Решение инженерной задачи — это цель, ограничения и критерий успеха, а не только работающий робот. Для мобильного робота главная инженерная задача — точно перемещаться и знать, где он находится.
Что нужно знать
- Инженерная задача: цель, ограничения, критерии успеха; методы — декомпозиция, моделирование, аналогия.
- Одометрия: путь колеса за оборот $\pi d$; импульсов на путь $L$: $N = \dfrac{L}{\pi d} \cdot$ импульсов на оборот.
- Разворот на месте на угол $\varphi$: каждое колесо проходит $\pi b \cdot \varphi / 360°$ ($b$ — колея).
- Плавный разгон и торможение уменьшают проскальзывание.
- Ошибка одометрии накапливается: проскальзывание, неточный диаметр, неровности.
- Навигация: по маякам, инерциальная (гироскоп, акселерометр), спутниковая.
- Волновой алгоритм на клетчатом поле и Дейкстра на графе находят кратчайший путь; правило руки проходит не всякий лабиринт.
- Шум датчиков сглаживают фильтром (среднее, медиана нескольких измерений).
Где чаще всего ошибаются
- Доверять одометрии на длинной дистанции без ориентиров.
- Применять правило руки к лабиринту с островами.
- Считать путь за оборот через радиус.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 30 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Робототехника · 10–11 классы · Инженерные задачи: навигация и точное перемещение