Курсовые работы

 Курсовые работы второго курса. 2012/2013 год

ZWalker - laser (1 студент)

Создание модуля лазерного измерения карты расстояний на основе лазерной рулетки. Лазерная рулетка выдаёт сигнал расстояния, а микроконтроллерая система поворачивает излучающий модуль, установленный на двигатель, для получения замкнутой карты расстояний. Полученную карту расстояний система отсылает на компьютер по Bluetooth. На компьютере визуализируется карта расстояний в виде облака точек. Получаемая картинка будет похожа на радарное сканирование, известное по фильмам с затуханием старых старых точек и яркими новыми точками.
Полученный модуль впоследствии может быть применён для навигации автономных роботов.

ZWalker - step (1 студент)

Задача модификации алгоритмов ходьбы автономного шагающего робота ZWalker для повышения устойчивости. Имеющийся робот перемещается за счёт смены фиксированных положений ног. При этом он не чувствует касания поверхности и может застревать над ямами или выпуклостями рельефа. Нужно доработать робота, добавив ему на ноги датчики силы, позволяющие знать силу опоры на каждую ногу. Далее нужно переписать алгоритм ходьбы, добавив к нему обратную связь. В общих словах, робот должен распределять вес на опорные ноги. В результате должна появится возможность ходьбы по неровной поверхности.

ZBalance (1-2 студента)

Создание автономного робота который может стоять, опираясь на точечную опору. Робот будет балансировать, создавая момент инерции, препятствующий опрокидыванию. Определять опрокидывание робот будет на основе датчика гироскопа. Опрокидывание будет возможно по двум осям, а дополнительной сложностью может быть вращение робота вокруг опорной оси. Микроконтроллерная программа должна будет использовать ПИД регулирование мощности двигателей, обеспечивающих устойчивость.

IMU (1 студент)

Получение сигнала с датчиков акселлерометра, гироскопа, компаса и давления (10 осей) для трёхмерной навигации. Микроконтроллер должен будет получать все данные с датчиков, а далее самостоятельно или на компьютере реализовывать фильтрацию Калмана, уменьшающую шумы за счёт избыточности измерений. Результатов работы программы должен быть вывод 6 координат в виде 3D картинки на компьютере или 6 чисел на контроллере, если фильтрация Калмана будет выполняться там.

Speaker depersonalization. ZSpeak. (2012-2013. 1 студент)

В систему на микроконтроллере с микрофона поступает аналоговый сигнал. Далее этот сигнал раскладывается в реальном времени в спектр и спектр модифицируется, чтобы исказить исходный тембр голоса. Далее искаженный голос выводится в наушники. Используются быстрое преобразование Фурье и механизм прямого доступа в память для ускорения работы системы.

Laser Seeker (1 студент)

Система лазерного отклонения луча на основе двух подвижных линз должна отслеживать положение объекта по сигналу рассеяния света с него. Для этого используется лазер, система из двух линз, делительная пластинка и фотоприёмник. Положение линзы модулируется и сигнал рассеяния тоже будет промодулирован. По сдвигу фаз этих двух сигналов можно будет сказать о уходе ведомого объекта в сторону и снова ввести его в центр луча. Всю логику отклонения линз и обработку сигнала с фотодатчика должен делать микроконтроллер.

Машинное обучение (1 студент)

Задача в изучении доступных алгоритмов машинного обучения (в частности, подстройки ПИД коэффициентов) и реализации одного из алгоритмов в системе маятника с неустойчивым равновесием. Микроконтроллер маятника должен сам подобрать коэффециенты ПИД, обеспечиващие ему наилучшее равновесие.

Chopper (1 студент)

Реализация контроллера механического прерывателя света для оптических исследований. Прерыватель представляет из себя мотор с диском. На диске нанесены прорези. Если светить на такой диск лазером, то лазерный луч модулируется вращающимся диском, что используется в схеме синхронного детектирования. Обратная связь мотора, необходимая для поддержания фиксированной скорости вращения, осуществляется с помощью датчика оборота. Микроконтроллер должен управлять двигателем так, чтобы поддерживать с высокой точностью скорость вращения диска и управляться компьютером.