Zapoznaj się z naszymimateriałami na stronie

🚩 Zadanie: Samochód autonomiczny

Materiały:

  • Co najmniej 1 robot
  • 1 komputer/robot
  • Mała arena z przeszkodami

Najważniejsze zalety:

  • Łatwe
  • Wykorzystano tylko 2 czujniki: możliwe staje się zinterpretowanie połączeń zaobserwowanych w sieci neuronowej oraz wyjaśnienie jej działania

Czas trwania:

60–90 minut

Wiek:

od 8 lat

Konfiguracja:

W pliku PDF szczegółowo opisano kolejne etapy konfiguracji ustawień.

Samochód autonomiczny

W tym filmie wprowadzającym do Thymio AI pojawia się moduł „Samochód autonomiczny”.

Polecane do pogłębienia wiedzy na temat uczenia nadzorowanego

Naucz swojego robota wykonywania konkretnych zadań dzięki uczeniu nadzorowanemu. To ostatnie ćwiczenie stanowi podsumowanie wszystkich zagadnień omówionych podczas poprzednich zajęć z uczenia nadzorowanego. Łączy ono w sobie wykrywanie przeszkód, zawracanie oraz podążanie za linią.

Instalacja sprzętu

Przykładowy przebieg trasy przedstawiono w załączniku 1. Ściany mają wymiary kartki A4 złożonej wzdłuż na cztery części.

Ściany można wykonać niewielkim kosztem, używając kartek formatu A4 i rolki taśmy klejącej.

Długa ścianka: złożyć kartkę formatu A4 trzykrotnie wzdłuż. Wygładzić ją i skleić dwa przeciwległe boki kawałkiem taśmy klejącej, a następnie nadać jej trójwymiarowy kształt (w formie pręta). Wymiary wynoszą zatem 297 x 52 x 52 mm.

Jeśli przekrój ściany nie zachowuje prostokątnego kształtu, można go wzmocnić, wsuwając w niego kolejną ściankę zgiętą pod kątem prostym.

Krótka ścianka: wystarczy przyciąć długą ściankę po jej spłaszczeniu. Wymiary: 145 x 52 x 52.

Wproponowanym układziewykorzystano 9 arkuszy: jeden długi ścianki i 3 arkusze krótkiej ścianki.

Należy unikać zbyt chropowatych lub nierównych podłóg.

Wyzwanie

W tym ćwiczeniu Thymio ma wcielić się w rolę autonomicznego samochodu poruszającego się po ulicy.

Ulica jest przedstawiona jako szereg równoległych ścian, tworzących krętą linię. Na końcu ulicy rysuje się czarną linię prostopadłą do ścian na obu końcach.

Robot musi przejechać ulicę, nie dotykając ścian. Po dotarciu na koniec ulicy zawraca i przejeżdża ulicę w przeciwnym kierunku.

Możliwe rozszerzenia: Symulacja pieszego. W wybranym momencie umieszcza się na środku ulicy przeszkodę o szerokości maksymalnie około 6 cm, aby zasymulować obecność pieszego. Thymio musi się przed nią zatrzymać. Po usunięciu przeszkody Thymio rusza ponownie i kontynuuje trasę.

Można wykorzystać zasady gry przedstawione w ćwiczeniu „Trzymaj się toru”. Jeśli to ostatnie ćwiczenie zostało już przeprowadzone w formie zabawy, można zsumować wyniki z obu ćwiczeń.


Dodawanie pieszego z przerwą lub bez 

  • Strategia nr 1

Jeśli sygnał odbierają wszystkie 3 czujniki środkowe, urządzenie się wyłącza. Jeśli sygnał odbiera tylko jeden czujnik środkowy, urządzenie również się wyłącza.
Działa to dobrze w przypadku pieszych, ale urządzenie wyłącza się, gdy napotka naprzeciwko siebie ścianę.

  • Strategia nr 2

Jeśli czujnik pośrodku wykryje obiekt, zatrzymaj się.
Działa to dobrze w przypadku wąskiego, dobrze ustawionego pieszego; lepiej sprawdza się przy ścianie po przeciwnej stronie, ale czasami się myli.


Ustawienia AlphAI

Zakładka „Czujniki”:

Zastosowane zostaną czujniki zbliżeniowe oraz czujniki podczerwieni montowane na podłodze.

Zakładka „Działania”:

Zespół będzie mógł dowolnie wybierać akcje, które chce wykorzystać. Ustawi również parametry czasu trwania, przerwy i maksymalnej prędkości zgodnie z własnymi preferencjami (zaleca się przeprowadzenie prób). Te trzy parametry można modyfikować bez konieczności ponownego przeprowadzania procesu uczenia.

Zakładka AI:

Zostaw domyślne ustawienia dla uczenia nadzorowanego i sieci neuronowej. Nie zmieniaj prędkości uczenia. W razie potrzeby zmniejsz ją, jeśli robot często popełnia błędy. Wybierz kombinację 10 20, czyli dwie warstwy neuronów: jedną o 10 i drugą o 20. Teraz Twoja kolej na przeprowadzenie uczenia. Postaraj się uwzględnić wszystkie możliwe przypadki – nie jest ich zbyt wiele. Możesz zapisać swoje ustawienia w menu Ustawienia > Zapisz ustawienia...

Załączniki

Kształcenie zawodowe
Rozwiązania