🤖 Робототехника
🎓 Учебная программа «Сопротивление»Новичок? Начни с пошагового курса — выбери свой уровень:
Уровень Для кого Что изучаем 🟢 Level 1 — Новобранец 5-6 класс Анатомия робота 🟡 Level 2 — Оператор 7-8 класс Сборка и программирование 🔴 Level 3 — Инженер 9-11 класс Передовые технологии
Технический справочник
Ниже — полная техническая база для проектирования автономных систем. Используй как энциклопедию после прохождения курса.
Цикл робота: Sense-Think-Act
Мы охватываем полный цикл разработки устройств, которые:
- Sense (Восприятие): Получают точные данные о среде (от IMU до LiDAR и GNSS RTK).
- Think (Обработка): Принимают решения, используя ROS 2, RTOS и алгоритмы SLAM.
- Act (Воздействие): Преобразуют цифровые команды в физическое движение (управление BLDC и сервоприводами).
Структура раздела и ключевые технологии
1. Теоретический фундамент
- Математические модели: Кинематика (Forward/Inverse), системы координат и преобразования (TF).
- Принципы управления: Обратная связь, контуры управления, PID-регуляторы и методы фильтрации (Kalman/Complementary).
- Архитектура: Паттерны проектирования (FSM, Pub-Sub), отказоустойчивость (Watchdogs).
2. Аппаратная часть (Hardware)
- Сенсоры: От простых датчиков до LiDAR, визуальной одометрии и камер с ИИ.
- Исполнительные устройства: BLDC-моторы с ESC, сервоприводы, силовая коммутация (MOSFET).
- Системная интеграция: Энергосистемы (BMS, мониторинг), промышленные протоколы связи (CAN FD, Industrial Ethernet).
3. Программное обеспечение (Software)
- Фреймворки и ОС: Индустриальный стандарт ROS 2 / micro-ROS, операционные системы реального времени (RTOS, Zephyr, FreeRTOS).
- Алгоритмы: SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), планирование пути (Path Planning).
- Искусственный интеллект: Компьютерное зрение, Edge AI (вычисления на устройстве).
Что потребуется для старта
- C++/Python: Базовые навыки программирования.
- Математика и Физика: Понимание основ механики и электроники.
- Системный подход: Готовность работать с комплексными, многоуровневыми системами.
Результат освоения
После изучения материалов вы сможете:
- Самостоятельно проектировать архитектуру автономных робототехнических систем.
- Интегрировать современные аппаратные и программные компоненты (например, настроить ROS 2-совместимый навигационный стек).
- Разрабатывать и отлаживать алгоритмы в симуляторах (Isaac Sim, Gazebo) перед развертыванием на реальном «железе».
Навигация по справочнику
| Раздел | Описание |
|---|---|
| 📐 Концепции | Кинематика, TF, обратная связь, паттерны |
| 🔍 Датчики | IMU, LiDAR, камеры, датчики окружения |
| ⚙️ Актуаторы | BLDC, сервоприводы, шаговые моторы |
| 💻 Софт | ROS 2, алгоритмы, паттерны, AI |
| 🔌 Архитектура | Питание, связь, отказоустойчивость |
💡 Связь с электроникойМногие темы пересекаются с разделом Электроника:
- Логические уровни → digital_electronics/logic_levels
- Последовательная логика → digital_electronics/sequential_logic
- Курс «От NAND до CPU» → nand2cpu
