Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программирование беспилотного летательного аппарата мультироторного типа. Учебное пособие.pdf
81
должна быть оформлена в соответствии с СТО ФГБОУ ВО «ТГТУ» 07–2017
«Выпускные квалификационные работы и курсовые проекты (работы). Общие
требования».
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
ПО РАЗРАБОТКЕ АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ
В РАМКАХ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1. Определите объект управления. Это может быть коптер, мобильный
робот, манипулятор, мехатронное устройство для измерения и контроля каче-
ства веществ, материалов или изделий. При этом в качестве объекта управления
может быть и виртуальный объект, разработанный, например, в среде Vrep.
2. Определите, какие задачи должен выполнять выбранный вами объект
управления. Например, коптер должен иметь функцию автовозврата при потере
сигнала Wi-Fi, автоматической посадки на заданную площадку, регистрации
объектов на изображении с камеры и т.д.
3. Если задач несколько, то для их решения сформируйте команду раз-
работчиков, распределите задачи между ними. Каждый разработчик может
отвечать за разработку отдельного модуля, выполняющего задачу. Договоритесь об общем интерфейсе между модулями.
4. Сформируйте техническое задание на разработку, поставьте сроки
выполнения.
5. Не забудьте оставить время на тестирование вашего программного
средства и оформление курсовой работы.
82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Уважаемый читатель! Надеемся, что вместе мы прошли трудный, но инте-
ресный путь от основ создания приложений для управления дроном tello
до разработки отдельных документов на программный продукт в соответствии
с требованиями ЕСПД и расчета надежности созданных программных средств.
Если вы успешно справились с практическими задачами пособия, то готовы
к самостоятельному развитию полученных знаний, умений, навыков. Желаем
вам творческих успехов в развитии робототехнических и мехатронных систем.
83
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Балабанов, П. В. Система автоматизированных расчетов MATLAB : лабораторный практикум / П. В. Балабанов, Н. А. Конышева, Д. А. Любимова. – Тамбов : Изд-во
ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 80 с. – URL : https://clck.ru/36XZ6f (дата обращения:
11.11.2023).
2. Дивин, А. Г. Информационно-сенсорные системы мехатроники и роботизирован-
ные комплексы в неразрушающем контроле качества : учебное пособие : в 2-х ч. Ч. 1 /
А. Г. Дивин, П. В. Балабанов, Д. А. Любимова. – Тамбов : Издательский центр ФГБОУ ВО
«ТГТУ», 2022. – 80 c. – URL : https://www.tstu.ru/book/ elib1/exe/2022/Divin.exe (дата обращения: 11.11.2023).
3. Балабанов, П В. Техническое зрение робототехнических комплексов: учебное
пособие / П. В. Балабанов, А. Г. Дивин, А. С. Егоров. – Тамбов : Издательский центр ФГБОУ
ВО «ТГТУ», 2019. – 81 c. – URL : https://tstu.ru/r.php?r=obuch. book.elib1&id=15&year=2019
(дата обращения: 11.11.2023).
4. Никитина, Т. П. Программирование. Основы Python для инженеров / Т. П. Ники-
тина, Л. В. Королев // Лань: электронно-библиотечная система. – СПб. : Лань, 2023. – 156 с. –
URL : https://e.lanbook.com/book/302720 (дата обращения: 11.11.2023).
5. ГОСТ 19.106–78. Единая система программной документации. Требования к про-
граммным документам, выполненным печатным способом.
6. ГОСТ 19.104 –78. Единая система программной документации. Основные надписи.
7. API reference of the DJITelloPy Library [Электронный ресурс]. – URL :
https://djitellopy.readthedocs.io/en/latest/ (дата обращения: 11.11.2023).
8. Уилкс, М. Профессиональная разработка на Python / М. Уилкс ; пер. с англ.
А. А. Слинкина // Лань: электронно-библиотечная система. – М. : ДМК Пресс, 2021. –
502 с. – URL : https://e.lanbook.com/book/241121 (дата обращения: 11.11.2023).
9. Дьяконов, В. П. MATLAB 7.*/R2006/R2007: Самоучитель / В. П. Дьяконов //
Лань: электронно-библиотечная система. – М. : ДМК Пресс, 2009. – 768 с. – URL : https://
e.lanbook.com/book/1178 (дата обращения: 11.11.2023).
10. Ян, Э. С. Программирование компьютерного зрения на языке Python / Э. С. Ян ;
пер. с англ. А. А. Слинкина // Лань: электронно-библиотечная система. – М. : ДМК Пресс,
2016. – 312 с. – URL : https://e.lanbook.com/book/93569 (дата обращения: 11.11.2023).
84
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………………………………..
3
Технические компоненты БПЛА. Краткие сведения …………………………………….
4
Практические работы ………………………………………………………………………..
7
Практическая работа 1. Техническое задание на разработку программного
обеспечения для управления мехатронной системой: требования действующих
стандартов ЕСПД, состав, разработка ………………………………………………………..
7
Практическая работа 2. Разработка программного обеспечения для управления
мехатронными и робототехническими системами на примере коптера tello ………………
18
Практическая работа 3. Получение информации с камер в видимом диапазоне спектра
излучения и ее использование для решения задач в области управления мехатронными
и робототехническими системами на примере коптера tello ………………………………
21
Практическая работа 4. Получение информации с камер в инфракрасном диапазоне
спектра излучения и ее использование для решения практических задач …………………
24
Практическая работа 5. Мультипроцессорная обработка данных при решении
задач в области управления мехатронными и робототехническими системами
на примере коптера tello ……………………………………………………………………….
29
Практическая работа 6. Многопоточная обработка данных при решении задач
в области управления мехатронными и робототехническими системами на примере
коптера tello …………………………………………………………………………………….
36
Практическая работа 7. Детектирование объектов в видеопотоке с использованием
OpenCV DNN …………………………………………………………………………………..
39
Практическая работа 8. Обеспечение взаимодействия между процессами обработки
данных …………………………………………………………………………………………..
43
Практическая работа 9. Тестирование и расчет надежности программного обеспечения
мехатронных и робототехнических систем …………………………………………………..
49
Лабораторные работы ………………………………………………………………………..
63
Лабораторная работа 1. Применение программных методов проектирования
пользовательского интерфейса для управления мехатронными и робототехническими
системами, средствами автоматики и измерительной техники ……………………………..
63
Лабораторная работа 2. Разработка программного обеспечения для управления
квадрокоптером в ручном режиме …………………………………………………………….
70
Лабораторная работа 3. Применение систем технического зрения, основанных
на различных физических принципах измерения, для получения, хранения и обработки
информации в мехатронных и робототехнических системах ……………………………….
75
Лабораторная работа 4. Применение стандартов ЕСПД на разработку программноалгоритмического обеспечения мехатронных и робототехнических систем ………………
77
Методические рекомендации по выполнению курсовой работы ………………………
80
Заключение …………………………………………………………………………………….
82
Список литературы …………………………………………………………………………..
83
85
Учебное электронное издание
БАЛАБАНОВ Павел Владимирович
ДИВИН Александр Георгиевич
ЛЮБИМОВА Дарья Александровна
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
БЕСПИЛОТНОГО
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
МУЛЬТИРОТОРНОГО ТИПА
Учебное пособие
Редактор Л. В. Комбарова
Графический и мультимедийный дизайнер Т. Ю. З о т о в а
Обложка, упаковка, тиражирование Л. В. Комбаров ой
ISBN 978-5-8265-2689-7
Подписано к использованию 30.11.2023.
Тираж 50 шт. Заказ № 167
Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ»
392000, г. Тамбов, ул. Советская, д. 106, к. 14
Телефон 8(4752) 63-81-08
E-mail: izdatelstvo@tstu.ru