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
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.