Робототехника для подростков: беспилотник, нейросети и ROS
Пробное занятие бесплатное, в группе до 8 детей.
Записаться на бесплатное пробное
Что это за ступень
«PRO-Робототехника» — ступень для подростков 10–13 лет, в которой робот перестаёт быть учебной моделью на столе и становится системой: беспилотным автомобилем, который видит дорогу камерой, и роботом, которым управляет обученная подростком нейросеть. Ступень длится три года. Подросток пишет на Python программу обработки кадров, собирает свой набор данных и обучает на нём нейросеть, которая затем работает на роботе. На третьем году он ставит на робота одноплатный компьютер, работает в Linux и в ROS и разбирает свой сезон по данным, которые записывал робот.
После двенадцати лет подросток продолжает учиться в старших группах, до 18 лет. Родители подростков спрашивают о другом, чем родители малышей: «Меня интересует направление программирования микроконтроллеров» и «Участвуют ли они в соревнованиях?» На оба вопроса эта ступень отвечает.
Микроконтроллеры: Arduino и ESP32
Arduino и ESP32 у нас появляются в 8–9 лет, и к десяти годам ученик работает с обеими платами; на этой ступени они стоят на беспилотнике. Обе платы — микроконтроллеры, то есть управляющие системы в одном корпусе. Их отличия дополняют друг друга. Arduino Nano (2 КБ оперативной памяти, 16 МГц) допускается регламентом соревнований по сумо, поскольку состязание проверяет алгоритм, а не вычислительную мощность; программа для неё пишется на C. ESP32 (частота до 240 МГц, беспроводная связь) предназначен для задач, где нужны Python и связь с сетью. Подросток работает с обеими и учится выбирать плату под задачу.
Пайка
Подростки паяют сами. Паяльники у нас низковольтные, на 12 В, с разъёмом Type-C, и питаются от адаптера телефона, поэтому розетки 220 В на столе у ребёнка нет. Остаются обычные меры: подставка для паяльника, вентиляция, уборка рабочего места, и их мы проходим как часть техники безопасности.
Код, расчёт и ошибка, которую нельзя допустить
Подросток пишет программы на C и Python и считает то, что в детском конструкторе считать не нужно. Пример из курса. Мотор на 6 В, подключённый к батарее 7,4 В, получает не больше 182 из 255 ступеней мощности, а на батарее 11,1 В — не больше 121. Код, перенесённый на другую батарею без пересчёта, сжигает моторы. Поэтому подросток сначала проверяет, какая батарея у него в руках, а затем заливает программу.
Инструменты те же, что у инженеров: Linux, git, Python. Как программирование строится в младших возрастах, описано на странице программирования для детей.
Компьютерное зрение и нейросеть
Робот подростка работает с камерой: находит предмет, различает цвет, поворачивается к цели. Задания на зрение входят в соревнования Cliffhanger, где робот должен найти предмет на поле и остановиться перед ним. Беспилотный автомобиль видит дорогу только камерой, поскольку регламент Autonomous Cars запрещает во время заезда датчики линии, беспроводную связь и GPS. Нейросеть подросток обучает на кадрах, которые снял сам, и видит результат обучения на своём же роботе: до обучения и после. Соревнования проходят осенью, зимой и весной, подробнее — на странице соревнований.
Сколько за экраном
По СанПиН подростку можно работать за компьютером не больше 30 минут подряд и 60 минут в день, считая школу (в 10–11 классах 35 и 70 минут). Пайка, сборка и испытания на поле идут без экрана.
Сколько стоит
9 000 ₽ за 4 посещения, абонемент действует месяц, а пропуски по уважительной причине можно перенести в пределах 60 дней. Можно ходить одно занятие в неделю или два. Пробное занятие бесплатное и длится столько же, сколько обычное. Актуальное расписание групп — на странице записи. Для учеников наших групп от 14 лет есть индивидуальный трек «Будущий чемпион» с Михаилом Георгиевичем Гранатовым, тренером 17 чемпионов мира, — 12 000 ₽ за 4 занятия.
Где подросток будет через год
Через год подросток пишет на Python программу, по которой его робот работает с камерой, и знает, почему робот ошибся и как это исправить. Следующий шаг — нейросеть, обученная на собранных им самим кадрах. Что делать сейчас: прийти на пробное занятие.