Команда Animal Electronics

Чернова Маргарита, капитан и помощник конструктора ▼
Обучение 4 года обучения: Творческое проектирование, Программирование микроконтроллеров (Arduino), Основы робототехники
Практический опыт роботостроения Lego-роботы, Творческий проект OnStage Гуси-лебеди
Достижения и награды в робототехнике

 

Проект Geese Swans:
- 1 место Региональный этап RoboCup 2019 (OnStage Novice)
- 1 место RoboCup Russia Open 2019 (OnStage Novice)
- 3 место RoboCup 2019 Sydney (OnStage Novice)
- 1 место RoboCup Asia Pacific (OnStage Novice)
2 место Открытые соревнования Санкт-Петербурга
Диплом 2 степени - 39-ая всероссийская конференция с международным участием «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития"
Диплом 2 степени - 38-ая всероссийская конференция с международным участием «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития"

х
Литвинова Мария, конструктор ▼
Обучение 4 года обучения: Основы робототехники Lego, программирование микроконтроллеров Arduino, Инженерное проектирование
Практический опыт роботостроения Lego-роботы, творческие проекты
Достижения и награды в робототехнике

Победы в городских соревнованиях

1 место в RoboCup Russia Open 2019 в Томске

3 место в RoboCup 2019 в Австралии

1 место в RoboCup Asia - Pacific 2019 в Москве.

х
Браулов Григорий, программист нейронных сетей ▼
Обучение 1 год обучения: Нейронные сети и основы искусственнного интеллекта, Программирование микроконтроллеров (Arduino)
Практический опыт роботостроения  
Достижения и награды в робототехнике  
х
Хазанова Анастасия, создатель балансирующего робота и дизайнер ▼
Обучение 3 года обучения: Основы робототехники, Основы теории автоматического управления
Практический опыт роботостроения Балансирующие роботы, робот для большого путешествия, rescue line, дорога-2
Достижения и награды в робототехнике 3 место в гонках балансирующих роботов
х
Казанцева Ольга Юрьевна, руководитель
Иванов Василий Леонидович, руководитель
Коваленко Надежда Сергеевна, руководитель

Лига OnStage (Advance)

Главное изображение

Изображение 1
Изображение 2
Изображение 3
Видео
Конструкция робота
Программное обеспечение робота
Стратегия и журнал
Плакат

Видео

Краткое описание элементной базы, электроники и особенностей конструкции

  

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

 

Робот-слон – ключевой персонаж нашего циркового шоу. Он «слышит» и «понимает» дрессировщика, выполняя всевозможные трюки: танцевать, исполнять мелодию, встать на задние лапы, «полет» и др. Основой для внешнего облика робота послужила мягкая игрушка слон, купленная в магазине ИКЕА. Мы убрали из нее наполнитель и вставили «скелет», сделанный из напечатанных деталей и электронных компонентов. Конструкция робота состоит из туловища, omni-платформы, подъемного и поворотного механизмов. Туловище спроектировано в САПР Autodesk Inventor, изготовлено в основном из пластика, присутствуют детали из фанеры и оргстекла. Нас вдохновила конструкция робота Boston Dynamics Spot, что побудило создать нечто похожее. Каждая лапа слона имеет три степени свободы, реализованные с помощью трех сервомоторов. Поэтому для перемещения робота по сцене мы используем omni-платформу, на которой закреплена основная электроника робота и 4 omni-колеса. Туловище робота-слона закреплено на ней с помощью направляющей, поворотного узла и подъемного механизма.

Робот-панда – компаньон робота-слона. Она мастерски балансирует, кружась вокруг различных объектов, следуя за дрессировщиком и реагируя на его жесты, благодаря показаниям ультразвуковых дальномеров. Представляет собой балансирующего робота на базе конструктора Lego Mindstorms Ev3. Плюшевая панда - мягкая игрушка из ИКЕА с прочным каркасом внутри.

Робот-обезьяна представляет собой омниплатформу, на которой закреплена мягкая игрушка обезьяна, к которой прикреплен POV дисплей. POV дисплей – это быстро вращающаяся светодиодная лента. POV (Persistence Of Vision) – эффект персистенции. Эффект основан на возможности нашего мозга и глаз соединять в одно изображение быстро меняющиеся (движущиеся или мерцающие) картинки. Пикселизация изображения и вывод его реализован с помощью разных цветов светодиодов на ленте. Наш дисплей собран на адресной ленте WS2812 с разрешением в 0,5 градусов. На этом дисплее можно воспроизводить различные картинки и анимации в формате gif.

Описание ПО робота (язык и среда программирования, перечень реализованных алгоритмов, описание структуры программы )

 

Программное обеспечение робота-слона состоит из 3-х модулей. Основная управляющая программа находится на Arduino Mega. Она управляет omni-платформой и лапами робота. Программа написана на С-подобном языке в Arduino IDE. Программа распознавания голосовых команд выполняется на Jetson Nano, используется сверточная нейронная сеть. Написана на Python 3.7.3 в Visual Studio. Программа распознавания меток запускается на OpenMV. Написана на Python в OpenMV IDE. Программа робота-панды написана на языке RobotC. В программе используется пропорционально-интегральный регулятор для скорости изменения угла относительно калибровочного значения и пропорционально-дифференциальный регулятор для энкодеров относительно ориентира, изменяемого значения места нахождения робота. Программа для робота-обезьяны написана на языке C в среде Arduino IDE. Она пикселизирует картинку и кодовые значения подает на адресную светодиодную ленту.

Стратегия (как решается задача, заданная регламентом лиги)

 

Наш проект представляет собой роботизированных животных, которые умеют показывать цирковые трюки. Важной особенностью воплощения этой идеи является разнообразие конструкций и технологий. Слон – шагающий робот на омниплатформе, который «слышит» голос дрессировщика и «понимает», какой трюк нужно выполнить, с помощью алгоритмов нейронных сетей. Панда – балансирующий робот на базе Lego EV3, для программирования которого использованы основы ТАУ. Обезьяна – робот, изображающий трюки с помощью быстро вращающейся адресной LED ленты, которая благодаря POV-эффекту создает у зрителей оптическую иллюзию.

Сюжет закручивается вокруг дрессировщика, который устраивается на работу, но вместо настоящих животных у него роботы. Директор цирка сначала не верит, что роботы могут заменить животных, но дрессировщик вместе с роботом-слоном, роботом-пандой и роботом-обезьяной успешно доказывают это, выполняя трюки. В итоге, директор принимает на работу дрессировщика с его роботами. Предлагаемая нами стратегия поведения роботов на сцене изображена в виде взаимодействий на схеме.

Взаимодействие робот-человек - ключевое в представлении. Робот-слон реагирует на голосовые команды человека, выполняя разные трюки. Животное реагирует на сигналы датчика жестов. Теперь о взаимодействии робот-робот и связи между роботами. Слон двигается по сцене, выравниваясь относительно ARuco маркеров на обезьяне, а также они связаны по Bluetooth. Робот-панда двигается вокруг слона за счет показаний дальномера.

    Инженерный журнал

Плакат

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

E-mail отправителя *:
Тема письма:
Ваш вопрос... *:
Вы робот? *: