सीरियस एजुकेशनल सेंटर में प्रोजेक्ट शिफ्ट

सीरियस एजुकेशनल सेंटर में पहली प्रोजेक्ट शिफ्ट खत्म हो रही है । आमतौर पर, शैक्षिक बदलाव यहां आयोजित किए जाते हैं, जिस पर स्कूली छात्र अखिल रूसी और विश्व स्तर के ओलंपियाड की तैयारी करते हैं। उदाहरण के लिए, गणितज्ञों के एक दल ने विश्व ओलंपियाड से पहले सीरियस में प्रशिक्षण शिविर आयोजित किए। भविष्य में इस जगह को प्रतिभाशाली युवाओं के लिए आकर्षण के मुख्य केंद्रों में से एक बनाने के लिए योजना बनाई गई है ताकि राज्य के विशेष खाते में उच्च तकनीक परियोजनाओं में आगे एकीकरण हो सके। ITMO विश्वविद्यालय टीम

नैनो टेक्नोलॉजी से संबंधित परियोजनाओं में व्यापक भागीदारी के अलावा, उन्होंने कई रोबोट परियोजनाओं पर स्कूली छात्रों के साथ काम किया। हमारे समूह में 19 छात्र और 3 शिक्षक शामिल थे। अग्रिम में, हमने बुनियादी प्रौद्योगिकियों और डिजाइन सुविधाओं को निर्धारित किया जो परियोजना के दौरान लागू किया जाएगा। कुछ परियोजनाएं कुछ प्रक्रियाओं के स्वचालन पर केंद्रित हैं, और कुछ में अधिक रचनात्मक दृश्य घटक है। रोबोट बनाने के लिए एक आधार के रूप में, TRIC रोबोट डिजाइनर का उपयोग करने का निर्णय लिया गया । इस कंस्ट्रक्टर के उपयोग के उदाहरण पहले ही यहां प्रकाशित किए जा चुके हैं ।



शुरुआत से ही, हमने छात्रों को प्रोग्रामिंग और डिज़ाइन कौशल के अनुसार समूहों में विभाजित करने का प्रयास किया। कार्य को व्यवस्थित करने के लिए, हमने ट्रेलो परियोजना प्रबंधन प्रणाली का उपयोग किया । चूंकि ढाई सप्ताह परियोजनाओं पर काम करने के लिए आवंटित किए गए थे, बाकी मनोरंजक और संगठनात्मक कार्यक्रमों में गए, और सीमित संख्या में कार्य थे, ट्रेलो हमारे साथ काफी खुश थे। हर तीन दिनों में हम लोगों के साथ मिलते थे और एक नए स्प्रिंट के लिए कार्य निर्धारित करते थे। यह कहना नहीं है कि यह गंभीर कंपनियों में विकास के सभी कैनन के अनुसार किया गया था, लेकिन हम लोगों को परियोजना प्रबंधन की मूल बातें से परिचित कराने में कामयाब रहे। अगला, हम सीधे परियोजनाओं पर जाते हैं।

पहली परियोजना मानव-रोबोट इंटरैक्शन से संबंधित है, दोनों रोबोट की आकर्षक उपस्थिति को डिजाइन करने के दृष्टिकोण से, और एक व्यक्ति के साथ संवाद करने और ध्यान बनाए रखने के दृष्टिकोण से। सबसे पहले, लोगों ने भाषण मान्यता प्रौद्योगिकी का उपयोग करके पता लगाया। Yandex SpeechKit का उपयोग इसके लिए किया गया था , जो सही पहचान की संभावना के घटते क्रम में http टेक्स्ट को मान्यताप्राप्त पाठ के प्रतिक्रिया वेरिएंट में प्राप्त करने की अनुमति देता है। टीआरआईसी नियंत्रक पर एक यूनिक्स प्रणाली है, और डेवलपर्स ने पाठ को भाषण में बदलने की क्षमता के साथ सिस्टम प्रदान किया है। इसके लिए , सिस्टम में एक eSpeak भाषण सिंथेसाइज़र स्थापित किया जाता है , जो वांछित पाठ को आवाज़ देता है।
मुख्य कार्यक्रम TRIK स्टूडियो सिस्टम में Qt स्क्रिप्ट पर लागू किया गया थाडिजाइनर के डेवलपर्स द्वारा समर्थित है, और यैंडेक्स सर्वर को ऑडियो फ़ाइल के हस्तांतरण के साथ हिस्सा बैश स्क्रिप्ट के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है। तदनुसार, लिनक्स कार्यक्षेत्र से क्यूटी स्क्रिप्ट प्रोग्राम मेमोरी क्षेत्र में जानकारी स्थानांतरित करना आवश्यक है, यह एक अतिरिक्त फ़ाइल के माध्यम से किया गया था। सामान्य तौर पर, रोबोट आपके भाषण को रिकॉर्ड कर सकता है, मान्यता के लिए एक फ़ाइल भेज सकता है और उन वाक्यांशों का उच्चारण कर सकता है जो अनुरोधों और उत्तरों के एक सामान्य डेटाबेस में पंजीकृत हैं, या कुछ क्रियाएं करते हैं।

अगला, कार्य रोबोट के आंदोलनों को प्रोग्राम करना था। रोबोट अपना ध्यान आकर्षित करते हुए इंटरलाक्यूटर की ओर मुड़ता है। वॉयस कमांड द्वारा, रोबोट मैनिपुलेटर का उपयोग करके वस्तुओं को पकड़ सकता है। रोबोट में बोर्ड पर दो नियंत्रक होते हैं: पहला पहिए की गति को नियंत्रित करता है, माइक्रोफोन और सेंसर से जानकारी लेता है; दूसरा कैमरा से वीडियो की छवि प्रसारित करता है, मैनिपुलेटर और आंख की गति को नियंत्रित करता है, पाठ के उच्चारण के दौरान एलईडी पट्टी को रोशनी देता है। विभिन्न नियंत्रकों पर कार्यक्रमों के काम को सिंक्रनाइज़ करने के कई कार्य हैं, जबकि परियोजना के सभी भाग टीसीपी / आईपी के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, एक ब्लॉक पर, पाठ का उच्चारण मुंह के एनीमेशन के साथ होना चाहिए, और दूसरे पर, एलईडी पट्टी को चालू करना चाहिए।

रोबोट की तकनीकी दृष्टि को एक अलग कंप्यूटर में स्थानांतरित किया जाता है, जहां OpenCV का उपयोग इसके लिए किया जाता है। सबसे पहले, छवि को बिनाराइज्ड किया जाता है, फिर ग्रेडिएंट निर्धारित किया जाता है, नेस्टेड आकृति को हटा दिया जाता है, और ऑब्जेक्ट्स को ज्यामितीय आयामों और क्षेत्र द्वारा चुना जाता है। यह आपको मेज पर वस्तुओं की स्थिति निर्धारित करने, उन्हें एक रोबोट भेजने और एक जोड़तोड़ के साथ उन्हें हड़पने की अनुमति देता है। वर्णित सभी कार्यों को विभिन्न उपकरणों पर हल किया जाता है, पूर्ण विकास वाले लोग नेटवर्क इंटरैक्शन का सामना करते हैं और इस कार्य के साथ सफलतापूर्वक मुकाबला करते हैं। परियोजना की प्रस्तुति को यहां देखा जा सकता है ।



दूसरी परियोजना एक रोबोट है जिसे बोर्ड से मिटा दिया गया है। इस परियोजना में, हमारे पास एक मार्कर बोर्ड और एक दो-पहिया रोबोट है जो उस पर आगे बढ़ सकता है। पहला रोबोट खींचता है और बोर्ड के सामने खड़ा होता है। इस पर एक कैमरा है, जिसमें से छवि TRIC के माध्यम से एक कंप्यूटर को प्रेषित की जाती है, जहां छवि संसाधित होती है और रोबोट का स्थान और इसका उद्देश्य निर्धारित किया जाता है। रोबोट के स्थान का निर्धारण करने के लिए रोबोट में नारंगी और पीले रंग के निशान हैं। सबसे पहले, हम छवि में सभी पीले और नारंगी पिक्सेल का चयन करते हैं, जिसके बाद हम इन रंगों के सबसे बड़े निरंतर क्षेत्रों का निर्धारण करते हैं और उनके केंद्रों को ढूंढते हैं जिनके द्वारा हम रोबोट के निर्देशांक और रोटेशन कोण को निर्धारित कर सकते हैं। अगला, लाप्लासियन छवियों को ढूंढें और केवल लाल और लाल क्षेत्रों को छोड़ दें जिन्हें साफ करने की आवश्यकता है। पूरी छवि के माध्यम से फिर से चल रहा हैहम उस बिंदु को रोबोट के सबसे करीब पाते हैं, जो लक्ष्य बन जाता है।

रोबोट के पाठ्यक्रम और लक्ष्य की दिशा के बीच की दूरी और कोण बोर्ड से मिटाते हुए रोबोट को भेजे जाते हैं। इन मूल्यों से, इंजनों के लिए नियंत्रण क्रियाओं की गणना की जाती है, और रोबोट लक्ष्य की ओर बढ़ता है।



इस परियोजना में एक रोबोट पॉलिशर भी शामिल है। पहले रोबोट से एक संदेश प्राप्त करते समय, वह एक पूर्व निर्धारित दूरी को आगे बढ़ाता है और एक पूर्व निर्धारित क्षेत्र के साथ आगे बढ़ता है, एक सफाई तत्व को घुमाता है। समय के अंत में, रोबोट अपनी धुरी के चारों ओर घूमना शुरू कर देता है और एक नारंगी निशान की तलाश करता है। खोजने के बाद, यह निशान की दिशा में चलना शुरू कर देता है, जब तक कि यह कैमरे से छवि में एक महत्वपूर्ण क्षेत्र नहीं लेता है। इस मामले में, छवि प्रसंस्करण पूरी तरह से रोबोट पर किया जाता है, यह केवल एक स्टार्ट कमांड प्राप्त करता है। परियोजना की प्रस्तुति को लिंक पर देखा जा सकता है , और अधिक वीडियो काम किया जा सकता है।



तीसरी परियोजना पार्किंग स्थलों के स्वचालन से संबंधित है। व्यवसाय केंद्र में स्वचालित सार्वजनिक पार्किंग का प्रोटोटाइप बनाना लक्ष्य था। दो चार-पहिया ड्राइव कारों को इकट्ठा किया गया था, इमारत खड़ी की गई थी और पार्किंग स्थान खुद निशान (काले घेरे) के साथ थे। पार्किंग सिस्टम में एक नियंत्रक, वेबकैम और उससे जुड़ा एक अवरोध शामिल था।

नियंत्रक के पास बोर्ड पर ऑडियो और वीडियो को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया डीएसपी कोर है, लेकिन चूंकि प्रोजेक्ट प्रतिभागियों को नियंत्रकों के लिए कोई प्रोग्रामिंग अनुभव नहीं था, इसलिए बस वीडियो को प्रसारित करने और कंप्यूटर पर पार्किंग में राज्य को संसाधित करने का निर्णय लिया गया।

नि: शुल्क पार्किंग रिक्त स्थान निर्धारित करने के लिए, छवि को द्विपदीय किया गया था, आकृति का चयन किया गया था और सर्कल के त्रिज्या के साथ अतिरिक्त तत्वों को छोड़ दिया गया था। आखिरी कदम नंबरिंग को लेकर था।

नतीजतन, कार्य प्रणाली इस तरह दिखती थी:
कार बैरियर तक ड्राइव करती है, सर्वर को एक अनुरोध भेजती है, जो बदले में, निकटतम खाली स्थान की संख्या लौटाती है, और पार्किंग सिस्टम को यह भी बताती है कि बाधा को उठाना आवश्यक है। इसके अलावा, कार, पार्किंग स्थान की संख्या, दर्ज किए गए पथ के साथ चलती है। परियोजना की प्रस्तुति को यहां देखा जा सकता है ।

कार्यक्रमों के सभी स्रोत कोड गिथब पर पोस्ट किए जाते हैं ।



सामान्य तौर पर, सब कुछ बहुत अच्छी तरह से निकला। छात्रों ने हर समय लंबे समय तक रहने और परियोजना पर काम करने में अधिक समय बिताने के लिए कहा, जो रोबोटिक्स में छात्रों की रुचि को दर्शाता है।

सभी बदलाव परियोजनाओं को इंजीनियरिंग में विभाजित किया गया था, जहां एक विशिष्ट डिजाइन के कार्यान्वयन पर काम किया गया था, और अनुसंधान, जहां विभिन्न घटनाओं के डेटा एकत्र किए गए थे और उनका विश्लेषण किया गया था। मेरी राय में, अंतिम मूल्यांकन में यह ऐसे क्षेत्रों को अलग करने के लायक है, मिजेटा नदी की स्थिति और स्मार्ट टेबल के विश्लेषण की तुलना करना मुश्किल है। अनुसंधान के लिए, एक प्रस्तुति और पोस्टर प्रारूप अधिक उपयुक्त है, और परियोजनाओं के लिए, स्टैंड के साथ एक प्रदर्शनी प्रारूप बेहतर है।

इस तरह की पारियों में भाग लेने के इच्छुक लोगों को उस क्षेत्र के प्रारंभिक सूक्ष्म अध्ययन से हैरान होना चाहिए जिसमें वे भाग लेना चाहते हैं। ऐसा करने के लिए, वीडियो व्याख्यान और अन्य सामग्री के साथ पाठ्यक्रमों की एक बड़ी संख्या है। विभिन्न परियोजना प्रबंधन प्रणालियों का उपयोग करना सीखें (आप जो हम उपयोग करते हैं उससे शुरू कर सकते हैं ) और संस्करण नियंत्रण प्रणाली।

इस पारी के सभी प्रतिभागियों, इसके आयोजकों और शिक्षकों को बहुत धन्यवाद। मैं यहाँ एक से अधिक बार होने की उम्मीद करता हूँ!

Source: https://habr.com/ru/post/hi396233/