无人机编程与创客挑战营(暑期营)
  • 适合人群:7~12年级
  • 时间:2020-07-20~2020-07-26; 地点:杭州
  • 时间:2020-08-10~2020-08-16; 地点:杭州
  • 授课方式 :线下授课
  • 费用 :8000~15000元
本项目即引导学员们制作一架常见的多旋翼无人机,并在此基础上设计无人机运输快递的取放装置,最后通过C语言编程去完成无人机的物品取放和相关路径的规划飞行。
课题介绍
无人机编程与创客挑战营


无人机是非常前沿的硬科技
无论是大疆创新的“高空航拍”、亚马逊的“空艇快递”,
还是英特尔“无人机集群表演”
都表明无人机已经进入生活中的方方面面


简介


无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)简称无人机(UAV),是利用无线电遥控设备和自备程序进行远程操控的不载人飞行器。无人机集成了飞控系统和众多传感器,可以在空中完成各种复杂的飞行任务,是名副其实的空中机器人!多旋翼无人机则是近年来空中机器人中最常见的一种类型,也是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。除了最常见的4轴无人机,3轴/6轴/8轴等多旋翼无人机也开始应用于生活的方方面面。



由于具有飞行稳定、操控简单、可拓展性强的优点,多旋翼无人机广泛地应用于军事侦察、户外活动、科学研究和影视拍摄等诸多领域中。其中在军事用途上,“无人机射击”是最前沿、安全高效的一种军事竞争方式,搭载炮弹的无人机可以在己方士兵的遥控下,远程且精准地击中对方目标;而在民事产业中,“无人机快递”则是最具应用前景和经济效益的。通过无线电遥控设备和自备的程序控制装置,操纵低空飞行器运载包裹,自动送达目的地。除此之外,“无人机灭火消防”、“无人机语音控制”“无人机激光感应”等众多有意义的综合项目也开始出现在日常生活以及科研竞赛中。




在计算机编程已逐渐成一项青少年必备技能的今天,如何在有限的时间内高效学习并将其应用于实践是值得探索的事情。


本课程采用由图形化编程(scratch/mixly/mblock)过渡到代码式编程(C/C++语言)的方式。图形化编程可快速训练青少年的逻辑思维能力和程序结构编程技巧,提升学生的临场应变和工程测试能力;代码式编程则进一步增强青少年对智能硬件、无人机控制、人工智能等信息领域核心技术的认知,提高学生的创新思维和创造能力。


在本次项目挑战中,学员即可搭建和试飞各种类型的多旋翼无人机。并在此基础上设计无人机空中射击/空中快递/激光感应等任务的外接装置。最后通过图形化编程和代码式编程去完成无人机的物品取放、目标射击、激光检测和相关路径的规划飞行。在学习的过程中,通过软件编程、硬件搭建和模拟比赛,一步步引导学生去体验编程、传感、控制、执行的魅力,从而促进学员对无人控制系统领域的学习兴趣。





亮点


1. 名校教授&博士团队开发课程,无人机领域专家参与教学;
2. A+学科热门专业,理论与实践紧密结合,聚焦科技前沿、热点问题;
3. 顶级实验室资源,提供多旋翼无人机操作平台和智能硬件Arduino开发套件;
4. 零基础编程教学,采用当下流行的C语言以及图形编程语言,供学员锻炼和提升编程能力;
5. 同一导师团队指导后续“国际无人机”“国际漫游车”“工程机器人”“物联网”“大数据”“FIRST”等计算机和信息类科研项目以及比赛。




收获


1. 了解空中机器人领域和无人控制系统的发展历程和前沿应用;
2. 熟悉Arduino智能硬件,掌握相关C语言/Scratch编程和数据处理能力;
3. 获得高校官方挑战营结业证书;
4. 赢得挑战赛获奖证书(依照实际表现,分为金奖、银奖、铜奖和优秀参与奖)。





内容设置


★ 课题简介:制作一架多旋翼无人机,通过编程实现物品取放与定位飞行
□ 学科导论:无人机的发展历史和趋势、关键技术与产业应用,智能硬件前沿应用,微纳传感器的技术发展,计算机编程基础,等等;
□ 学术基础:科研创新思维、数据处理方法、文献检索与阅读、学术写作与学术展示等;
□ 理论知识: 飞行器动力学原理、多旋翼的组成部件、飞控原理、Arduino控制器原理、传感器应用基础、输出控制原理(PWM调制、PID调节等),等等;
□ 实验技能:Arduino软件应用,Scratch图形编程,C语言编程;无人机的设计与组装,飞控软件模拟与测试;无人机围绕障碍飞行,取放装置的设计与制作;
射击装置的设计与制作等,数据记录与处理,3D打印机的使用等;
□ 挑战任务:在挑战营的第5~7天,学生将以小组为单位,基于前4天学习的专业理论知识、基础实验与科研技能,学生将以小组为单位,经过“解决什么问题
(资料查阅—前期研讨)—通过什么方式(方案设计—方案实施)—得到什么结果(数据处理和分析—汇报ppt制作—成果答辩)”过程,完成拟定的挑战任务和
答辩环节。




日程安排



部分导师举例


李教授:名校教授、博士生导师,无人导航与控制专家。研究主题是机器人与智能无人系统,工业智能与优化控制等。

许教授:名校教授、博士生导师。主要研究方向包括飞行与流动控制、机器人与智能无人系统、工业智能与优化控制等。

赵博士:浙江大学控制科学与工程学院博士,长期从事流程控制、故障诊断、系统建模和优化、人工智能等领域的研究工作,拥有丰富的智能传感器、智能硬件与物联网、多功能机器人、人工智能等方面的课程开发与教学经验。

王老师:浙江大学机械电子工程系硕士,多年青少年STEM与工程创客指导经验,浙江省科技馆科学院资深教练,拥有丰富的无人机、多功能机器人、Python编程、传感器设计、人工智能创新应用等方面的课程开发与教学经验。

邵博士:本科毕业于同济大学,电子信息专业,获意大利都灵理工大学电子学双学位。博士生就读于同济大学通信与信息系统专业,研究基于通信的自动控制技术。




时间&地点


时间:

2020年7月20日~7月26日 (一期)

2020年8月10日~8月16日(二期)


地点:

浙江大学



申请条件


7~12年级

学员要求:

1、会最基本的计算机操作;

2、具备基础的英文读写能力;

3、了解机器人基本架构,有一定的动手能力即可。


报名流程

1. 填写报名评估表;

2. 资格审核或面试;

3. 签署报名协议并支付费用

4. 获得预习资料并完成前期准备任务

5. 营地报并开启挑战

6. 完成挑战任务,获得证书


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