные алгоритмы

Чтение цвета на ходу (без остановки). Метод координат. Один элемент — одно чтение
Использование графиков для анализа показаний датчиков
Конечные автоматы
Чтение цвета на ходу. Метод координат. Один элемент — N считываний
Поиск Моды среди N считываний
Нелинейный фильтр — доверительный интервал
Чтение, удар/захват на ходу
Управление манипулятором/клюшкой из параллельной задачи

Манипуляторы

Типы
Свойства
Выбор под задачу
Управление

Задачи со звездочкой

Координатная сетка. Положение робота (X,Y,Θ). Навигация
Одометрия
Локализация
Теория графов. Алгоритм Дейкстры

Преподаватель

Томшин Павел Валерьевич
Образование: Инженер, УРФУ
Опыт работы с детьми: 14 лет
Тренер команд победителей World Robot Olympiad FIT 2018 Philippines
Тренер сборной РФ по робототехнике
Тренер на Хакатонах по образовательной робототехнике: РФ, Казахстан, Беларусь, ОАЭ, Коста Рика, Греция, Турция

Что требуется

Знать, что такое ветвление, цикл, переменные (в конце курса — массивы). Необходимо иметь опыт настройки движения робота по линии на EV3.

Для работы потребуется:

Набор EV3 45544
Дополнительно 2 датчика цвета EV3
Дополнительно 2 средних двигателя
Цветные кирпичики Лего 2 х 4
Распечатать тренировочное поле 2362 х 1118 мм (можно воспользоваться полем шорт-трек и изолентой, но удобней будет специальное поле)
Желательно, колеса 62.4 — 2шт
Компьютер с доступом в интернет

Новые группы

Отзывы

Виталий, Россия

Лучший курс по робототехнике на базе EV3! Самая необходимая информация изложенная простым языком с наглядными примерами в хорошо структурированной форме. Рекомендую всем!

I have seen several online courses related to Lego EV3 and this for me is one of the best. In his lessons he not only learns robotics, but also indirectly, logic, programming, physics, mathematics … in a pleasant and practical way. I am doing it with my 14 year old daughter, and we are enjoying and learning a lot. These lessons are very useful for parents who want to teach their children robotics (and take advantage of LEGO Ev3), students who want to self-form or robotics teachers who want to improve their level of knowledge. Thank you very much for your time and you always fast and precise answers to our doubts.

Jesus Galende, Испания

Khang Nguyen, Вьетнам

I really enjoyed learning this course with alot of enthusiasm. This course had helped me alot of ev3 and robotics. Really easy to understand and to do tasks. Especially, all questions are answered very fast and clear. However, there is a little bit of difficulties to me when listening to some of your explanation. I hope that in the future the lessons will have subtitles in them. Thank you, mr. Pavel.

A well-organized course with detailed information, explained in a simple way. Videos are very helpful and the fact that participants build the blocks from scratch is beneficial. The advanced algorithms will be of great help for WRO participants. I enjoyed the course even more because we had the chance to have Pavel Tomshin on site. Thank you very much Pavel!

Agni Pachouli, Греция