Проект создания прототипа беспилотного автомобиля
Оценка 5

Проект создания прототипа беспилотного автомобиля

Оценка 5
Научно-исследовательская работа
docx
8 кл—11 кл +1
06.07.2022
Проект создания прототипа беспилотного автомобиля
Проект создания прототипа беспилотного автомобиля «Модуль». Цель: модернизировать радиоуправляемую машину в прототип беспилотного автомобиля. Планируется модернизировать радиоуправляемую машину в прототип беспилотного автомобиля, который сможет самостоятельно избегать столкновений с препятствиями и распознавать знаки дорожного движения. Проект создания прототипа беспилотного автомобиля «Модуль», предполагает модернизацию радиоуправляемой машины.
Проект создания прототипа беспилотного автомобиля.docx

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

«Станция технического творчества г. Губкинский»

Адрес: ЯНАО, 629830 г.Губкинский  микрорайон 3, дом 38, код 34936 телефон  3-03-97, 5-18-97.

E-mail: stt@mogub.yanao.ru

 

 

 

 

 

 

Проект

беспилотный автомобиль «Модуль»

 

 

Руководитель проекта:

Филицин Андрей Алексеевич

педагог дополнительного образования

МБУ ДО «Станция технического творчества г. Губкинский»

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Губкинский

2020 г


 

Беспилотный автомобиль «Модуль»

Проект создания прототипа беспилотного автомобиля «Модуль».

Цель: модернизировать радиоуправляемую машину в прототип беспилотного автомобиля.

Планируется модернизировать радиоуправляемую машину в прототип беспилотного автомобиля, который сможет самостоятельно избегать столкновений с препятствиями и распознавать знаки дорожного движения.

Проект создания прототипа беспилотного автомобиля «Модуль», предполагает модернизацию радиоуправляемой машины.

Предполагается, что автомобиль автоматически перехватывает управление при возникновении предаварийной ситуации и пытается избежать столкновение с объектом(и).

Для принятия решения (Классификации ситуации) о предаварийной ситуации программным обеспечением автомобиля будет использоваться алгоритм машинного обучения «Random Forest», что позволит улучшить точность результата и сможет избежать «ложной» активации. Алгоритм будет работать на данных полученных с датчиков расстояния. В дальнейшем планируется расширить кол-во датчиков для классификации ситуаций.

Также предполагается использовать компьютерное зрение, для детектирования и классификации знаков дорожного движения, что позволит автоматически ограничивать скорость автомобиля на определённых участках дороги.

Сокращения:

ЯП – Язык программирования

Этапы реализации проекта

№ п/п

Наименование

Задачи

Ответственный

Сроки исполнения

Результат

Выполнена

1

Формирование группы из воспитанников и преподавателей станции, для реализации проекта

Привлечь и сформировать группу из воспитанников и преподавателей МБУ ДО «СТТ» для реализации данного проекта

Филицин А.А.

Сентябрь 2020 года.

Сформирована группа из 4-х воспитанников и руководителя

Сентябрь 2020 года.

2

Подбор необходимого оборудования и программного обеспечения.

Проанализировать поставленную задачу и результаты похожих проектов для формирования списка необходимого оборудования и программного обеспечения.

Филицин А.А.

Сентябрь 2020 года.

 

·   Автомобиль на радиоуправлении

·   Программируемый микроконтроллер Arduino Uno

·   Одноплатный компьютер Raspberry Pi

·   3 датчика HC-SR04, которые позволяют определять дистанцию от автомобиля в трёх направлениях

·   Радиоприёмник

·   Raspberry pi camera rev 1.3

·   Arduino (ПО)

·   Python (ПО)

·   Visual Studio 2019 (ПО)

·         Дополнительные библиотеки для языков программирования (python, c++): openCV, tensorflow, serial, numpy, sklearn, pandas и т.д.

Сентябрь 2020 года.

 

3

Изучение и получение необходимых знаний и навыков по работе с используемым оборудованием и программным обеспечением

Проанализировать и изучить необходимые направления, навыки и компетенции.

 

Филицин А.А.

Сентябрь – ноябрь 2020 года.

Были изучены следующие направления, навыки и компетенции:

·         Язык программирования C++

·         Язык программирования Python

·         Работа с микроконтроллером Arduino Uno

·         Работа с радиоприёмником

·         Работа с датчиками расстояния HC-SR04

·         Работа с сервоприводами

·         Работа с портами Arduino и передача / получения информации через библиотеку «Serial» (ЯП Python)

·         Работа с библиотеками для работы с данными (в том числе с BigData) «numpy», «pandas» (ЯП Python)

·         Работа с библиотеками для машинного обучения «sklearn» - для принятия решения о предаварийной ситуации используя алгоритм «Random Forest» (Алгоритм тестируется и может быть изменён), «tensorflow» - для детектирования и классификации знаков дорожного движения (будет использоваться свёрточная нейронная сеть, на данный момент архитектура в разработке)

·         Работа с одноплатным компьютером Raspberry Pi с операционной системой Raspberry Pi OS (Linux)

·         Обработка изображения, полученного с камеры для улучшения точности детектирования и классификации

 

Основная часть работы выполнена, работа продолжается над изучением дополнительной информации по машинному обучению (machine learning, computer vision)

Этап задерживается из-за сложности изучаемого материла (материал по данным темам не предназначен для детей в возрасте 13-17 лет, обычно его преподают на 4 курсе университета по направлениям, связанным с программированием)

4

Работа над созданием прототипа.

Создать прототип для проверки используемых подходов, технологий, библиотек (связанных с машинным обучением) и ПО

Филицин А.А.

Декабрь 2020 года.

 

Создан прототип и проводится тестирование используемых подходов, технологий, библиотек (связанных с машинным обучением) и ПО

Выполняется

5

Испытательные заезды

Провести испытательный заезд для тестирования прототипа в реальных условиях и выявить проблемные моменты

Филицин А.А.

Январь 2021 года.

 

 

6

Демонстрация инженерного проекта на региональных соревнованиях «Робофест-2021»

Подготовить прототип к демонстрации инженерного проекта

Филицин А.А.

Февраль 2021 года в г. Ноябрьск.

 

 

 


 

Приложения 1

Схема прототипа:

 

 

 


 

Приложения  2

Результат создания прототипа:

 

С


 

Скачано с www.znanio.ru

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ

Беспилотный автомобиль «Модуль»

Беспилотный автомобиль «Модуль»

Привлечь и сформировать группу из воспитанников и преподавателей

Привлечь и сформировать группу из воспитанников и преподавателей

Arduino Uno · Работа с радиоприёмником ·

Arduino Uno · Работа с радиоприёмником ·

Изучение и получение необходимых знаний и навыков по работе с используемым оборудованием и программным обеспечением

Изучение и получение необходимых знаний и навыков по работе с используемым оборудованием и программным обеспечением

Приложения 1 Схема прототипа:

Приложения 1 Схема прототипа:

Приложения 2 Результат создания прототипа:

Приложения 2 Результат создания прототипа:
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
06.07.2022