Команда MVK

Городов Михаил, программист, электронщик, капитан команды ▼
Обучение 6 лет обучения: Летательные аппараты, основы видеозрения и навигации, творческое проектирование и радиоэлекроника
Практический опыт роботостроения Роботы-футболисты MVK для RoboCup Junior Soccer Open 2018, 2019, творческие проекты для WRO-2015, 2016, 2017
Достижения и награды в робототехнике

1 место в RoboCup 2019(Sydney) Soccer Open в SuperTeam

1 место в RoboCup European Junior 2019 Soccer Open

1 место в RoboCup Asia Pasific 2019 Soccer Open

1 место в RoboCup 2018(Montréal) Soccer Open в SuperTeam

1 место в WRO 2017(San José) в средней творческой категории

1 место в WRO 2016(New Delhi) в средней творческой категории

2 место в WRO 2015(Doha) в младшей творческой категории

х
 Тимофеев Максимилиан, платы + программы ▼
Обучение 5 лет обучения: Основы Рб (1-3), BEAM, Arduino, видеозрение, нейросети
Практический опыт роботостроения  
Достижения и награды в робототехнике

2 место на RCRO, победы на городских соревнованиях

х
Лашицкий Вячеслав, инженер-конструктор ▼
Обучение 5 лет обучения: Основы робототехники, андроидные роботы, 3D моделирование, программирование микроконтроллеров, творческое проектирование
Практический опыт роботостроения Робот сумоист, робот для передвижения по линии, робот для лабиринта, андроидные роботы, робот футболист
Достижения и награды в робототехнике

Благодарственное письмо за участие в показе робототехнических проектов комиссии в составе глав комитетов, отделов и секторов Правительства Санкт-Петербурга, апрель 2018г

Абсолютный чемпион в соревнованиях RoboCup Asia-Pacific 2019 в категории Junior Soccer Open

1 место в районном этапе Всероссийской олимпиады школьников по технологии

Диплом 3 степени за представленный проект на конференции ГУАП «Школьная информатика и проблемы устойчивого развития»

х
Ермолаев Олег, конструктор ▼
Обучение более 7 лет обучения: Основы 3D ОДОД 239, Инженерное 3D моделирование СПБПУ, Спортивная и творческая робототехника "Академия цифровых технологий", Экстремальная робототехника СКТБ ЦНИИ РТК
Практический опыт роботостроения 7 модификаций роботов для участия в Кубке РТК
Достижения и награды в робототехнике

1 место Кубок РТК RCAP

3 место Кубок РТК Северо-Запад 18, 19

х
Филиппов Сергей Александрович, руководитель
Николаева Ирина Игоревна, руководитель
Королев Дмитрий Михайлович, руководитель
Китаев Николай Анатольевич, руководитель

Лига RCJ Soccer Open

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

 

Ходовая часть робота состоит из четырех приводов с подшипниковыми узлами и зубчатыми колесами для смещения оси вращения колеса. Тяги к колесам приводят двигатели постоянного тока Pololu 25D 12V High-Power 500 об/мин 6,12 кгс*см со встроенным энкодером, состоящим из двух датчиков Холла и магнитного диска, прикрепленного к ротору двигателя. Самостоятельно разработанные всенаправленные колёса позволяют роботу двигаться в любом направлении, вне зависимости от его ориентации. Дриблер – это механизм захвата и ведения мяча. Благодаря ему, робот может эффективно производить атакующие и оборонительные манёвры. Электромагнитные толкатели, установленные под углом, друг к другу позволяют роботу производить удар по мячу в нескольких направлениях Блок управления роботом-футболистом включает в себя три печатные платы: материнскую плату, светочувствительную плату датчиков и коммутационную плату-адаптер для подключения аккумулятора. Основными компонентами электронной системы управления являются материнская плата и плата датчиков. Материнская плата построена на базе высокопроизводительного микроконтроллера STM32F407VGT6 от STMicroelectronics с ядром ARM Cortex-M4. Она содержит вторичные источники питания, электронику для управления двигателями постоянного тока (H-мост MC33926 от NXP) и электромагнитным ударным механизмом, а также разъемы для периферийных устройств (видеокамера OpenMV M7, BT-модуль HC-05, датчик расстояния VL53L0X, IMU-Сенсор Sparkfun Razor M0, плата датчиков, 2 соленоида и пр.)

  

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

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

 

На основе электрических схем плат управления нами была разработана программная архитектура, основанная на принципе конечного автомата. Поскольку электроника построена на базе микроконтроллеров серий STM32F1 и STM32F4 для работы с периферией мы использовали библиотеку SPL, предоставленную производителем, и драйвер CMSIS для ядра ARM Cortex. Программное обеспечение написано на языках C и C++ в интегрированной среде разработки Keil uVision 5 Для описания математических моделей распознаваемых цветных меток и мяча используется алгоритм BFS (поиск в ширину), встроенный в модуль камеры. Похожими по цвету точками считаются все попадающие в диапазон между двумя калибровочными значениями-цветами в трехмерном пространстве LAB Для связи между программируемыми устройствами были разработаны протоколы прикладного уровня с тремя состояниями конечного автомата: • Поиск заголовка в потоке входящих данных • Заполнение данными • Проверка хэш-суммы и логирование данных.

Для управления низкоуровневой периферией используются библиотека Standard Seripheral Library и драйвера CMSIS для ядра ARM-Cortex. Распознавание цветных объектов облегчается благодаря использованию библиотеки компьютерного зрения OpenCV и библиотеки линейной алгебры Eigen.

Стратегия (как решается задача, заданная регламентом лиги)

Использование выпуклого зеркала позволяет использовать полярную систему координат, связанную с роботом, при решении задачи его навигации в системе координат, связанной с игровым полигоном. Ориентация происходит в созданной модели инерциальной и глобальной навигации. Объезд и следование за мячом осуществляется по связке эллиптических траекторий и линейных зависимостей. В алгоритме нашего робота – совмещение окружности с изменяющимся радиусом (обратно пропорционально расстоянию до мяча) и прямая езда на мяч. Роботу важно определять, в какой части поля он находится. В алгоритме нападающего мы используем это для отъезда от линии аута. Когда какой-либо датчик на плате датчиков видит белую линию, робот выезжает в направлении центра полигона. Реализация тактики нападающего также представляет из себя конечный автомат с тремя основными состояниями:
• Выравнивание на мяч
• Выезд на мяч
• Возврат к воротам

Здесь роботу также важно определять, в какой части полигона он находится. В алгоритме вратаря мы используем это для точного позиционирования и выравнивания на мяч.

    Инженерный журнал

Плакат

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

Team MVK

Gorodov Mikhail, programmer, electronics engineer, team captain ▼
Education 6 years of study: Aircraft, the basics of video vision and navigation, creative design and radio electronics
Hands-on experience in robotics MVK football robots for RoboCup Junior Soccer Open 2018, 2019, creative projects for WRO-2015, 2016, 2017
Achievements and awards in robotics

1st place in RoboCup 2019 (Sydney) Soccer Open in SuperTeam

1st place in RoboCup European Junior 2019 Soccer Open

1st place in RoboCup Asia Pasific 2019 Soccer Open

1st place in RoboCup 2018 (Montréal) Soccer Open in SuperTeam

1st place in WRO 2017 (San José) in the medium creative category

1st place in WRO 2016 (New Delhi) in the middle creative category

2nd place in WRO 2015 (Doha) junior creative category

х
 Timofeev Maximilian, boards + programs ▼
Education 5 years of study: & nbsp; Basics of RB (1-3), BEAM, Arduino, video vision, neural networks
Hands-on experience in robotics  
Achievements and awards in robotics

2nd place at RCRO, victories in city competitions

х
Lashitsky Vyacheslav, design engineer ▼
Education 5 years of study: Fundamentals of Robotics, Android Robots, 3D Modeling, Microcontroller Programming, Creative Design
Hands-on experience in robotics Sumo robot, line robot, maze robot, android robots, soccer player robot
Achievements and awards in robotics

Letter of thanks for participation in the demonstration of robotic projects of the commission as part of the heads of committees, departments and sectors of the Government of St. Petersburg, April 2018

Absolute champion in the RoboCup Asia-Pacific 2019 competition in the Junior Soccer Open category

1st place in the regional stage of the All-Russian Olympiad for Schoolchildren in Technology

3rd degree diploma for the project presented at the SUAI conference School Informatics and Problems of Sustainable Development»

х
Ermolaev Oleg, designer ▼
Education more than 7 years of study: & nbsp; Basics of 3D ODOD 239, Engineering 3D modeling SPBPU, Sports and creative robotics Academy of Digital Technologies, Extreme Robotics SKTB TsNII RTK
Hands-on experience in robotics 7 modifications of robots for participation in the RTK Cup
Achievements and awards in robotics

1st place RTK RCAP Cup

3rd place Cup of RTK North-West 18, 19

х
Filippov Sergey Alexandrovich, head
Nikolaeva Irina Igorevna, head
Dmitry Mikhailovich Korolev, head
Kitaev Nikolay Anatolyevich, head

League RCJ Soccer Open

Main

Img 1
Img 2
Img 3
Video
Robot design
Robot software
Strategy and log
Poster

Video

Brief description of the element base, electronics and design features

 

The undercarriage of the robot consists of four drives with bearing assemblies and gears for shifting the axis of rotation of the wheel. The traction to the wheels is driven by DC motors Pololu 25D 12V High-Power 500 rpm 6.12 kgf * cm with a built-in encoder consisting of two Hall sensors and a magnetic disk attached to the motor rotor. Self-designed omnidirectional wheels allow the robot to move in any direction, regardless of its orientation. Dribbler & ndash; it is a mechanism for capturing and dribbling the ball. Thanks to him, the robot can effectively perform attacking and defensive maneuvers. Electromagnetic pushers mounted at an angle to each other allow the robot to hit the ball in multiple directions The football robot's control unit consists of three printed circuit boards: a motherboard, a light-sensitive sensor board, and an adapter switch board for connecting a battery. The main components of the electronic control system are the motherboard and the sensor board. The motherboard is based on the high-performance STM32F407VGT6 microcontroller from STMicroelectronics with an ARM Cortex-M4 core. It contains secondary power supplies, electronics for controlling DC motors (H-bridge MC33926 from NXP) and an electromagnetic shock mechanism, as well as connectors for peripheral devices (OpenMV M7 video camera, HC-05 BT module, VL53L0X distance sensor, IMU-Sensor Sparkfun Razor M0, sensor board, 2 solenoids, etc.)

  

Description of the robot's software (programming language and environment, list of implemented algorithms, description of the program structure)

 

Based on the electrical circuits of the control boards, we have developed a software architecture based on the principle of a finite state machine. Since the electronics are based on STM32F1 and STM32F4 microcontrollers, we used the SPL library provided by the manufacturer and the CMSIS driver for the ARM Cortex core to work with peripherals. The software is written in C and C ++ in the Keil uVision 5 integrated development environment. The BFS (Breadth First Search) algorithm built into the camera module is used to describe the mathematical models of recognizable color marks and the ball. All points that fall within the range between two calibration values-colors in the three-dimensional LAB space are considered to be similar in color. For communication between programmable devices, application-level protocols with three states of the state machine have been developed: Searching for a header in the incoming data stream * Filling with data * Hash sum check and data logging.

The Standard Seripheral Library and CMSIS drivers for the ARM-Cortex core are used to control low-level peripherals. Recognition of colored objects is facilitated by the use of the OpenCV computer vision library and the Eigen linear algebra library.

Strategy (how the task set by the league regulations is solved)

The use of a convex mirror makes it possible to use the polar coordinate system associated with the robot when solving the problem of its navigation in the coordinate system associated with the playground. The orientation takes place in the created inertial and global navigation model. Bypassing and following the ball is carried out along a bunch of elliptical trajectories and linear dependencies. In the algorithm of our robot & ndash; aligning a circle with a varying radius (inversely proportional to the distance to the ball) and driving straight on the ball. It is important for the robot to determine which part of the field it is in. In the attacker's algorithm, we use this to move away from the out line. When any sensor on the sensor board sees a white line, the robot moves towards the center of the polygon. The attacker's tactics are also a state machine with three main states:
* Ball alignment
* Going to the ball
* Return to the gate

Here it is also important for the robot to determine which part of the polygon it is in. In the goalkeeper algorithm, we use this to accurately position and align on the ball.

    Log

Poster

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