Курсы повышения квалификации
по робототехнике
О курсах
- ЦельОсвоение слушателями практикоориентированных знаний, способствующих повышению их квалификации, профессиональной компетенции для подготовки школьников к успешному участию в значимых олимпиадах и соревнованиях (Олимпиада НТИ, Робофинист, Robocup Junior Rescue и др.)
- Для кого курсы?Для преподавателей дополнительного образования, которые хотят со своими воспитанниками успешно участвовать в Олимпиаде НТИ и других робототехнических олимпиадах и творческих конкурсах, а также для всех лиц, заинтересованных в более продвинутой подготовке по робототехнике на базе своих образовательных учреждений.
- Условия обученияВ соответствии с действующим законодательством Российской Федерации к освоению дополнительных профессиональных программ допускаются:
- лица, имеющие среднее профессиональное и (или) высшее образование;
- лица, получающие среднее профессиональное и (или) высшее образование.
- Формат проведения курсов
- Курсы проводятся в очном формате
- Вариант дистанционного формата - в разработке
- Продолжительность и состав курсов
- Каждый модуль рассчитан на 72 академических часа.
- Обучение по каждому модулю предусматривает:
- Теоретический материал
- Практические задачи в симуляторе TRIK Studio
- Практические задачи на реальных роботах
- Итоговое задание на реальных роботах.
- Аппаратная платформа и среда программирования
- Теоретический материал (алгоритмы и псевдокод) преподаются без привязки к особенностям робототехнических платформ
- Практические задачи на реальном роботе выполняются на платформе TRIK
- Язык программирования - Python 3.x (либо JavaScript - ECMAScript 5.1)
- Среда программирования - TRIK Studio (также возможно использование IDE типа Pycharm, VS Code, Sublime Text)
- Требования к слушателям"Модульность" курса дает возможность постепенного освоения сложных алгоритмов управления колесными мобильными роботами. Для успешного и комфортного прохождения курса, слушателям очень желательно знать/уметь:
- Математику, геометрию на уровне 9-11 класса
- Владение компьютером на продвинутом уровне
- Практический опыт участия в робототехнических соревнованиях / конкурсах / проектах
Краткая программа курсов
В рамках курса рассматриваются темы:
- Стандартизация робототехнических устройств
- Классификация мобильных робототехнических устройств
- Функциональная схема и принцип работы мобильных колесных роботов
- Сенсорная подсистема (типы и разновидности датчиков, особенности применения)
- Исполнительная подсистема (классификация приводов, контроллер ТРИК)
Основы алгоритмики
Симулятор TRIK Studio
Интегрированные среды разработки (IDE)
Основы программирования на Python
Симулятор TRIK Studio
Интегрированные среды разработки (IDE)
Основы программирования на Python
Последовательность решения инженерно-технологических задач на примерах:
- Олимпиада НТИ профиль Интеллектуальные робототехнические системы
- Траектория / лабиринт
- RoboCup Junior Rescue Line / Maze (в планах)
- Введение в теорию автоматического управления
- Алгоритмы фильтрации показаний датчиков
- Навигация мобильных колесных роботов
- Системы навигации
- Локализация
- Картирование
- Планирование и управление движением
- Цветовые схемы (RGB, HSV)
- Алгоритмы обработки изображений (фильтры) без OpenCV, включая матричные фильтры (матрицы свертки)
- Алгоритмы перевода цветного изображения в градации серого, 6 алгоритмов
- Алгоритмы перевода изображения в черно-белое (бинаризация), 3 алгоритма
- Штрих-код (считывание и распознавание)
- Метки дополненной реальности ArTag (считывание, распознавание, проверка на корректность через код Хэмминга)
- Организация единой сети для управления роботами (контроллер TRIK)
- Программирование роботов для одновременного безаварийного выполнения заданий
График занятий
09:00 - 11:00
09:00 - 11:00
Занятия по программе
11:00-11:20
11:00-11:20
Перерыв
11:20 - 13:30
11:20 - 13:30
Занятия по программе
13:30 - 14:30
13:30 - 14:30
Обеденный перерыв
14:30 - 16:20
14:30 - 16:20
Занятия по программе
16:20 - 17:00
16:20 - 17:00
Перерыв (кофе-брейк)
17:00 - 19:00
17:00 - 19:00
Занятия по программе
Ответы на возможные вопросы :)
- Образовательная программа по выбранному модулю
- Конструкторы TRIK во временное пользование (из расчета 1 набор на 2 слушателей)
- Ноутбук (при необходимости)
- Кофе-брейки
- Оформление удостоверения о повышении квалификации (при успешной сдаче итоговой аттестации)
- Все курсы проводятся по адресу: Екатеринбург, ул.Сулимова, д. 46, оф.301
- Ориентир - ТРЦ Парк-Хаус (ул.Сулимова 50)
- Питание и проживание за счет направляющей стороны
- Питание: через дорогу находится ТРЦ Парк-Хаус с зоной фуд-кортов и "Вилкой-ложкой"
- Проживание: для поиска подходящего места проживания ориентируйтесь на микрорайон Пионерский (улицы Учителей, Вилонова, Сулимова, Июльская, Советская, Уральская, Чекистов, Менделеева, Боровая)
- Курс разбит на Модули для возможности участия слушателей с разным начальным уровнем знаний
- Чем выше уровень Модуля, тем выше уровень сложности алгоритмов
- Слушатели, выбирающие более высокой уровень, должны знать материал предшествующих модулей, включая практические навыки.
Регистрация на курсы повышения квалификации
поля, отмеченные " * " обязательны для заполнения
| Раздел / тема | Модуль 1 | Модуль 2 | Модуль 3 | ВВЕДЕНИЕ В РОБОТОЕХНИКУ | - Стандартизация робототехнических устройств | * | * | * | - Классификация мобильных роботов | * | * | * | - Функциональная схема мобильных роботов | * | * | * | - Принцип работы мобильных роботов | * | * | * | АППАРАТНАЯ ЧАСТЬ | Сенсорная подсистема | - Датчики внутреннего состояния робота | * | * | * | - Датчики внешнего окружения робота | * | * | * | Исполнительная подсистема | - Классификация приводов | * | * | * | - Контроллер TRIK | * | * | * | ПРОГРАММНАЯ ЧАСТЬ | Алгоритмы | - Разновидности | * | - Способы описания | * | Симулятор TRIK Studio | - Возможности и настройки в TRIK Studio | * | * | * | - Создание текстовой программы (Python, JavaScript) | * | * | * | - Объекты Python для управления контроллером TRIK | * | * | * | Интегрированные среды разработки (IDE) | - PyCharm / Sublime Text / VS Code с настройками для TRIK | * | Основы программирования на Python | - Типы данных | * | - Переменные, область видимости | * | - Условные операторы, циклы | * | - Массивы, кортежи, словари | * | - Функции | * | - Файлы (создание, чтение/запись данных) | * | - Битовые и логические операции | * | * | - Модуль matplotlib | * | * | - Модуль PIL (?) | * | * | ДЕКОМПОЗИЦИЯ ЗАДАЧ | - Траектория / лабиринт | * | - Профиль ИРС Олимпиады НТИ | * | * | - RoboCup Junior Rescue Line (в планах) | * | - RoboCup Junior Rescue Maze (в планах) | * | ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ | Введение в теорию автоматического управления | - П - регуляторы | * | * | - ПИ, ПД - регуляторы | * | * | - ПИД - регуляторы | * | Алгоритмы фильтрации показаний датчиков | - Достоверность / доверительный интервал | * | - Скользящее среднее (простое, взвешенное, экспоненциальное) | * | - Медианный фильтр | * | - Комплементарный фильтр | * | - Фильтр Калмана (?) | * | НАВИГАЦИЯ мобильных колесных роботов | Системы навигации | * | * | * | Локализация | - С известным начальным направлением | * | - С неизвестным начальным направлением | * | Картирование | - Представление карты известной местности | - "Клеточные" карты (лабиринт, траектория) | * | - Геометрические карты (с координатами объектов/препятствий) | * | * | - Составление карты неизвестной местности | - "Клеточные" карты (лабиринт, траектория) | * | - Геометрические карты (с координатами объектов/препятствий) | * | * | - Локализация и картирование (SLAM) | - Локализация и картирование (SLAM) (на "клеточных" картах) | * | Планирование движения | - Планирование маршрута | - Алгоритмы BFS, DFS | * | * | - Алгоритм Дейкстры | * | * | - Алгоритмы A*, Theta* (?) | * | - Управление движением | - Прямолинейное движение | * | * | - Ускорение / торможение | * | * | - Точные повороты | * | * | - По линии | * | - Вдоль стены / препятствия | * | - В заданные координаты (X, Y) | - Одометрия (прямая кинематика) | * | * | - Алгоритмы обхода препятствий (Bug1 и Bug2) | * | - Через линейную и угловую скорости (v, w) (в планах) | * | Основы компьютерного зрения | Цветовые схемы | - Схема RGB / RGBA, каналы | * | * | - Схема HSV | * | * | - Перевод цветности RGB <-> HSV | * | * | Обработка изображений (фильтры), без библиотеки OpenCV (?) | - Geometric mean, Median, Blur | * | - Изменение яркости/контрастности | * | - Матричные фильтры (матрицы свертки) | * | Перевод цветного изображения в градации серого | - Среднее арифметическое каналов R, G, B | * | * | - Через значение яркости цвета (V в HSV) | * | * | - Через канал Y' из Y'UV (средневзвешенное) | * | * | - Поиск ближайшей точки нейтральной оси (Desaturate) | * | * | - По яркости пикселя (recommendation BT.709) | * | * | - По min/max значению из каналов (R, G, B) | * | * | Бинаризация (черно-белый формат изображения) | - По заданному пороговому значению | * | - Адаптивная бинаризация | * | - Метод Otsu | * | Обработка изображений c библиотекой OpenCV (в планах) | - Фильтры, распознавание образов | * | Штрих-код | - Считывание штрих-кода | * | - Декодирование штрих-кода | * | Метки дополненной реальности ArTag | - Распознавание меток | * | * | - Проверка корректности через код Хэмминга | * | Межагентное взаимодействие роботов | - Организация единой сети | * | - Определение «командного языка» | * | - Программирование с учетом мультиагентности | * |