Enwere ọtụtụ nkuzi mara mma n'ụwa nke mmụta injinia, mana ọtụtụ mgbe usoro ọmụmụ ndị e wuru gburugburu na-enwe otu ntụpọ siri ike - enweghị ezigbo njikọ n'etiti isiokwu dị iche iche. Otu nwere ike ịjụ: kedu ka nke a ga-esi bụrụ?
Mgbe a na-emepụta mmemme ọzụzụ, ihe ndị a chọrọ na usoro doro anya nke a ga-amụrịrị na-egosi maka usoro ọmụmụ ọ bụla. Dịka ọmụmaatụ, iji wuo na ịhazi robot mobile nke oge ochie, ị kwesịrị ịma obere igwe eji arụ ọrụ iji mepụta usoro anụ ahụ ya; ntọala nke ọkụ eletrik na ọkwa nke iwu Ohm / Kirchhoff, ihe nnọchianya nke akara dijitalụ na analog; arụ ọrụ na vectors na matrices iji kọwaa usoro nhazi na mmegharị nke robot na mbara igwe; ntọala nke mmemme na ọkwa ngosi data, algọridim dị mfe na nhazi njikwa njikwa, wdg. ịkọwa omume.
A na-ekpuchi ihe a niile na nkuzi mahadum? N'ezie nwere. Agbanyeghị, site na iwu Ohm/Kirchhoff anyị na-enweta thermodynamics na echiche ubi; na mgbakwunye na arụmọrụ na matrices na vectors, onye ga-emeso ụdị Jordan; na mmemme, mụọ polymorphism - isiokwu ndị na-adịghị mkpa mgbe niile iji dozie nsogbu bara uru dị mfe.
Agụmakwụkwọ mahadum buru ibu - nwata akwụkwọ na-aga n'ihu n'ihu ma ọ naghị ahụkarị ihe ọmụma ọ na-enweta pụtara na uru bara uru. Anyị kpebiri ịtụgharị paradaịs nke agụmakwụkwọ mahadum na STEM (site na okwu Science, Technology, Engineering, Math) ma mepụta mmemme nke dabere na nkwekọ nke ihe ọmụma, na-enye ohere maka mmụba zuru oke n'ọdịnihu, ya bụ, ya. na-egosi njikarịcha ihe ọmụmụ.
Enwere ike iji mụọ mpaghara isiokwu ọhụrụ tụnyere ịgagharị mpaghara mpaghara. Na ebe a enwere nhọrọ abụọ: ma anyị nwere nkọwa zuru oke nke nwere nnukwu nkọwa dị mkpa ka a mụọ (nke a na-ewekwa oge dị ukwuu) iji ghọta ebe isi akara dị na otú ha si emetụta ibe ha. ; ma ọ bụ ị nwere ike iji atụmatụ oge ochie, nke naanị isi ihe na ọnọdụ ha na-egosi - map dị otú ahụ zuru ezu ịmalite ozugbo na-aga n'ụzọ ziri ezi, na-akọwa nkọwa ka ị na-aga.
Anyị nwalere usoro mmụta STEM siri ike na ụlọ akwụkwọ oyi, nke anyị na ụmụ akwụkwọ MIT jikọtara ọnụ na nkwado nke
Nkwadebe nke ihe onwunwe
Akụkụ nke mbụ nke mmemme ụlọ akwụkwọ bụ otu izu nke klaasị na mpaghara ndị bụ isi, nke gụnyere algebra, sekit eletriki, nhazi kọmputa, mmemme Python na mmeghe nke ROS (Robot Operating System).
A naghị ahọrọ ntụziaka ndị ahụ na mberede: na-emeju ibe ha, ha kwesịrị inyere ụmụ akwụkwọ aka ịhụ njikọ dị n'etiti ihe ndị yiri ihe dị iche iche na nlele mbụ - mgbakọ na mwepụ, ngwá electronic na mmemme.
N'ezie, isi ihe mgbaru ọsọ abụghị inye ọtụtụ nkuzi, kama inye ụmụ akwụkwọ ohere itinye ihe ọmụma ha nwetara ọhụrụ n'onwe ha n'omume.
Na ngalaba algebra, ụmụ akwụkwọ nwere ike na-arụ ọrụ matrix na idozi usoro nha anya, nke bara uru n'ịmụ sekit eletrik. N'ịmụta banyere nhazi nke transistor na ihe ezi uche dị na ya, ụmụ akwụkwọ nwere ike ịhụ ojiji ha na ngwaọrụ nhazi, na mgbe ha mụtachara isi asụsụ Python, dee mmemme maka ezigbo robot n'ime ya.
Obodo Duckietown
Otu n'ime ebumnobi ụlọ akwụkwọ ahụ bụ ibelata ọrụ na simulators ebe enwere ike. Ya mere, a kwadebere nnukwu sekit eletrọnịkị, nke ụmụ akwụkwọ ga-agbakọta na bred site na ezigbo akụrụngwa ma nwalee ha na omume, a na-ahọrọ Duckietown dị ka ntọala maka ọrụ ahụ.
Duckietown bụ ọrụ mepere emepe nke metụtara obere robots kwụụrụ onwe akpọrọ Duckiebots na netwọkụ okporo ụzọ ha na-aga. Duckiebot bụ ikpo okwu nwere ụkwụ nwere microcomputer Raspberry Pi yana otu igwefoto.
Dabere na ya, anyị akwadebewo ihe omume dị iche iche, dị ka iwupụta map okporo ụzọ, ịchọ ihe na ịkwụsị n'akụkụ ha, na ọtụtụ ndị ọzọ. Ụmụ akwụkwọ nwekwara ike ịkọwa nsogbu nke ha ma ọ bụghị naanị dee mmemme iji dozie ya, kamakwa ozugbo na-agba ọsọ ya na ezigbo robot.
Nkuzi
N’oge okwu ihu ọha ahụ, ndị nkụzi ji ihe omume ndị e akwadoburu mee ihe omume ahụ. Edekọrọ klaasị ụfọdụ na vidiyo ka ụmụ akwụkwọ wee nwee ike ile ha n'ụlọ. N'oge nkuzi, ụmụ akwụkwọ na-eji ihe na kọmpụta ha, jụọ ajụjụ, ma dozie nsogbu ọnụ na onwe ha, mgbe ụfọdụ na bọọdụ. Dabere na nsonaazụ nke ọrụ ahụ, a na-agbakọ ọkwa nke nwa akwụkwọ ọ bụla iche na isiokwu dị iche iche.
Ka anyị tụlee omume nke klaasị n'isiokwu nke ọ bụla n'ụzọ zuru ezu karị. Isiokwu nke mbụ bụ algebra linear. Ụmụ akwụkwọ nọrọ otu ụbọchị na-amụ vectors na matrices, usoro nke akara nha anya, wdg. A haziri ọrụ ndị bara uru na mmekọrịta: a na-edozi nsogbu ndị a tụrụ aro n'otu n'otu, onye nkuzi na ụmụ akwụkwọ ndị ọzọ nyere nkọwa na ndụmọdụ.
Isiokwu nke abụọ bụ ọkụ eletrik na sekit dị mfe. Ụmụ akwụkwọ mụtara ihe ndị bụ isi nke electrodynamics: voltaji, ugbu a, nguzogide, iwu Ohm na iwu Kirchhoff. Emere ihe omume bara uru na simulator ma ọ bụ rụchaa ya na bọọdụ, mana etinyere oge ka ukwuu iji wuo sekit n'ezie dị ka sekit mgbagha, sekit oscillating, wdg.
Isiokwu na-esote bụ Kọmputa Architecture - n'otu aka ahụ, àkwà mmiri jikọtara physics na mmemme. Ụmụ akwụkwọ mụrụ isi ihe ndabere, ihe ọ pụtara bụ usoro iwu karịa nke bara uru. Dị ka omume, ụmụ akwụkwọ nwere onwe ha haziri sekit mgbakọ na mwepụ n'ime simulator wee nweta akara maka ọrụ emechara.
Ụbọchị nke anọ bụ ụbọchị mbụ nke mmemme. A họọrọ Python 2 dị ka asụsụ mmemme n'ihi na ọ bụ nke a na-eji na mmemme ROS. A haziri ụbọchị a dị ka ndị a: ndị nkuzi gosipụtara ihe, nye ihe atụ nke idozi nsogbu, ebe ụmụ akwụkwọ na-ege ha ntị, na-anọdụ ala na kọmputa ha, na-ekwughachi ihe onye nkụzi ahụ dere na bọọdụ ma ọ bụ slide. Mgbe ahụ ụmụ akwụkwọ ahụ dozie nsogbu ndị yiri ya n'onwe ha, ndị nkụzi mechara nyochaa ihe ngwọta ya.
A raara ụbọchị nke ise nye ROS: ụmụ okorobịa ahụ mụtara banyere mmemme robot. N'ụbọchị ahụ dum, ụmụ akwụkwọ nọdụrụ ala na kọmpụta ha, na-eji koodu mmemme nke onye nkụzi ahụ kwuru banyere ya. Ha nwere ike na-agba ọsọ ROS nkeji n'onwe ha, ewebatakwara ha na ọrụ Duckietown. Na njedebe nke ụbọchị a, ụmụ akwụkwọ dị njikere ịmalite akụkụ ọrụ nke ụlọ akwụkwọ - dozie nsogbu ndị bara uru.
Nkọwa nke ọrụ ahọpụtara
A gwara ụmụ akwụkwọ ka ha guzobe otu atọ wee họrọ isiokwu ọrụ. N'ihi ya, a nakweere ọrụ ndị a:
1. Nhazi agba. Duckiebot kwesịrị ịhazi igwefoto mgbe ọnọdụ ọkụ gbanwere, yabụ enwere ọrụ mmezi akpaka. Nsogbu bụ na agba agba na-enwe mmetụta nke ukwuu na ìhè. Ndị so na ya mejuputa atumatu nke ga-eme ka agba ndị achọrọ n'ime etiti (acha uhie uhie, ọcha na odo) wee wuo oke maka agba ọ bụla n'ụdị HSV.
2. Taxi ọbọgwụ. Echiche nke ọrụ a bụ na Duckiebot nwere ike kwụsị n'akụkụ ihe, buru ya ma soro ụzọ ụfọdụ. A họọrọ ọbọgwụ odo na-egbuke egbuke ka ihe ahụ.
3. Ewu nke eserese okporo ụzọ. Enwere ọrụ nke ịrụ eserese nke okporo ụzọ na ụzọ ụzọ. Ebumnuche nke oru ngo a bụ iji wuo eserese okporo ụzọ na-enyeghị data gburugburu ebe obibi priori na Duckiebot, na-adabere naanị na data igwefoto.
4. Ụgbọ ala patrol. Ọ bụ ụmụ akwụkwọ n'onwe ha chepụtara ọrụ a. Ha tụrụ aro ịkụziri otu Duckiebot, onye “na-eche nche,” ịchụ onye ọzọ, “onye na-emebi iwu.” N'ihi nke a, a na-eji usoro nke iji akara ArUco mee ihe. Ozugbo nkwenye mechara, a na-ezigara "onye omempụ" mgbaàmà ka ọ rụchaa ọrụ ahụ.
Ndozi agba
Ebumnobi nke oru ngo Calibration agba bụ ịhazigharị ụdị agba akara ngosi na ọnọdụ ọkụ ọhụrụ. Enweghị mgbanwe ndị dị otú ahụ, nnabata nke ahịrị nkwụsị, ndị na-ekewa ụzọ na oke okporo ụzọ ghọrọ ezighi ezi. Ndị sonyere na-atụpụta ihe ngwọta dabere na nhazi ụkpụrụ agba akara: uhie, odo na ọcha.
Nke ọ bụla n'ime agba ndị a nwere ụkpụrụ HSV ma ọ bụ RGB nke atọrọ. N'iji oke a, a na-ahụ mpaghara niile nke etiti nwere agba kwesịrị ekwesị, ma họrọ nke kachasị ukwuu. A na-ewere mpaghara a dị ka agba nke kwesịrị icheta. A na-eji usoro ngụkọ ọnụ ọgụgụ dị ka ịgbakọ ihe pụtara na ọkọlọtọ ọkọlọtọ wee tụọ oke agba ọhụrụ.
A na-edekọ oke a na faịlụ nhazi igwefoto Duckiebot ma enwere ike iji ya emechaa. A na-etinye usoro ahụ akọwara na agba atọ ahụ, n'ikpeazụ na-emepụta oke maka agba akara ọ bụla.
Nnwale gosipụtara ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ aha zuru oke maka ahịrị akara, belụsọ n'ọnọdụ ebe ihe nrịbama jiri teepu kenkowaputa, nke na-egosipụta isi ọkụ siri ike nke na site n'akụkụ nlele igwefoto, akara ahụ pụtara na-acha ọcha, n'agbanyeghị agba mbụ ya.
Taxi ọbọgwụ
Ọrụ Taxi Duck gụnyere iwu algọridim iji chọọ onye njem ọbọgwụ n'ime obodo, wee buru ya gaa ebe achọrọ. Ndị sonyere kewara nsogbu a ụzọ abụọ: nchọpụta na mmegharị n'akụkụ eserese.
Ụmụ akwụkwọ mere nchọpụta ọbọgwụ site n'ichepụta na ọbọgwụ bụ mpaghara ọ bụla dị na etiti nke nwere ike ịmata dị ka odo, na triangle uhie (beak) na ya. Ozugbo achọpụtara ebe dị otú ahụ na etiti na-esote, robot kwesịrị ịbịaru ya nso wee kwụsị maka sekọnd ole na ole, na-eme ka ọdịda nke onye njem.
Mgbe ahụ, inwe eserese okporo ụzọ nke duckietown dum na ọnọdụ bot echekwara na ebe nchekwa tupu oge eruo, ma na-anata ebe a na-aga dị ka ntinye, ndị sonyere na-ewu ụzọ site na ebe ọpụpụ ruo ebe mbata, na-eji Dijkstra's algọridim ịchọta ụzọ na eserese ahụ. . A na-egosiputa mmepụta ahụ dị ka usoro iwu - ntụgharị na nke ọ bụla n'ime nkwụsị ndị a.
Eserese okporo ụzọ
Ebumnuche nke oru ngo a bụ iji wuo eserese - netwọk okporo ụzọ na Duckietown. Ọnụ ọnụ nke eserese a na-esi na ya pụta bụ njikọ, na arcs bụ okporo ụzọ. Iji mee nke a, Duckiebot ga-enyocha obodo ahụ wee nyochaa ụzọ ya.
N'oge a na-arụ ọrụ ahụ, a tụlere echiche nke ịmepụta eserese dị arọ, ma tụfuo ya, nke a na-ekpebi ọnụ ahịa ọnụ ọnụ site na anya (oge iji njem) n'etiti nkwụsị. Mmejuputa echiche a tụgharịrị bụrụ nke na-arụsi ọrụ ike, na enweghị oge zuru oke maka ya n'ime ụlọ akwụkwọ.
Mgbe Duckiebot rutere n'okporo ụzọ na-esote, ọ na-ahọrọ ụzọ na-esi na nkwụsịtụ nke ọ na-ebubeghị. Mgbe okporo ụzọ niile dị n'akụkụ ụzọ niile gafere, ndepụta nke njikọ njikọ aka na-anọgide na ebe nchekwa bot, nke a na-atụgharị ka ọ bụrụ ihe oyiyi site na iji ọba akwụkwọ Graphviz.
Algọridim nke ndị sonyere na-atụ aro adabaghị maka Duckietown na-enweghị usoro, mana ọ rụrụ ọrụ nke ọma maka obere obodo nke ụzọ ụzọ anọ ejiri n'ime ụlọ akwụkwọ ahụ. Echiche ahụ bụ ịgbakwunye akara ArUco n'akụkụ nke ọ bụla nwere ihe nrịbama nke njikọ iji soro usoro a na-ebugharị ụzọ.
E gosipụtara eserese nke algọridim nke ndị sonyere na-emepụta na foto a.
Ụgbọ ala nche
Ebumnuche nke ọrụ a bụ ịchọ, ịchụ na ijide bot na-emebi iwu n'ime obodo Duckietown. Bot patrol ga-agarịrị n'akụkụ mgbanaka mpụta nke okporo ụzọ obodo, na-achọ bot onye omempụ ama ama. Mgbe achọpụtachara onye omempụ, bot patrol ga-eso onye omempụ ahụ manye ya ka ọ kwụsị.
Ọrụ ahụ malitere site n'ịchọ echiche maka ịchọta bot na etiti na ịmata onye na-abanye na ya. Ndị otu ahụ tụrụ aro ịkwado bot ọ bụla n'ime obodo nwere akara pụrụ iche n'azụ - dịka ezigbo ụgbọ ala nwere nọmba ndebanye aha steeti. Ahọpụtara akara ArUco maka ebumnuche a. A na-eji ha eme ihe na mbụ na duckietown dịka ha dị mfe iji rụọ ọrụ na-enye gị ohere ikpebi nhazi nke akara na oghere na anya ya.
Na-esote, ọ dị mkpa iji hụ na bot patrol na-agagharị na gburugburu mpụta na-akwụsịghị na nkwụsịtụ. Site na ndabara, Duckiebot na-aga n'okporo ụzọ wee kwụsị n'ahịrị nkwụsị. Mgbe ahụ, site n'enyemaka nke akara okporo ụzọ, ọ na-ekpebi nhazi nke nkwụsịtụ ma mee nhọrọ banyere ntụziaka nke ụzọ nkwụsịtụ. Maka ọkwa ọ bụla akọwara, otu n'ime steeti igwe nwere njedebe nke robot bụ ọrụ. Iji kpochapụ nkwụsịtụ na nkwụsịtụ, ndị otu ahụ gbanwere igwe steeti nke mere na mgbe ọ na-abịaru nso na nkwụsị nkwụsị ahụ, bot ahụ gbanwere ozugbo na steeti ịkwọ ụgbọala ozugbo site na nkwụsịtụ.
Nzọụkwụ ọzọ bụ iji dozie nsogbu nke ịkwụsị bot intruder. Ndị otu ahụ mere echiche na bot patrol nwere ike ịnweta SSH na bots ọ bụla n'ime obodo ahụ, ya bụ, nwee ụfọdụ ozi gbasara data ikike na ihe id nke ọ bụla bot nwere. N'ihi ya, mgbe achọpụtara onye omempụ ahụ, patrol bot malitere ijikọ site na SSH na bot onye na-abanye ma mechie usoro ya.
Mgbe ekwenyechara na emechara iwu mmechi ahụ, bot patrol kwụsịrị.
Enwere ike ịnọchite anya algọridim ọrụ nke robot patrol dị ka eserese ndị a:
Na-arụ ọrụ na oru ngo
A haziri ọrụ ahụ n'ụdị yiri Scrum: kwa ụtụtụ, ụmụ akwụkwọ ahụ na-eme atụmatụ ọrụ maka ụbọchị dị ugbu a, na mgbede ha na-akọ banyere ọrụ a rụrụ.
N'ụbọchị mbụ na nke ikpeazụ, ụmụ akwụkwọ kwadoro ihe ngosi na-akọwa ọrụ na otu esi edozi ya. Iji nyere ụmụ akwụkwọ aka ịgbaso atụmatụ ha họọrọ, ndị nkụzi si Russia na America na-anọkarị n'ime ụlọ ebe ọrụ na-arụ ọrụ, na-aza ajụjụ. Mkparịta ụka weere ọnọdụ tumadi na Bekee.
Nsonaazụ na ngosipụta ha
Ọrụ na ọrụ ahụ were otu izu, mgbe nke ahụ gasịrị ụmụ akwụkwọ ahụ gosipụtara nsonaazụ ha. Onye ọ bụla kwadebere ihe ngosi nke ha na-ekwu banyere ihe ha mụtara n'ụlọ akwụkwọ a, ihe ndị kacha mkpa ha mụtara, ihe masịrị ha ma ọ bụ ihe na-adịghị amasị ya. Mgbe nke ahụ gasịrị, otu ọ bụla gosipụtara ọrụ ya. Ndị otu niile rụchara ọrụ ha.
Ndị otu ahụ na-emejuputa nhazi nke agba mezuru ọrụ ahụ ngwa ngwa karịa ndị ọzọ, yabụ na ha nwekwara oge iji kwado akwụkwọ maka mmemme ha. Na ndị otu na-arụ ọrụ na eserese okporo ụzọ, ọbụna n'ụbọchị ikpeazụ tupu ngosi ihe ngosi ahụ, gbalịrị imezigharị ma mezie algọridim ha.
nkwubi
Mgbe anyị gụsịrị akwụkwọ, anyị gwara ụmụ akwụkwọ ka ha nyochaa ihe omume ndị gara aga ma zaa ajụjụ gbasara otú ụlọ akwụkwọ ahụ si mezuo ihe ha tụrụ anya ya, nkà ndị ha nwetara, wdg. Ụmụ akwụkwọ niile kwuru na ha mụtara ịrụ ọrụ na otu, kesaa ọrụ na ịhazi oge ha.
A gwakwara ụmụ akwụkwọ ka ha tụọ uru na ihe isi ike dị n'ihe ọmụmụ ha mere. Na ebe a ka e guzobere otu abụọ nke ntule: n'ihi na ụfọdụ ihe ọmụmụ ewetaghị ọtụtụ ihe isi ike, ndị ọzọ gosiri na ha dị ka oké siri ike.
Nke a pụtara na ụlọ akwụkwọ ahụ ewerela ọnọdụ kwesịrị ekwesị site n'ịnọgide na-enweta ndị mbido n'otu mpaghara, ma na-enyekwa ihe maka ikwugharị na nkwado site n'aka ụmụ akwụkwọ nwere ahụmahụ. Ekwesiri ighota na usoro mmemme (Python) ka ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ onye ọ bụla kwuru na ọ bụ ihe mgbagwoju anya ma ọ bara uru. Dị ka ụmụ akwụkwọ si kwuo, usoro kacha sie ike bụ "Computer Architecture".
Mgbe a jụrụ ụmụ akwụkwọ gbasara ike na adịghị ike nke ụlọ akwụkwọ ahụ, ọtụtụ ndị zara na ha nwere mmasị n'ụdị nkuzi a họọrọ, nke ndị nkuzi nyere aka ozugbo na nke onwe ma zaa ajụjụ.
Ụmụ akwụkwọ kwukwara na ọ na-amasị ha ịrụ ọrụ n'ụdị nhazi ụbọchị nke ọrụ ha na ịtọ oge nke ha. Dị ka ihe na-adịghị mma, ụmụ akwụkwọ kwuru na enweghi ihe ọmụma nke enyere, nke a chọrọ mgbe ọ na-arụ ọrụ na bot: mgbe ọ na-ejikọta, ịghọta ihe ndị bụ isi na ụkpụrụ nke ọrụ ya.
Ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ụmụ akwụkwọ niile kwuru na ụlọ akwụkwọ ahụ karịrị ihe ha tụrụ anya ya, nke a na-egosikwa ụzọ ziri ezi maka ịhazi ụlọ akwụkwọ ahụ. Ya mere, ekwesịrị idobe ụkpụrụ izugbe mgbe ị na-ahazi ụlọ akwụkwọ na-esote, na-eburu n'uche na, ọ bụrụ na ọ ga-ekwe omume, wepụ adịghị ike nke ụmụ akwụkwọ na ndị nkuzi kwuru, ikekwe na-agbanwe ndepụta nke ọmụmụ ma ọ bụ oge nkuzi ha.
Ndị edemede edemede: otu в
PS blọọgụ ụlọ ọrụ anyị nwere aha ọhụrụ. Ugbu a, a ga-arara ya nye ọrụ nkuzi nke JetBrains.
isi: www.habr.com
