Морская робототехника. Мастер класс 1. Elementary AUV

Слайд #1

Морская робототехника
Подаруева Полина Ивановна
Гимназия №2 г. Владивосток

Слайд #2

Подводный мир такой красивый,
Что глаз не оторвать и там,
Какие рыбы и растения,
Волшебным кажется он нам.
Там жизнь своя, закон подводный,
Негласный, но он есть такой,
Все соблюдают непременно.
Там мир особенный, другой!

Слайд #3

Что нас интересует
под водой?

Слайд #4

Исследование подводной жизни
Исследование затонувших кораблей
Морское дно
Контроль за нефте-газовым трубопроводом
Борьба с морскими минами
Подводная разведка
Боевые роботы

Слайд #5

«Средняя плотность роботов, по данным всемирной ассоциации робототехники, составляет 126 роботов на 10 тысяч сотрудников, что в два раза больше, чем в 2015 году. В России этот показатель составляет всего 6 роботов.», — привёл неутешительные цифры Дмитрий Тетерюков выступая на площадке Национального нефтегазового форума.
Главным тормозом
для технологического рывка является отсутствие кадров.

Слайд #6

Набор ElementaryAUV автономный необитаемый подводный аппарат
2-9 класс

Слайд #7

MiddleROV
телеуправляемый подводный аппарат
5-11 класс

Слайд #8

8-11 класс
MiddleAUV
автономный необитаемый подводный аппарат

Слайд #9

Олимпиада по морской робототехнике “Аквароботех”

Слайд #10

ЗНАКОМСТВО
Набор ElementaryAUV автономный необитаемый подводный аппарат,
работает в автономном
или телеуправляемом режиме.

Слайд #11

Данный набор позволяет изучить основные принципы пилотирования подводного аппарата, реализацию алгоритмов управления и навигации, особенности применения представленных в наборе датчиков.
Управление аппаратом осуществляется с помощью специального Android-приложения
с использованием языка визуального программирования.

Слайд #12

1. Движители
2. Корпус
3. Блок электроники
4. Электромагнит
5. Лазерный датчик
6. Магнитный выключатель
7. Модуль индукционной передачи энергии
8. Крючки

Слайд #13

Для управления ElementaryAUV необходимо мобильное устройство (планшет, мобильный телефон) на Android, не входящее в комплект поставки, с установленным ПО https://murproject.com/elauv/

Слайд #14

Проверка работоспособности
Проверка технического состояния
• Перед эксплуатацией аппарата убедитесь в отсутствии повреждений и переломов изоляции всех кабелей.
• Перед эксплуатацией аппарата в воде необходимо убедиться в том, что все кабели движителей надежно зафиксированы гайками.
• Необходимо убедиться, что аккумулятор заряжен.

Слайд #15

Проверка на суше
• Включение аппарата выполняйте только на ровной поверхности.
• Включите блок электроники. Для этого переместите магнитный ключ, расположенный на верхней крышке блока электроники, в положение «Включить» (зеленая площадка, рис.2). После этого включится звуковая и световая индикация. Когда светодиоды после звуковой индикации загорятся синим – аппарат готов к работе.

• Подключитесь к аппарату через Android-приложение ElementaryAUV, считав QR-код на верхней крышке аппарата.

• Если считывание кода происходит не через приложение, то QR-код перенаправит вас на страницу установки необходимого ПО (https://murproject.com/elauv/).
• После успешного установления соединения проверьте корректность отображаемой информации об аппарате и его датчиках на вкладке «Устройства».
• Проверьте работоспособность движителей, электромагнита
с помощью панели управления на вкладке «Телеуправление».

Слайд #16

Подключение
к Elementary AUV выполняется через специальное Android-приложение

Слайд #17

При успешном установлении соединения светодиоды блока электроники и фон приложения сменят цвет на зеленый на короткое время. На вкладке «Устройства» появится информация о подключенном аппарате

Слайд #18

Для отключения от аппарата необходимо нажать кнопку «Отключить» в приложении на вкладке «Устройства». Также можно отключить сам аппарат, переставив магнитный переключатель в положение «Выключен» (красная площадка).
При попытке подключения второго пользователя к аппарату, право управления переходит к последнему

Слайд #19

Проверка на воде

• После проверки «на суше», можете приступать к запускам ElementaryAUV в воде.
• Проверку систем аппарата можно также проводить при помощи панели «Телеуправление».
• Для программирования робота на выполнение различных задач, используется визуальный язык программирования. Доступные блоки находятся на последней вкладке в приложении. Доступные команды, их функционал и режимы работы представлены в «Описании блоков программирования ElementaryAUV».

Слайд #20

Интерфейс пользователя
В приложении ElementaryAUV пользователю доступно 5 вкладок

1 – О программе. Информация о версии приложения, ссылку на сайт разработчика и панель «Настройки». В панели «Настройки» можно включить/выключить следующие функции:
• Вибрация при ударах
• 3D-визуализация
• Расширенная телеметрия

Слайд #21

2 – Устройства. Позволяет подключиться к аппарату с помощью сканирования QR-кода.
После успешного соединения с аппаратом на данной вкладке будет отображаться основная информация об аппарате, показаниях датчиков и питании. Появится кнопка «Отключить». Обозначение вкладки сменится на индикатор заряда батареи.

Интерфейс пользователя

Слайд #22

3 – Телеуправление.
Левый стик отвечает за работу горизонтальных движителей (А, В). Правый – вертикальных (С, D). Значение тяги отображается сверху панели. 3D модель аппарата отображает тягу, подаваемую на движители и их направление.
Также в режиме «Телеуправления» доступна функция «Вкл/выкл магнит». После завершения цикла включения-выключения магнита, магнит перейдет в состояние ожидания, на кнопке появится надпись «Магнит остывает». Время «остывания» электромагнита равно примерно половине длительности цикла его работы и связано
с особенностями функционирования электромагнита и его взаимодействия с другими компонентами блока электроники.
Максимальное время нахождения электромагнита в состоянии «включен» - 2 минуты, если магнит непрерывно работает в течение двух минут, то по их истечении он будет автоматически переведен
в режим «выключен».
Интерфейс пользователя

Слайд #23

4 – Проекты. Создаём новый проект, открывать сохраненные проекты, выполнять импорт/экспорт проекта из файла. Также можно удалить все проекты из приложения.
Функция «Автосохранение» сохраняет последний, открытый пользователем проект, с одноименным названием.

Интерфейс пользователя

Слайд #24

5 – Среда программирования. Данная вкладка позволяет программировать робота на выполнения разных задач.
1 – Группы блоков. Полное описание блоков см. в документе.
2 – Управление проектом: отменить/вернуть последнее действие, запустить проект, сохранить проект.
3 – Рюкзак. Позволяет переносить часть программы и использовать в данном проекте или переносить в другие проекты.
4 – Рабочая область.
5 – Корзина.

Интерфейс пользователя

Слайд #25

Данная программа запускает движители, но остановка выполнения кода возможна только вручную. Это происходит, так как в программе не указано, что делать после 5 секунд и не дана команда остановки.

Программа для движения робота вперед в течение 5 секунд

Слайд #26

Добавим в программу блок “Остановить движители” и “Завершение программы”

Слайд #27

Программа, согласно условию:
Робот движется вперед две секунды с мощностью 50, затем возвращается обратно с той же скоростью на место старта.
Протестируйте через панель телеуправления. Протестировать в воде.
Вернется ли робот на место старта? Если нет, то что нужно изменить в программе?

Слайд #28

Дополнительное задание 1


Допишите программу, чтобы робот выполнял данное действие дважды.

Слайд #29

Дополнительное задание 2

После возвращения к месту старта, робот должен совершить полный оборот или более.
После этого остановиться.


Подсказка:
Для выполнения Доп.2. необходимо использовать блок “Задать движение на ось” в режиме “Поворот” и установить блок ожидания на произвольное количество секунд.

Слайд #30

На Марс высаживались 16 искусственных объектов

Слайд #31

Победное погружение:
Марианская впадина наша

Российский глубоководный аппарат «Витязь» впервые погрузился на дно Марианской впадины 8 мая 2020 г. Глубина погружения составила 10 028 метров

Слайд #32

Ждём Вас на следующем занятии!