В июле 2018 года в ОЦ «Сириус» (г. Сочи) пройдет новая проектная смена для школьников 8-10 классов. Каждый ученый или преподаватель Университета ИТМО может представить на конкурс свой проект для работы со школьниками по теме «Нанотехнологии». А затем, реализовать его вместе с лучшими школьниками страны, которые отбираются для участия через конкурсы и олимпиады. Заявки на конкурс принимаются до 5 февраля 2018 года включительно.
Заявка должна содержать следующие пункты:
1. ФИО участника или каждого из членов команды участников с указанием руководителя Проекта;
2. Название научно-исследовательского Проекта;
3. Актуальность;
4. Цели и задачи научно-исследовательского Проекта;
5. Основные этапы реализации Проекта подробным описанием каждого из них;
6. Требуемые материалы и оборудование для реализации Проекта;
7. Планируемые результаты;
8. Экономическое обоснование (оценочно) применимости результатов выполнения Проекта;
9. Перспективы развития и введения Проекта со школьниками после проектной смены;
10. Презентацию проекта.
Критерии отбора проектов
- Решаемая задача является актуальной научной или технологической задачей в контексте Стратегии научно-технологического развития РФ и тематики направления.
- Задача позволяет выделить тематику проекта, посильного для реализации за 3 недели одаренными школьниками 8-10 классов совместно с руководителем проекта, являющимся профильным специалистом в отрасли или научной области.
- Задача проекта подразумевает вариативность решения в той степени, чтобы обеспечить необходимый уровень самостоятельности школьников, т.е. не превратиться в заранее распланированную лабораторную работу или практикум.
- Решение, которое выработают школьники, может быть с пользой использовано в дальнейшей научной работе или разработке индустриальных, или коммерческих решений партнером, предложившим тематику, при условии качественного решения в рамках программы.
- Требования к материально-техническому обеспечению, необходимому для реализации проекта на высоком уровне, позволяют его реализовать с использованием имеющегося оборудования в Парке науки и искусства «Сириус» и того оборудования и материалов, которое партнер готов предоставить на условиях временного использования или передачи Фонду «Талант и успех». Список имеющегося оборудования.
- Участник, предложивший проект, проявляет готовность к постпрограммному сопровождению школьников, успешно прошедших программу. Постпрограммное сопровождение в случае проектной деятельности подразумевает не только продолжение работы в профильных образовательных программах, но и продолжение работы над проектом, реализованным в центре «Сириус»: в формате участия школьников в публикации статьи в рецензируемом журнале, участия в подготовке патентной заявки, доработки и развития решения дистанционно и очно, участия во внедрении в эксплуатацию, выводе продукта на рынок, создании стартапа при поддержке партнера или в формате выхода на новый проект совместно с партнером.
Ожидаемые характеристики руководителей проектов
- Наличие достаточного времени для подготовки проекта перед началом программы и для участия в программе (июль 2018 года).
- Способность обеспечить достижение целевого результата (публикация, патент, внедрение, вывод на рынок) успешно реализованного проекта по результатам программы.
- Опыт преподавания, в частности проектной работы со старшеклассниками или студентами.
- Для исследовательских проектов: академический уровень руководителя проекта, наличие статей в рецензируемых журналах, в том числе входящих в Scopus и Web of Science.
- Для прикладных и инновационных проектов: опыт внедрения технологий и вывода продуктов на рынок, опыт успешного патентования разработок.
- Готовность участвовать в постпрограммном сопровождении в роли консультанта и научного руководителя. Готовность заниматься преподаванием после окончания программы является дополнительным преимуществом.
Второй проект представляет из себя робота, стирающего с доски. В данном проекте у нас имеется маркерная доска и двухколесный робот, который может по ней перемещаться. Первый робот подъезжает и становится напротив доски. На нем расположена камера, изображение с которой транслируется через ТРИК на компьютер, где происходит обработка изображения и определение местоположения робота и его цели. На роботе расположены оранжевая и желтая метки для определения местоположения робота. Сначала мы выделяем все желтые и оранжевые пиксели на изображении, после чего определяем наибольшие сплошные области данных цветов и находим их центры, по которым можно определить координаты и угол поворота робота. Далее находим Лапласиан изображения и оставляем только красные и выделенные красным области, которые необходимо очистить. Пробегая еще раз по всему изображению, находим ближайшую от робота точку, которая становится целью.
На стирающего с доски робота отправляются только дистанция и угол между курсом робота и направлением на цель. Из этих значений вычисляются управляющие воздействия для двигателей, и робот двигается к цели.
Третий проект относится к автоматизации парковочного пространства. Цель была в создании прототипа автоматизированной общественной парковки у бизнес-центра. Были собраны два полноприводных автомобиля, сооружено здание и сами парковочные места с метками (черными кругами). Парковочная система состояла из контроллера, подсоединенных к нему веб-камеры и шлагбаума.
На контроллере имеется DSP-ядро предназначенное для обработки аудио и видео на борту, но так как участники проекта не имели опыта программирования контроллеров, решено было просто транслировать видео, а обработку состояния на парковке производить на компьютере.
Для определения свободных парковочных мест производилась бинаризация изображения выделение контуров и отбрасывание лишних элементов по радиусу окружности. Последним этапом была кластеризация с нумерацией.
В итоге рабочая система выглядела следующим образом:
автомобиль подъезжает к шлагбауму, посылает запрос на сервер, тот, в свою очередь, возвращает номер ближайшего свободного места, а также сообщает парковочной системе, что необходимо поднять шлагбаум. Далее автомобиль, имея номер парковочного места, движется по записанной траектории. Презентацию проекта можно посмотреть по ссылке .
Все исходные коды программ выложены на github .
В общем, все получилось достаточно хорошо. Учащиеся все время просили задержаться и провести больше времени в работе над проектом, что говорит об интересе учащихся к робототехнике.
Все проекты смены разделились на инженерные, где работа велась над реализацией определенной конструкции, и исследовательские, где собирались и анализировались данные о различных явлениях. На мой взгляд при заключительной оценке стоит разделить такие направления, сложно сравнивать анализ состояния реки Мзымты и «Умный стол». Для исследований больше подходит презентационный и постерный формат, а для проектов лучше выставочный формат со стендами.
Желающим принять участие в подобных сменах, стоит озадачиться предварительным скурпулезным изучением области, в которой они хотят принять участие. Для этого есть огромнейшее количество курсов видеолекций и прочего сопроводительного материала. Учитесь пользоваться различными системами проектного менеджмента (можно начать с той, которую использовали мы) и системами контроля версий.
Огромное спасибо всем участникам этой смены, её организаторам и педагогам. Надеюсь ещё не раз оказаться здесь!
С 1 по 24 июля 2016 года на базе образовательного центра "Сириус" в г. Сочи состоится проектная смена при участии . Приглашаем учащихся 7-10 классов, владеющих основами робототехники, обладающих креативным мышлением и мечтающих сделать свой проект. Каждый школьник сможет выбрать индивидуальный учебный план, который позволит ему воплотить желаемое под руководством опытных преподавателей. Для участия в проектной смене необходимо пройти тестирование и предложить идею собственного проекта, который будет воплощен в "Сириусе".
Регистрация на проектную смену открыта на портале "Робофинист" .
Проект должен соответствовать одной из следующих тематик:
- Совершенствуем человека (Апгрейд человека)
- Конструируем замену человека (для работы в экстремальных условиях)
- Делаем жизнь человека безопасной
- Контролируем среду обитания
- Создаем умную среду обитания
- Конструируем доступный электромобиль для МЧС
- Приспосабливаем космос для жизни человека
Подробная информация по оформлению материалов проекта будет доступна после 16 марта.
Тестирование участников лагеря начнется в конце марта.
Информацию из первых рук вы можете получить от руководителя Центра робототехники Президенского ФМЛ №239 Сергея Александровича Филиппова по ссылке .
Для подготовки к тестированию советуем пройти следующие онлайн-курсы:
1) Базовый курс по робототехнике на языке Robolab от проекта "Лекториум "
2) Основы робототехники от компании "Roboed "
Информация о тестировании:
Вашему вниманию предоставляются 10 тестов, которые дадут Вам баллы для попадания в лагерь.
Существует самый главный тест, который называется "основы робототехники". Баллы за него являются ключевыми и напрямую влияют на то, попадаете ли Вы в лагерь или нет.
Этот тест можно проходить на следующих языках программирования:
1) Robolab
2) RobotC
3) EV3 Software
4) TRIKStudio
5) Arduino IDE
Для каждого языка программирования задания большей частью одни и те же. Баллы за прохождение данного теста на нескольких языках не суммируются. В зачет принимается лучший результат. Тест ограничен по времени и проходить его на каждом языке программирования можно только один раз, так что будьте внимательны.
Обязательным элементом тестирования по основам робототехники является "видеозадание", для выполнения которого Вам потребуется записать видеоролик демонстрирующий, как Ваш робот преодолевает указанную организаторами трассу.
Для подготовки к основному тестированию доступен "тренировочный тест". На нем Вы можете тренироваться неограниченное количество раз. Его задания Вы можете свободно обсуждать на форуме, который откроется вместе с тестированием.
Все общие вопросы по тестированию, не касающиеся содержания вопросов Вы можете задать на форуме.
Для того, чтобы повысить Ваши шансы попадания в лагерь вы можете пройти дополнительный специализированные тесты.
Тест "Электротехника" содержит вопросы по электротехнике и его нужно сдать, если вы в лагере собираетесь заниматься любым из направлений радиоэлектроники (основы радиоэлектроники, программирование микроконтроллеров, творческая радиоэлектроника) или в РТК. Проверяется автоматически.
Тест "Радиоэлектроника" содержит вопросы по радиоэлектронным системам управления. Сдав его на тот или иной результат, Вы сможете попасть на тот или иной этап данного курса. Проверяется автоматически.
Тест "3D моделирование" содержит вопросы и учебные задания, связанные с 3-хмерным моделированием. Проверяется организаторами.
Тест "Сложное программирование" содержит задания по сложному программированию, связанному с роботами. Проверяется организаторами.
Тестирование станет доступным 16 марта и будет продолжаться до 25 апреля.
Благодарим за предоставление ресурсов просветительский проект "
В Сочи состоялась проектная смена. Знакомимся с роботами, которых создали талантливые школьники.
Проектная смена образовательного центра «Сириус». Фото vk.com/trikset
В проектной смене «Сириуса» принимали участие школьники 9-11 классов из разных городов России, которые отбирались на конкурсной основе. Школьники реализовали проекты в области робототехники, и других областей. Список направлений опубликован на сайте «Сириуса»:
- Приспосабливаем космос для жизни человека.
- Конструируем доступный электромобиль для МЧС.
- Создаем умную среду обитания.
- Контролируем среду обитания.
- Делаем жизнь человека безопасной.
- Извлекаем пользу из Big Data.
- Совершенствуем человека и конструируем функциональную замену человека.
С некоторыми проектами есть возможность познакомится поближе. Команда Университета ИТМО опубликовала на geektimes.ru подробный отчет. Их группа состояла из 19 учеников и 3 преподавателей. Руководителями проектов выступили сотрудники ИТМО Александр Капитонов , Игорь Лосицкий и сотрудник СПбГУ и компании «КиберТех» Илья Широколобов . В качестве основы для создания роботов использовались .
Робот Большой брат
Участники проекта: Вадим Акимов, Глеб Загарских, Даниил Леонов, Леонид Мелентьев, Левон Погосов, Никита Клишин, Артем Харинаев .
Руководитель: Александр Капитонов .
Проект связан с взаимодействием человека и робота (human-robot interaction). Робот привлекательно выглядит, обладает техническим зрением и системой распознавания речи. Машина поворачивает глаза в сторону собеседника, по голосовой команде захватывает предметы манипулятором.
Робот Большой брат. Фото geektimes.ru
Для распознавания речи использована технология Yandex SpeechKit , для синтеза речи — , для технического зрения робота — OpenCV . Реализовано сетевое взаимодействие через TCP/IP. Основная программа робота реализована на Qt Script в системе TRIK Studio , а часть с передачей аудио файла на сервера Yandex — через bash script.
Презентация:
Робот, стирающий с доски
Участники проекта: Николай Гусев, Даниил Павлов, Арсений Репин, Михаил Волков, Марина Шудрик, Маргарита Орёл .
Руководитель: Игорь Лосицкий .
Ребята нашли в интернете похожий проект. Студенты Корнельского университета создали робота, который в автоматическом режиме стирает записи с магнитной маркерной доски. Школьники решили создать систему с более интеллектуальным алгоритмом.
Робот, стирающий с доски. Фото geektimes.ru
Двухколесный робот перемещается по маркерной доске, управляющие команды получает с другого робота, который расположен напротив доски и обладает техническим зрением (робот передает изображение с камеры на компьютер, а где осуществляется обработка изображения с использованием OpenCV). Сетевое взаимодействие через TCP/IP.
Не все детали робота сделаны из конструктора, некоторые распечатаны на 3D принтере.
На видео представлены сразу несколько проектов:
Презентация:
Автоматическая парковка
Участники проекта: Никита Зубач, Кирилл Коршиков, Наталья Ковригина, Михаил Ракицкий, Андрей Леоненко, Георгий Хачатрян .
Руководитель: Илья Широколобов .
Создан прототипа автоматизированной общественной парковки около бизнес-центра.
Автоматическая парковка. Фото vk.com/trikset
Автомобиль подъезжает к шлагбауму, посылает запрос на сервер. Сервер возвращает номер ближайшего свободного места и посылает парковочной системе управляющий сигнал «поднять шлагбаум». Далее автомобиль, имея номер парковочного места, движется по записанной траектории.
В проекте использована библиотека Open CV, реализовано сетевое взаимодействие через TCP/IP. Презентацию проекта можно посмотреть по ссылке .
Видео поднимает настроение!
Проектная смена в образовательном центре «Сириус». Фото vk.com/trikset
Исходные коды программ всех трех проектов выложены на
