Σύνθεση ενός Fire-fighting robot. Ζαχιώτης Γεώργιος. Λέσχη Ρομποτικής

Transcript

1 Σύνθεση ενός Fire-fighting robot Ζαχιώτης Γεώργιος Λέσχη Ρομποτικής 27 Μαΐου 2016

2 Στόχοι παρουσίασης Μέθοδοι και μοντέλα σχεδιαστικών διαδικασιών Ανάπτυξη fire-fighting robot Σχεδιάζοντας/κτίζοντας στην λέσχη 2

3 Ξεκινώντας ένα project Εξασφάλιση εργαλείων Εξασφάλιση πόρων Εξασφάλιση χώρου εργασίας Γενικός στόχος Προσωπικοί στόχοι Μέθοδοι επικοινωνίας Μέθοδοι οργάνωσης της εργασίας Μηχανισμός λήψης των τελικών αποφάσεων Απόφαση/συμφωνία στον τρόπο λειτουργίας 3

4 Σχεδιάζοντας την σχεδιαστική διαδικασία Ο σχεδιασμός είναι η διαδικασία με την οποία μια ιδέα αντιστοιχίζεται σε λεπτομερείς πληροφορίες οι οποίες είναι απαραίτητες ώστε αυτή να πραγματοποιηθεί. Ορισμός των απαραίτητων διεργασιών για το συγκεκριμένο project. Ορισμός της κατάλληλης διαδοχής ανάμεσα στις διεργασίες. (Χρονοδιαγράμματα, tests, milestones κτλ) = Model of design process 4

5 Σειριακά και επαναληπικά μοντέλα Waterfall model Ξέρουμε τις απαιτήσεις με μεγάλη λεπτομέρια στην αρχή του project Spiral model Έμπειρη ομάδα σχεδισμού και έμπειρη ομάδα ανάπτυξης Ξέρουμε πως οι προδιαγραφές θα μείνουν σταθερές Μεγάλη αμφιβολία στις απαιτήσεις Λιγότερο έμπειρες ομάδες σχεδιασμού και ανάπτυξης Σχεδιάζουμε για ευκολία στις αλλαγές και στην δυνατότητα εύκολου update 5

6 Conceptual design Η διαδικασία του Conceptual design: 6

7 Conceptual design Η διαδικασία του Conceptual design: Πρόβλημα 1#: Παραγωγή πολλών λύσεων οι οποίες ΟΛΕΣ δίνουν λειτουργικά ρομπότ που ικανοποιούν τις προδιαγραφές. Πρόβλημα 2#: Επιλογή της βέλτιστης λύσης από το πλήθος των εναλλακτικών λύσεων. 7

8 Conceptual design-παραγωγή λύσεων Παραγωγή λύσεων χρησιμοποιώντας: experience bibliography brainstorming analogies 8

9 Αξιολόγηση και αποφάσεις Tips: #ith solution = Αξιολόγηση των εναλλακτικών λύσεων χρησιμοποιώντας: Συστημικές μεθόδους Μεθόδους βασισμένες στην εμπειρία If you generate one idea, it is propaby a poor one. If you generate twenty ideas, you may have a good one. Αφιέρωση χρόνου!!! Κοινός τρόπος έκφρασης των λύσεων ώστε να είναι συγκρίσιμες. Λεπτομέρεια μέχρι εκεί που χρειάζεται για πλήρη κατανόηση. Μεγάλη προσοχή στα κριτήρια. Προκύπτει απο την εμπειρία πως το κυριότερο κριτήριο είναι η ικανότητα για εύκολες αλλαγές. (Configurability) Κατανόηση της αφαίρεσης σε αυτό το στάδιο. Επιμονή στα interfaces. If the horse is dead, get off! Οnce you agree, move on. If you can't agree, move on. If it is unclear move on. 9

10 Σχεδιάζοντας fire-fighting robot 10

11 Fire-fighting robots στο ituro Tα ρομποτ αφήνονται σε έναν λαβύρινθο και προσπαθούν να εντοπίσουν και να σβήσουν τοποθετημένα κεριά. Οι διαστάσεις θα πρέπει να μην υπερβαίνουν τα 30 εκατοστά σε μήκος και πλάτος. Κανένας περιορισμός σε ύψος και βάρος. Θα πρέπει να χρησιμοποιούν αέρα ή νερό (100ml) για την πυρόσβεση. Για οποιαδήποτε ζημία στην πίστα έχει ευθύνη ο διαγωνιζόμενος. Κάθε ρομποτ έχει μέγιστο χρόνο παραμονής τα 5 λεπτά Η είσοδος σε κάθε δωμάτιο επιτρέπεται μόνο απο την είσοδο (λευκή γραμμή) Κάθε ομάδα μπορεί να αλλάξει την κατέυθυνση του ρομποτ πέντε φορές το μέγιστο. Υπάρχει ποινή για την περίπτωση ενεργοποίησης της πυρόσβεσης όταν δεν υπάρχει φλόγα. 11

12 Επεξεργασία απαιτήσεων Η λειτουργία αναλύεται σε ροές και οι πρώτες λύσεις σχηματίζονται: Ενέργειας: Πληροφοριών: Υλικών: Ηλεκτρική ενέργεια μετατροπή σε κινητική ολόκληρου του ρομπότ Ροή αέρα με μεγάλη ταχύτατα για την εξουδετέρωση της φλόγας `` 12 Αίσθηση τοίχων Αίσθηση φλόγας Εντολή πυρόσβεσης Έλεγχος κίνησης

13 Δέντρο σχεδιασμού Έχει διαπιστωθεί πως το δέντρο σχεδιασμού βοηθάει κατά πολύ την διαδικασία παραγωγής σχεδιαστικών λύσεων: 13

14 Δέντρο σχεδιασμού Έχει διαπιστωθεί πως το δέντρο σχεδιασμού βοηθάει κατά πολύ την διαδικασία παραγωγής σχεδιαστικών λύσεων: 14

15 Εναλλακτικές λύσεις και αξιολόγηση Τελική λύση (#1): 15

16 Building & testing 16

17 Προβλήματα Πρόβλημα #1: Παραλληλία με τον τοίχο Πρόβλημα #3: Χωροταξία πλακετών Πρόβλημα #2: Εντοπισμός φλόγας Πρόβλημα #4: Ανάπτυξη αλγορίθμου 17

18 Αντιμετώπιση Πρόβλημα #1: Παραλληλία με τον τοίχο Πρόβλημα #3: Χωροταξία πλακετών Πρόβλημα #2: Εντοπισμός φλόγας Πρόβλημα #4: Ανάπτυξη αλγορίθμου 18

19 Σχεδιάζοντας-κτίζοντας Γενικές κατευθύνσεις σε συνηθισμένα προβλήματα : Patterned vs custom made components Γνώση και ελευθερία στον σχεδιασμό Μινιμαλισμός σε κάθε επίπεδο Αποσφαλμάτωση 19

20 Patterned vs custom made components A component is a modular, deployable and replaceable building block Η επιλογή εξαρτάται: Vs Vs Εκπαίδευση Χρόνος Εμπειρία Interface-Συμβατότητα Αξιοπιστία πηγής Κόστος Διαθέσιμες πληροφορίες Ευελιξία/ρύθμιση Φιλοσοφία της ομάδας Για μεγαλύτερα projects : Ωριμότητα τεχνολογίας Patents κλπ 20

21 Γνώση και ελευθερία στον σχεδιασμό As work in the project progresses, the designer's knowledge increases. Therefore, after completing a project, most designers want a chance to start all over and re-do it properly. Unfortunately, very few get the opportunity Το κλειδί για έναν επιτυχημένο σχεδιασμό είναι η γνώση όσο περισσότερων πληροφοριών όσο νωρίτερα γίνεται ώστε οι αλλαγές να είναι φθηνές και εύκολες. 21

22 Μινιμαλισμός σε κάθε επίπεδο Perfection is achieved not when there is nothing more to add, but when there is nothing left to take away. Το απλό: 22 είναι και το πιο δύσκολο εκπέμπει ωριμότητα γνώσεων ίσως λύσει προβλήματα αλλά ποτέ δεν δημιουργεί

23 Αποσφαλμάτωση I do not fix my problems, i fix my thinking. Then problems fix themselves Εντοπισμός των σφαλμάτων θεωρώντας κάθε υποσύστημα ως black box με πολύ καθορισμένες εισόδους-εξόδους. Λύση χρησιμοποιώντας: Επιδιόρθωση του υποσυστήματος Αντικατάσταση του υποσυστήματος Εφαρμογή εναλλακτικής λύσης Τέλος, τα σφάλματα σε κάθε επίπεδο κοστίζουν: Περίπου το 50% του χρόνου. Πολύ πιθανός λόγος αποτυχίας- Not for the fainthearted! 23

24 Ευχαριστώ για την προσοχή σας Ερωτήσεις Zachiotis George