Академия робототехники RoboNest

Курсы повышения квалификации
по робототехнике

О курсах

Цель
Освоение 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 обучения
В 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.
В последнем случае удостоверение о повышении квалификации выдается после получения соответствующего образования.
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
В рамках курса ОЧЕНЬ МНОГО программирования !

Краткая программа курсов

В рамках курса рассматриваются темы:
Введение
  • Стандартизация робототехнических устройств
  • Классификация мобильных робототехнических устройств
  • Функциональная схема и принцип работы мобильных колесных роботов
Аппаратная часть
  • Сенсорная подсистема (типы и разновидности датчиков, особенности применения)
  • Исполнительная подсистема (классификация приводов, контроллер ТРИК)
Программная часть
Основы алгоритмики
Симулятор TRIK Studio
Интегрированные среды разработки (IDE)
Основы программирования на Python
Декомпозиция задач
Последовательность решения инженерно-технологических задач на примерах:
  • Олимпиада НТИ профиль Интеллектуальные робототехнические системы
  • Траектория / лабиринт
  • RoboCup Junior Rescue Line / Maze (в планах)
Подсистема управления
  • Введение в теорию автоматического управления
  • Алгоритмы фильтрации показаний датчиков
  • Навигация мобильных колесных роботов
    • Системы навигации
    • Локализация
    • Картирование
    • Планирование и управление движением


Основы компьютерного зрения
  • 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)


Межагентное взаимодействие роботов
  • Организация единой сети для управления роботами (контроллер TRIK)
  • Программирование роботов для одновременного безаварийного выполнения заданий
Итоговая аттестация

Стоимость и сроки проведения курсов

Модуль 1
Для начинающих
12000 руб.
с 25.10.2021 по 30.10.2021

Свободных мест: 10
Записаться
Модуль 3
Для заканчивающих :)
15000 руб.
с 28.03.2022 по 02.04.2022

Свободных мест: 10
Записаться

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 :)
Что входит в стоимость
  • 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)
Место проведения курсов
  • Все курсы проводятся по адресу: Екатеринбург, ул.Сулимова, д. 46, оф.301
  • Ориентир - ТРЦ Парк-Хаус (ул.Сулимова 50)
Питание и проживание
  • 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)
Зачем несколько Модулей?
  • 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 / темаМодуль 1Модуль 2Модуль 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*