5 причин поменять «мозги» робота на новый контроллер «Роботрек»

Share Button

Группа российских компаний «Брейн Девелопмент» и «Роботрек» представила новый робототехнический контроллер PlumPX32. Разбираемся в преимуществах новинки вместе с начальником отдела разработки Дмитрием Устинским.

Новый робототехнический контроллер PlumPX32

#1 Российская разработка

С 2012 года ООО «Брейн Девелопмент» развивает проект РОБОТРЕК в области шести образовательных технологий:

  • образовательная робототехника,
  • нейротехнологии,
  • программирование,
  • нейросети,
  • компьютерное зрение,
  • 3D-моделирование и печать.

Каждое из разработанных направлений подкреплено разработанными учебно-методическими комплексами, позволяющими педагогу (тренеру, наставнику) эффективно проводить занятия в области профориентации детей и молодёжи в сфере современных цифровых технологий. Проект разработан в целях реализации Национальных проектов «Образование» и «Цифровая экономика (кадры)».

Ранее компания разработала контроллер Трекдуино, который зарекомендовал себя среди робототехнического сообщества. Новая платформа PlumPX32  основана на современном микроконтроллере STM32, нашедшем свое широкое применение в промышленности.

Новый робототехнический контроллер PlumPX32

#2 Современный контроллер

Александр Гагарин: — Почему было принято решение о разработке нового контроллера?

Дмитрий Устинский: — Действительно, контроллер Трекдуино хорошо показал себя на различных соревновательных мероприятиях, но мы живем в динамично развивающимся мире, где ежегодно обновляются как мобильные гаджеты, так и микроконтроллерные платформы, а следовательно, и подход к их программированию и использованию.

Контроллер Трекдуино работает на основе 8 битного чипа Atmega2560 и программируется из среды Arduino IDE на языке Arduino C. Данный язык считается низкоуровневым и имеет ряд своих недостатков, поэтому для более комфортной работы с микроконтроллером и изучении основ робототехники школьниками мы приняли решении о создании нового универсального контроллера, который бы сохранил возможности Трекдуино и расширил их в лучшую сторону.

Как результат новый контроллер PlumPX32 получил возможность программирования   не только из среды Arduino IDE, но и на языке Micro Python.

#3 Простота использования

— В чем преимущество нового PlumPX32 перед старым Трекдуино?

  1. Скорость — PlumPX32 быстрее в сравнении с микроконтроллером Трекдуино, здесь используются 32-разрядные ARM-процессоры типа STM32F407 (168 МГц Cortex-M4, 1 Мбайт флеш-памяти, 192 Кбайт ОЗУ).
  2. Простота в использовании — язык MicroPython основан на Python, но несколько упрощен, для того чтобы команды по управлению датчиками и моторами можно было писать буквально в несколько строк.
  3. Отсутствие компилятора — чтобы запустить программу на платформе MicroPython, нет необходимости устанавливать на компьютер дополнительное ПО. Плата определяется ПК как обычный USB-накопитель — стоит закинуть на него текстовый файл с кодом и перезагрузить, программа тут же начнет исполняться. Для удобства все-таки можно установить на ПК эмулятор терминала, который дает возможность вписывать элементы кода с компьютера непосредственно на платформу. Если использовать его, тебе даже не придется перезагружать плату для проверки программы, каждая строка будет тут же исполняться микроконтроллером.

#4 Совместимость

— Как на счет совместимости нового контроллера со старыми наборами? В каких продуктах будет использоваться контроллер PlumPX32?

— PlumPX32 будет комплектоваться новая линейка образовательных наборов. Но если у вас уже есть конструктор Роботрек, вы сможете использовать его с новым контроллером.

Плата будет предоставлять возможность тем, кто уже познакомился с курсом Роботрек «базовый», попробовать пройти его еще раз, но уже вне графического интерфейса программирования, а используя язык Python.  Сейчас разрабатывается курс по искусственному интеллекту, где будет также использоваться данный контроллер в качестве исполнительного устройства. Контроллер PlumPX32 будет идти в качестве ресурсного набора, поэтому те, кто хотят попробовать применить свои знания языка Python на практике могут им воспользоваться.

Плата визуально не отличается от контроллера Трекдуино, но стала легче и надежнее, вся компонентная база вынесена на одну сторону и убраны лишнее тяжелые компоненты.

Преимущества контроллера PlumPX32 перед старым Трекдуино

#5 Вычислительная мощность, Python и искусственный интеллект

— Какие новые задачи можно решать, ипользуя вычислительные мощности контроллера?

— Повышенная разрядность микроконтроллера позволяет проводить более сложные вычисления прямо на платформе и обеспечивает большую пропускную способность. Применение микроконтроллера семейства Cortex M4 позволяет платформе PlumPX32 проводить серьезные вычисления прямо на борту (за счет встроенной поддержки операций с плавающей точкой), а также реализовывать DSP (цифровую обработку сигналов). Инструкции DSP и модуль операций с плавающей точкой дают возможность применять данные контроллеры в широком спектре проектов.

Благодаря высокой скорости работы и оптимизированному обмену данных с памятью стало возможным использовать язык MicroPython в качестве основного языка программирования платформы. Этот язык позволяет с легкостью разрабатывать прототипы мобильных роботов и робототехнических установок, а также имеет низкий порог вхождения, что позитивно сказывается на возможности обучения робототехнике с использованием языков высокого уровня. Возможность программирования на языке MicroPython для платформы PlumPX32 позволит пользователям создавать более сложные и эффективные программы и робототехнические устройства, в отличие от визуальной среды разработки, но в то же время позволит не заскучать от сложного кода на таких более приближенных к «железу» языках, как Ассемблер, C и C++.

Высокая скорость работы и внутренние особенности микроконтроллера позволяют применять платформу не только для обучения, но и в качестве DIY и промышленного контроллера.

Платформа может быть эффективно применена для задач машинного обучения как самостоятельное устройство (для запуска нересурсоемких моделей машинного обучения), так и в качестве управляющего устройства для микрокомпьютера с запущенными на нем комплексными сервисами по обработке видеоданных с использованием машинного обучения, в целом, и нейронных сетей, в частности (с помощью устройства Артинтрек компании Брейн Девелопмент).

Уже сейчас машинное обучение и искусственный интеллект не являются чем-то заоблачным и применяются в огромном спектре различных задач — от простейших фотофильтров на вашем смартфоне до серьезных финансовых систем и систем диагностирования заболеваний.

Таким образом, платформа PlumPX32 привносит большие возможности для создания роботизированных установок с искусственным интеллектом: от детектирования наличия оператора до применения системы «свой-чужой» по ключевым особенностям строения лица; распознаванию предъявленных текстовых команд и выполнению различных действий, выполняемых в зависимости от позы оператора. Границы применения искусственного интеллекта становятся все шире и теперь вы сами сможете экспериментировать и применять технологии будущего уже сегодня.

Примеры использования элементов искусственного интеллекта в робототехнических устройствах:

  1. Создание мобильных роботов с автономной системой навигации. Искусственный интеллект анализирует различные данные, поступающие с сенсоров, и регулирует скорость движения, повороты и устойчивость мобильного робота на заданной траектории движения.
  2. Сервисные чат-боты. Разработчики умных устройств часто сталкиваются с проблемой коммуникации робота с человеком. Используя возможности контроллера, такую задачу получится решить на уровне текстовых запросов и ответов, обрабатываемых обученной нейронной сетью.
  3. Индетификаторы личности. Простые алгоритмы искусственного интеллекта помогут сделать электронные идентификаторы по камере, с различных датчиков секретных паролей и т.д.

Для поддержки пользователей создали специальные wiki-порталы по плате на сайте http://www.robotrack-rus.ru/wiki/ehlektronika/PlumPX32 и на Github https://github.com/robotrack-llc/PlumPX32-Micropython

Upd. 20.04.2020: Контроллер PlumPX32 будет поставляться в пластиковом корпусе. Стоимость — 8 950 рублей.

Share Button

2 комментария к статье “5 причин поменять «мозги» робота на новый контроллер «Роботрек»”

  1. Андрей Гурьев

    14.04.2020

    Когда можно будет потестировать?

    Ответить на этот комментарий
  2. Занимательная робототехника

    09.06.2020

    Контроллер Роботрек PlumPX32. Выпущена первая партия https://link.medium.com/Qnqo17SZa7

    Ответить на этот комментарий

Оставить комментарий

© 2014-2020 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено. Политика конфиденциальности. Соглашение об обработке персональных данных.
Наверх