Стажировка по проекту
Построение оптимального маршрута движения робота с целью равномерного распределения сеянцев на заданном участке
Компания: ООО «ЛесоВосстановительная Робототехника»
Суть проекта
Задача
Для чего
Вводные данные
Разработка программы «Луч» для автономного робота «Святобор», предназначенного для лесовосстановления, которая обеспечивает оптимальный маршрут по заданной территории с равномерным распределением сеянцев и минимальным расстоянием между ними, учитывая координаты внешней границы, исключаемые участки и нормативное количество сеянцев на гектар
Создание функционально полной и готовой к практическому тестированию программы «Луч», способной рассчитывать оптимальный маршрут для робота «Святобор», обеспечивать равномерное распределение сеянцев, детектировать и обходить препятствия на основе видеопотока с камеры робота, а также формировать последовательность координат для эффективного воспроизводства леса
Координаты участка лесовосстановления. Видеопоток с камеры робота
Программа расчета маршрута по заданным координатам и модель компьютерного зрения для детектирования и обхода препятствий
Выходные данные
Участники
1 команды проекта
1 команды проекта
- Терещенко АлексейТимлид проектаАлексей - руководитель группы разработчиков, отвечал за полную разработку проекта
- Малицкий АндрейПомощник ТимлидаАндрей помогал руководителю команды организовывать процесс разработки проекта
- Шишкин СергейРуководитель группы продвижения продукции
- Используя фреймворки Shapely, Pygeodesy, Flet и библиотеки Numpy, Matplotlib разработал собственный алгоритм обеспечивающий оптимальный маршрут по заданной территории с равномерным распределением сеянцев и минимальным расстоянием между ними, учитывая координаты внешней границы, исключаемые участки и нормативное количество сеянцев на гектар. Данный алгоритм реализовал в виде демо-приложения для Windows.
- Реализовал задачу детектирования препятствий с помощью системы компьютерного зрения на основе модели SAM. Решение позволяет без создания датасета и обучения модели детектировать препятствия и классифицировать их «проходимые/не проходимые»
- байдин Григорийведущий научный сотрудник, РФЯЦ ВНИИТФ, СнежинскРазработка программы построения маршрута для робота:
- Перевод координат из WGS-84 в MCK и обратно
- Применение сетки для задания точек посадки, запретных точек и точек прохода
- Разработка алгоритма построения маршрута на элементарном фрагменте
- Разработка алгоритма декомпозиции участка на элементарные фрагменты
- Поиск маршрута с минимальной длиной
- Таранов Анатолийинженер-строитель
- Написание кода алгоритма построения оптимальной траектории движения робота на полигоне и расположнения точек посадки саженца
- Сборка блоков кода управления роботом конфигурация node, topic
- Сборка пакетов кода с алгоритмами датчиков, лидара, дальномеров для
- Сборка пакетов с алгоритмами компьютерного зрения, детекции объектов нейронной сетью, обхода препятствий, управления моторами, устройствами подачи саженца
- Горюнов ГеннадийИнженер-схемотехник//Бренд менеджер
- Проработан алгоритм составления маршрута робота для посадки деревьев. Алгоритм позволяет задавать координаты входа и выхода, координаты захватки для посадки деревьев, координаты закрытых участков, отступ от края, отрисовывает на карте захватки, саженцы и путь робота
- Разработан алгоритм обнаружения препятствий на основе FAST SAM
- Кирюшин Артемстудент МАИ факультета «Системы управления, информатика и электроэнергетика» // Работает техником в ОКПО Дирекции «Аэромобильности»
- Тестирование существующих алгоритмов прохождения маршрутов для заполнения территории
- Создание собственного оптимизированного алгоритма построение пути засеивания с обхождением препятствий
- Сбор датасета и его чистка для нейронной сети. Нейронная сеть сегментирует препятствия и различные другие классы (люди, деревья, пни, валуны и тд)
- Разработка программы компьютерного зрения, которая без помощи датчиков расстояния, используя видеокамеру и результаты сегментирования модели, определяет, что препятствие близко перед роботом и его нужно объехать
- Черных АлександрНеформальная занятость
- Разметка заданного полигона вручную
- Визуализация созданного полигона через библиотеку folium
- С помощью библиотек python_tsp и NumPy (задача коммивояжера) были проведены эксперименты с способами заполнения полигона и построением маршрута
- Создание самописной функции генерирования точек внутри полигона, функции, которая находит ближайшую точку от той на которой находится робот, функции создания маршрута
- Вавилов АнтонРаботает Sales Engineer в компании SMC
- Собрал собственный датасет (отснял фото, видео в лесу)
- Сделал разметку собственного датасета и датасета заказчика по классам объектов в roboflow
- Провел серию эксперминтов обучения YOLO8 (Object Detection) на собственом датасете, на датасете других стажеров и на датасете заказчика (фото, видео)
- Старкова НатальяИнженер-сметчик
- Собран и размечен датасет. Проведено обучение сети YOLO8
Участники
2 команды проекта
2 команды проекта
- Гришаков РусланТимлид проекта
- Рязанцев ЕгорПомощник тимлидаЕгор помогал руководителю команды организовывать процесс разработки проекта
- Акст Русланпомощник тимлидаРуслан помогал руководителю команды организовывать процесс разработки проекта
- Фоменко андрейпрограммист С++, PHP, JS, сисадмин - FreeBSD,linux
- Установка и настройка программного симулятора пространства Gazebo и платформы ROS для тестирования систем управления робототехники
- Моделирование участков с координатами адресов GPS
- Формирование равномерного распределения точек на заданном участке для посадки сеянцев
- Исследование графов для моделирования маршрутов
- Определение критериев оптимальности построения маршрута
- Исследование различных способов для построения оптимального маршрута, включая алгоритм прямого подбора, генетический алгоритм, муравьиный алгоритм, “жадный” алгоритм поиска, “орущие букашки”, метод обратной рекурсии и другие
- Разработка алгоритма построения оптимального маршрута, основанного на моделировании заполнения жидкостью сложного резервуара
- Выявление “плохих”/тупиковых точек при построении маршрута
- Привязка адресов GPS к расчетным данным маршрута
- Разработка Web-интерфейса для демонстрации расчета оптимального маршрута
- шулятиков леонидПРОГРАММИСТ 1С, СИСТЕМНЫЙ АДМИНИСТРАТОР, DATA SCIENTIST
- Установка и настройка программного симулятора пространства Gazebo и платформы ROS для тестирования систем управления робототехники
- Моделирование участков с координатами адресов GPS
- Формирование равномерного распределения точек на заданном участке для посадки сеянцев
- Исследование графов для моделирования маршрутов
- Определение критериев оптимальности построения маршрута
- Исследование различных способов для построения оптимального маршрута, включая алгоритм прямого подбора, генетический алгоритм, муравьиный алгоритм, “жадный” алгоритм поиска, “орущие букашки”, метод обратной рекурсии и другие
- Выявление “плохих”/тупиковых точек при построении маршрута
- Привязка адресов GPS к расчетным данным маршрута
- Создание печатных форм с помощью matplotlib для визуализации результатов
- Сборка итоговой реализации программы из решений по проекту
- Хонин дмитрийНАЧАЛЬНИК ОТДЕЛА ИТ, DATA SCIENTIST
- Исследование графов для моделирования маршрутов
- Определение критериев оптимальности построения маршрута
- Исследование различных методов и алгоритмов для решения задачи нахождения оптимального маршрута, включая алгоритм прямого подбора, генетический алгоритм, муравьиный алгоритм, алгоритм имитации отжига, “жадный” алгоритм поиска, алгоритм Кристофидеса-Сердюкова, метод динамического программирования и другие
- Тестирование и сравнение различных способов для построения оптимального маршрута
- Подбор реализации базовых классов, описывающих точки, найденный маршрут и решение задачи коммивояжера
- Реализация алгоритма равномерного распределения сеянцев на заданной территории по найденному маршруту с учетом нормативного количества сеянцев на гектар
- Документирование результатов исследований различных способов для построения оптимального маршрута
- Гаврикова ИринаДОЦЕНТ МФТИ, DATA SCIENTIST
- Подбор архитектур и обучение моделей для сегментации “дороги” на маршруте робота
- Тестирование и сравнительный анализ полученных результатов сегментации
- Подбор параметров обучения моделей для улучшения результатов сегментации
- Подведение итогов выполненной работы
- Старкин СергейDATA SCIENTIST
- Сбор и разметка датасета, генерация изображений для сегментации “дороги” и препятствий на маршруте робота
- Исследование функциональности модели LangSAM для сегментации “дороги” и препятствий на маршруте робота
- Подведение итогов выполненной работы
- Фоменко СергейНАЧАЛЬНИК ПРОИЗВОДСТВА, DATA SCIENTIST
- Установка и настройка программного симулятора пространства Gazebo и платформы ROS для тестирования систем управления робототехники
- Моделирование участков с координатами адресов GPS
- Формирование равномерного распределения точек на заданном участке для посадки сеянцев
- Исследование графов для моделирования маршрутов
- Определение критериев оптимальности построения маршрута
- Исследование различных способов для построения оптимального маршрута, включая алгоритм прямого подбора, генетический алгоритм, муравьиный алгоритм, “жадный” алгоритм поиска, “орущие букашки”, метод обратной рекурсии и другие
- Разработка алгоритма построения оптимального маршрута, основанного на моделировании заполнения жидкостью сложного резервуара
- Выявление “плохих”/тупиковых точек при построении маршрута
- Привязка адресов GPS к расчетным данным маршрута
- Разработка Web-интерфейса для демонстрации расчета оптимального маршрута
- Бурилова АнастасияКоординатор
- Подбор архитектур и обучение моделей для сегментации “дороги” и препятствий на маршруте робота
- Дообучение YOLOv8 для детектирования препятствий на маршруте робота
- Подведение итогов выполненной работы
- Анохин НикитаСпециалист по робототехническим комплексам в полиции
- Сбор и разметка датасета, генерация изображений для задачи детектирования препятствий на маршруте робота
- Дообучение YOLOv8 для детектирования препятствий на маршруте робота
- Подведение итогов выполненной работы
Демонстрация проекта (youTube)
Демонстрация проекта (VK)