Project: Self-Driving Cars & ΑΙ στο Ίδρυμα Ευγενίδου

To project Self-Driving Cars & AI, το οποίο απευθύνεται σε παιδιά ηλικίας 14 ετών και άνω, περιλαμβάνει 5 διαφορετικούς κύκλους, που καλύπτουν τη σύνθεση, την ολοκλήρωση και τον προγραμματισμό ενός self-driving οχήματος με δυνατότητες αυτόνομης κίνησης, αποφυγής εμποδίων, εξερεύνησης χώρου, με χρήση αισθητήρων, αλγορίθμων και εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης.

Όσοι θα συμμετέχουν στο συγκεκριμένο project θα έχουν την ευκαιρία να κατασκευάσουν και να προγραμματίσουν από το μηδέν το δικό τους Self-Driving Car, ενώ όταν ολοκληρώσουν όλους τους κύκλους θα λάβουν μέρος στο Grand Challenge!

Σημείωση: Δεν είναι υποχρεωτική η παρακολούθηση όλων των κύκλων. Όμως με την παρακολούθηση και των 5 κύκλων ο συμμετέχοντας θα λαμβάνει Βεβαίωση Συμμετοχής.

Κύκλος 1: Self-driving Car & Μηχανοτρονική Σύνθεση Οχήματος

Ο Κύκλος 1 του Project Self–driving Cars & AI επικεντρώνεται:

στην ανάλυση, επεξήγηση και σύνθεση των ηλεκτρομηχανολογικών μερών του οχήματος
στον βασικό προγραμματισμό κίνησης και τηλεχειρισμό
στον προγραμματισμό και τη λήψη εικόνας από ενσωματωμένη κάμερα
στον βασικό προγραμματισμό των οχημάτων για παρακολούθηση κινούμενου στόχου (face detection and tracking)

Aποτελείται από τα ακόλουθα σεμινάρια:

Σεμινάριο 1: Γενική περιγραφή Κύκλου και Σύνθεση Μηχανολογικών Υποσυστημάτων του Self–driving Car

Περιγραφή μηχανοτρονικής κατασκευής του self-driving car καθώς και των αυτόνομων λειτουργιών που επιθυμούμε να εκτελεί. Επεξήγηση του kit υλικών και των εργαλείων που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή του οχήματος. Συναρμολόγηση του σκελετού του οχήματος. Τοποθέτηση κινητήρων και συγκόλληση των καλωδίων τους.

Σεμινάριο 2: Σύνθεση Ηλεκτρολογικών Υποσυστημάτων του Self–driving Car

Περιγραφή του κυκλώματος τροφοδοσίας του self-driving car. Τοποθέτηση διακόπτη, μπαταριοθήκης, σταθεροποιητή τάσης. Υλοποίηση απαιτούμενων ηλεκτρολογικών κολλήσεων για την τοποθέτηση και λειτουργία των ηλεκτρολογικών υποσυστημάτων. Υλοποίηση συνδεσμολογίας σταθεροποιητή τάσης – motor driver – κινητήρων. Υλοποίηση συνδεσμολογίας σταθεροποιητή τάσης – ESP32-CAM.

Σεμινάριο 3: Σύνθεση Ενσωματωμένου Υπολογιστικού Συστήματος (ESP32-CAM) του Self–driving Car

Τοποθέτηση υπολογιστικού συστήματος ESP32-CAM στο ρομπότ. Εισαγωγή στο υπολογιστικό σύστημα ESP32-CAM και τις δυνατότητές του. Περιγραφή του περιβάλλοντος προγραμματισμού του ESP32-CAM, ρυθμίσεις, κατέβασμα κώδικα στον μικροεπεξεργαστή. Υλοποίηση του πρώτου διαδικαστικού κώδικα βήμα προς βήμα. Εξοικείωση με βασικές εντολές του ESP32 CAM.

Σεμινάριο 4: Προγραμματισμός Βασικών Κινήσεων του Self-driving Car

Λογική κίνησης οχήματος (ευθύγραμμη, περιστροφική, τμήμα κύκλου) και περιστροφής κινητήρων. Επεξήγηση στάθμης πόρτας διεπαφής κινητήρα – υπολογιστικού συστήματος ESP32-CAM. Βασικός έλεγχος ταχύτητας self-driving car σε δύο διαστάσεις. Προγραμματισμός ρουτινών για ευθύγραμμη κίνηση, περιστροφική, στάση. Υλοποίηση βασικής εφαρμογής, ώστε το όχημα να εκτελεί σειρά προγραμματισμένων κινήσεων στον χώρο.

Σεμινάριο 5: Συνδεσιμότητα και λογική προγραμματισμού client/server του Self-driving Car.

Επεξήγηση κώδικα σύνδεσης του υπολογιστικού συστήματος ESP32-CAM με το WiFi και προγραμματισμός εύρεσης της ποιότητας του σήματος. Εισαγωγή στην λογική προγραμματισμού client/server και στην έννοια του web server. Υλοποίηση δοκιμαστικού κώδικα για την λήψη εικόνας και των βασικών ρυθμίσεων σχετικά με αυτή.

Σεμινάριο 6: Σχεδίαση βάσης στήριξης του υπολογιστικού συστήματος ESP32-CAM του Self-driving Car

Εύρεση κλίσης της υπολογιστικής πλατφόρμας ESP32-CAM πάνω στο ρομπότ για την βέλτιστη οπτική κάλυψη. Σχεδιασμός της κατάλληλης βάσης στήριξης του ESP32-CAM και εκτύπωση αυτής με χρήση τρισδιάστατου εκτυπωτή. Κατασκευή και τοποθέτηση εξωτερικού περιβλήματος οχήματος.

Σεμινάριο 7: Προγραμματισμός λειτουργίας τηλεχειρισμού του Self-driving Car

Τεχνικές προγραμματισμού server/client για μεταφορά δεδομένων. Προγραμματισμός λειτουργίας τηλεχειρισμού οχήματος μέσω πληκτρολογίου. Προγραμματισμός server/client services για την αποστολή εντολών κίνησης στo self-driving car.

Σεμινάριο 8: Προγραμματισμός και Διαχείριση Οπτικής Πληροφορίας στο Self-driving Car

Προγραμματισμός λειτουργίας λήψης live video από την κάμερα του ESP32-CAM. Εμφάνιση live video σε παράθυρο απομακρυσμένου (remote) υπολογιστή. Τηλεχειρισμός του οχήματος για την παρακολούθηση κινούμενου στόχου μέσω video σε απομακρυσμένο υπολογιστή. Προγραμματισμός αλγορίθμων αυτόνομης παρακολούθησης προσώπου (face detection and tracking).

Το εργαστήριο θα πραγματοποιηθεί τις εξής ημερομηνίες και ώρες