Когда фильтр Калмана «болеет»: диагностика KF, UKF и Particle Filter в условиях нелинейности и не-гауссовских шумов

Задача оценивания состояния динамической системы по неполным и зашумленным измерениям считается фундаментальной проблемой в теории управления, навигации, робототехнике и обработке сигналов. Рекурсивный фильтр Калмана обеспечил возможность аналитического решения для линейных систем с аддитивными гауссовскими шумами. Однако практические системы редко удовлетворяют ограничениям линейности и гауссовости. И если для учета нелинейности в инженерном сообществе в целом существует консенсус в пользу нелинейных фильтров, то с не‑гауссовскими шумами все сложнее. Так, Википедия прямо отмечает: "Бытyет ошибочное мнение ", что для правильной работы фильтра Калмана якобы требуется гауссовское распределение входных данных". Аналогичная позиция отражена и в академической статье arXiv:2405.00058, 2024 , где авторы называют требование строгой гауссовости одним из наиболее распространенных заблуждений и в качестве примера ссылаются на двенадцать "заблудившихся " публикаций . В статье тезисам об ошибочных мнениях и заблуждениях противопоставляются три практических вопроса: 1. Снижается ли производительность линейного фильтра Калмана при различных типах не‑гауссовских шумов. 2. Как и чем измерить это снижение (если оно происходит). 3. Чем можно заменить линейный фильтр Калмана в этих условиях и какова цена такой замены. Ответ на вопросы дается по результатам моделирования по схеме (линейность / нелинейность, гаусс / не-гаусс) для трех типов фильтров байесовского типа: 1.Линейного фильтра Калмана (KF). 2. Сигма-точечного нелинейного фильтра Калмана (UKF). 3. Фильтра частиц / Particle Filter (PF). Для диагностики фильтров используется метрика общего вида RMSE и специализированная метрика согласованности фильтров NEES (Нормализованная квадратичная ошибка оценки / Normalized Estimated Error Squared). Дополнительно на тех же результатах рассматривается метрика NIS (Нормализованный квадрат инноваций / Normalized Innovation Squared) - инструмент мониторинга качества фильтра на реальном объекте, без необходимости знания истинной траектории. Ссылка на блокнот с кодом симулятора в конце статьи.

https://habr.com/ru/articles/992262/

#kalman_filtering #particle_filter #робототехника #измерения #nis #обработка_сигналов #навигация

Революционный подход в школьной образовательной робототехнике

Mirte — это недорогая полностью open-source платформа учебного мобильного робота, где ученик проходит путь «от телеуправления и Blockly до Python, SSH и полноценного ROS», задуманная как единый «трек» обучения от начальной школы до университета, оставаясь на одном и том же роботе и в одной и той же среде. Идея Mirte в образовании — не прятать “настоящую” робототехнику за игрушечными абстракциями, а сделать к ней удобный, поэтапный вход.

https://habr.com/ru/articles/988826/

#ros #ros2 #robot_operating_system #образование #микроконтроллеры #микроэлектроника #робототехника #arduino #raspberry_pi #роботы

End-to-End беспилотник на VLM в домашних условиях. Часть 1

Проектируем беспилотник в домашних условиях. End-to-End подход на основе открытой визуально-языковой модели qwen2.5vl. Задача следования за объектом реализована без дополнительного обучения, только на основе текстового чата с моделью.

https://habr.com/ru/articles/984290/

#компьютерное_зрение #ros2 #raspberrypi #ии #робототехника #ml #llmмодели

Что дает участие в соревновании ROS2 роботов?

🔥 ROS2 СОРЕВНОВАНИЕ — ТВОЙ БИЛЕТ В МИР РОБОТОТЕХНИКИ, ГДЕ ТЕБЯ ЖДУТ РАБОТА, УНИВЕРСИТЕТ И НАСТОЯЩИЙ РОБОТ! В этой статье поговорим про то почему важно участвовать в этом соревновании если ты начинающий или продвинутый робототехник. Почему его важно внедрять в образование и профессиональную среду.

https://habr.com/ru/articles/987430/

#робототехника #ros #ros2 #linux #robot_operating_system #соревнование #хакатон #c++ #python #микроконтроллеры

Про аккумуляторы: нет на Алиэкспрессе, значит, не существует

У меня глаз начинает дёргаться, когда я вижу очередной заголовок в духе «Ученые случайно создали батарею, которая изменит мир». Открываешь статью, а там... лирика. «В 10 раз мощнее», «заряжается за секунду», «экологически чистая графеновая нанопыль». Дорогие журналисты и копирайтеры! До второго абзаца вы обязаны дать цифры. Не абстрактные «разы», а ватт-часы/кг, количество циклов, цену за кВт*ч, и где это купить. Если у вас нет этих данных — у вас нет новости. У вас есть кликбейт. Для меня, как инженера, критерий существования технологии прост: если я не могу купить эту ячейку на Aliexpress, Taobao или через поставщика в Шэньчжэне - её не существует. Это лабораторный курьез, который, скорее всего, там и умрет. что реально продается

https://habr.com/ru/articles/986754/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=986754

#аккумуляторы #батареи #энергетика #робототехника #литиевые_аккумуляторы

Про аккумуляторы: нет на Алиэкспрессе, значит, не существует

У меня глаз начинает дёргаться, когда я вижу очередной заголовок в духе «Ученые случайно создали батарею, которая изменит мир». Открываешь статью, а там... лирика. «В 10 раз мощнее», «заряжается за секунду», «экологически чистая графеновая нанопыль». Дорогие журналисты и копирайтеры! До второго абзаца вы обязаны дать цифры. Не абстрактные «разы», а ватт-часы/кг, количество циклов, цену за кВт*ч, и где это купить. Если у вас нет этих данных — у вас нет новости. У вас есть кликбейт. Для меня, как инженера, критерий существования технологии прост: если я не могу купить эту ячейку на Aliexpress, Taobao или через поставщика в Шэньчжэне - её не существует. Это лабораторный курьез, который, скорее всего, там и умрет. что реально продается

https://habr.com/ru/articles/986754/

#аккумуляторы #батареи #энергетика #робототехника #литиевые_аккумуляторы

Что нас ждёт с AI в 2026 году — выжимка из 50+ отчётов

Месяц читал отчёты Goldman Sachs, Gartner, McKinsey и интервью основателей OpenAI и Anthropic. Цель — понять, что реально изменится в AI в 2026 году. Получилось 50+ источников и 7 трендов. Всё с цифрами и ссылками на первоисточники. Обсудим?

https://habr.com/ru/articles/986682/

#AI_2026 #искусственный_интеллект #AIагенты #нейросети #opensource_AI #Qwen #робототехника #автоматизация #тренды_AI #Goldman_Sachs

Как мы разработали систему машинного зрения для детектирования СИЗ и техники

Привет, Хабр! Меня зовут Виктор Прусаков, я ведущий разработчик в команде DSML в ГК Юзтех и уже четыре года занимаюсь data science. Эта статья написана по мотивам моего

https://habr.com/ru/companies/oleg-bunin/articles/968456/

#AI #ML #промышленность #искусственный_интеллект #ии #робототехника #видеонаблюдение #программирование #нейросети #конференция

Мнимая “неисправность MPU9250” в роботе STUDICA

Довелось мне, в своем университете, вести занятия для студентов колледжа по управлению роботами STUDICA ( https://www.studica.ca/en/worldskills-mobile-robotics-collection-shanghai-2022 ). Наша версия “WorldSkills Shanghai Collection 2022 - Insert - July 5-22”. Мы использовали для управления язык LabView2020, с пакетами, как рекомендует производитель в документации https://docs.wsr.studica.com/en/latest/ . В нашем распоряжении 5 роботов, нумерация каждого от “1111” до “5555” или от “первого” до “пятого”. Роботы активно эксплуатируются в течении года на занятиях и практиках, плюс в июне очень интенсивно три дня на демо экзамене в колледже. Итак, на очередном занятии, робот с номером 4444 при движении вперед остановился и перестал реагировать на команды, чаще всего помогает перезагрузка робота путем выключения питания или замена разряженного аккумулятора. Однако, это не помогло. Робот перестал даже определяться по сети Wi-Fi и производить обмен информацией по шине CAN от VMX-pi к TITAN. Стало ясно, что робот STUDICA производства канадской фирмы, позиционируемый как высоконадежный, вышел из строя, сломался. Сначала, мы сделали запрос на форум поддержки STUDICA в канаде, но ответа не пришло до сих пор, похоже из-за санкций. Пришлось самим в интернете искать документацию, описания, изучать схему и плату VMX-pi, смотреть работу индикаторов. Первая попытка – перепрошить VMX-pi предлагаемыми производителем средствами – dfu метод, но он не помог. Прошивка прошла успешно, однако неисправность не исчезла.

https://habr.com/ru/articles/985614/

#Робототехника #Обучение #мобильная_робототехника #STUDICA #STM32F411VET6 #ремонт #программирование_микроконтроллеров

Роботы в дата-центре? Что им доверяют, и куда не пускают

Роботы в ЦОДах — идея не новая: о них говорят более 10 лет, рисуя картины полностью автономных машинных залов [словно в фантастических романах и рассказах ]. На практике же индустрия пробует технологию «на вкус», экспериментируя с автономными тележками, манипуляторами и даже переоборудованными роботами-пылесосами. Мы в

https://habr.com/ru/companies/beeline_cloud/articles/984494/

#beeline_cloud #датацентры #цод #роботизация #роботы_в_цод #робототехника

Конфигуратор микроконтроллеров STM8S103/105

Разработана программа с целью обучения и быстрого создания программ для управления робототехническими комплексами или электропреобразовательными установками. Программа представляет собой приложение для персонального компьютера (ПК) с операционной системой (ОС) Windows 10 и выше, разрядностью 64-бит, (версия 32-бит проверялась на Windows 7), позволяющее визуально создавать конфигурацию периферийных устройств микроконтроллеров (МК) STM8S103/STM8S105, что позволяет ускорить процесс создания “прошивки” для МК и (или) уменьшить количество ошибок при разработке. Программа по созданной визуально конфигурации, путем выбора из заданных альтернатив, ввода числовых значений и контроля правильности ввода (предупреждает об ошибках), формирует файлы проекта для программирования МК на языках C (с библиотекой SPL или программирование на уровне регистров) и Assembler (язык выбирается в настройках программы). Позволяет сохранить созданную конфигурацию в файл для использования в дальнейшем. Имеется необходимая справочная информация по МК, SPL, C упрощающая создание кода. Созданные файлы проекта можно перед отправкой в IDE редактировать в сразу этой программе. Ключевые слова: РОБОТОТЕХНИКА, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, STM8S, STM8, ПРОШИВКА, ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ПРОГРАММА, ОБУЧЕНИЕ, ПРОГРАММИРОВАНИЕ. Скачать программу Конфигуратор микроконтроллеров STM8S103/105. Ссылка на скачивание - https://disk.yandex.ru/d/rGRHUb-DxaQgGg Введение Как известно, разработка встраиваемых систем для управления робототехническими комплексами или электропреобразовательными установками в настоящее время является сложной и актуальной задачей. В процессе обучения студентов по дисциплине “Применение микроконтроллеров для разработки устройств”, “Применение микроконтроллеров STM для разработки устройств” возникла необходимость в создании программы, содержащей максимально возможную информацию о микроконтроллерах STM8S, изучаемых на практических занятиях, и лабораторных работах с возможностью создания визуально конфигурации МК и автоматическому созданию проекта с кодом на языке С или С++ с применением библиотеки SPL [1] от фирмы ST [2] или на языке Assembler. Полученный проект предназначен для известных IDE используемых при разработке и отладке кода для МК STM8, например, IAR [3], STVD [4]. Дальнейшая разработка и отладка кода происходит в перечисленных выше IDE. На разработанную программу получено авторское свидетельство [5].

https://habr.com/ru/articles/984946/

#РОБОТОТЕХНИКА #МИКРОКОНТРОЛЛЕР #STM8S #STM8 #ПРОШИВКА #ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА #ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ #ПРОГРАММА #ОБУЧЕНИЕ #ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Как перестать гадать, что сегодня /dev/ttyUSB0: стабильная работа с USB в Linux Ubuntu

Если вы работаете с роботом под Linux, то знаете эту боль: сегодня лидар — /dev/ttyUSB0, завтра — /dev/ttyUSB1, а камеры внезапно меняются местами. В статье разобран надёжный способ привязать USB-устройства к физическим портам через by-path , создать стабильные имена в /dev и перестать править конфиги после каждой перезагрузки. Подходит для роботов (да и не только), Linux (проверено на Ubuntu Server) и ROS2.

https://habr.com/ru/articles/984096/

#робототехника #робототехника_для_детей #робототехника_своими_руками #ros2

Почему главный венчурный фонд планеты находится в Пентагоне?

Существует агентство DARPA, созданное в годы холодной войны. Благодаря нему зародился интернет, GPS, Siri, появился ИИ, беспилотные авто и даже вакцина от COVID-19. О передовых разработках человечества: от насекомых-киборгов и стимуляторов для солдат до передачи тока на расстоянии.

https://habr.com/ru/articles/983522/

#DARPA #Пентагон #военные_технологии #инновации #биотехнологии #нейроинтерфейсы #робототехника #БПЛА #IPOSharks #Александр_Столыпин

MBZUAI – первый в мире университет по искусственному интеллекту

Доброго времени суток, коллеги! Меня зовут Влад, и в этом году я поступил в университет MBZUAI (Mohamed bin Zayed University of Artificial Intelligence, Абу-Даби, ОАЭ) – первый в мире университет по искусственному интеллекту. Основанный в 2019 году, он уже успел занять лидирующие позиции среди ведущих лабораторий мира в области ИИ. Так, по данным рейтинга CSRankings на момент написания данной статьи университет занимает 10-е место в мире. Слышали про Сэма Альтмана, основателя OpenAI, компании, создавшей ChatGPT? 26 сентября этого года MBZUAI торжественно присвоил ему степень PhD.

https://habr.com/ru/articles/981560/

#образование #магистратура #аспирантура #бакалавриат #машинное_обучение #искусственный_интеллект #компьютерное_зрение #робототехника #зарубежное_образование #учёба

MBZUAI – первый в мире университет по искусственному интеллекту

Доброго времени суток, коллеги! Меня зовут Влад, и в этом году я поступил в университет MBZUAI (Mohamed bin Zayed University of Artificial Intelligence, Абу-Даби, ОАЭ) – первый в мире университет по искусственному интеллекту. Основанный в 2019 году, он уже успел занять лидирующие позиции среди ведущих лабораторий мира в области ИИ. Так, по данным рейтинга CSRankings на момент написания данной статьи университет занимает 10-е место в мире. Слышали про Сэма Альтмана, основателя OpenAI, компании, создавшей ChatGPT? 26 сентября этого года MBZUAI торжественно присвоил ему степень PhD. Первый семестр учёбы позади. За это время произошло море интересных и неожиданных событий, знакомств и встреч с невероятно классными людьми. Пришло осознание того, насколько мир безграничен и открыт перед нами, сформировался первый взгляд на жизнь и работу за границей, а также переосмыслена моя позиция относительно дальнейшей траектории для карьерного и личностного роста. Пишу эту статью из классических соображений: хочу сохранить свои впечатления и вдохновить людей на долгий путь и новые открытия. Безусловно, статья будет полезна будущим абитуриентам зарубежных университетов. Но я также уверен, что люди, неравнодушные к теме образования, искусственного интеллекта и жизни за границей тоже найдут для себя что-то новое и актуальное. Это первая статья об MBZUAI в рунете, поэтому дальнейшее повествование раскроет для вас исключительно новые карты и факты, о которых раньше нигде не писали! Текст статьи выйдет объёмным, поэтому сразу намечу плану, которому я буду следовать.

https://habr.com/ru/articles/980502/

#образование #магистратура #аспирантура #бакалавриат #машинное_обучение #искусственный_интеллект #компьютерное_зрение #робототехника #зарубежное_образование #учёба

Woven City от Toyota: экспериментальный город для тестирования технологий

Woven City — это экспериментальный город в Японии, построенный Toyota в качестве «живой лаборатории». В нем новые технологии, инфраструктура и взаимодействие человека с техникой используются в повседневной жизни и дорабатываются на основе реального опыта. Город расположен в Сусоно, префектуре Сидзуока, у подножия горы Фудзи. Для строительства была использована территория бывшего завода Toyota Higashi-Fuji. Проект развивается на месте индустриального объекта, который был выведен из эксплуатации и переосмыслен как технологическая среда нового типа. Интересный проект, который стоит нашего с вами внимания.

https://habr.com/ru/companies/beget/articles/978646/

#умный_город #урбанистика #тойота #япония #ии #робототехника #инфраструктура #городское_проектирование #архитектура

[Перевод] Робо-суставы. Погружение в анатомию, физику и сложности проектирования

Конечность робота состоит из звеньев (links) и сочленений (joint / axe), которые вместе образуют кинематическую цепь . Сочленение, которое так же можно назвать суставом или осью - это подвижное соединение между звеньями. Читать

https://habr.com/ru/articles/977496/

#робототехника #суставы #joint #робосуставы

Почему одна Arduino сделала для робототехники больше, чем все вузы мира вместе взятые

(Дисклеймер: Заголовок — намеренная провокация. Но если ваша рука уже потянулась к клавиатуре, чтобы написать гневный комментарий о деградации инженерной школы — добро пожаловать под кат. Там мы разберемся, почему синяя платка из Италии победила академический снобизм и создала армию инженеров). Представьте мир до середины нулевых. Вы — школьник, студент или просто энтузиаст, и вы хотите собрать простенького робота. Ваши действия? Сначала нужно купить микроконтроллер (PIC или AVR). Затем найти программатор ($50–100) или паять LPT-«костыль» на коленке, рискуя сжечь порт материнской платы. Потом открыть даташит на 300 страниц на английском, чтобы понять, в какой регистр нужно «плюнуть» битом, чтобы просто зажечь светодиод. И, наконец, написать код на Ассемблере или голом Си, где ошибка в одной запятой превращает устройство в кирпич. мигаем светодиодом

https://habr.com/ru/articles/977408/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=977408

#arduino #робототехника #ретроспектива #образование

Почему одна Arduino сделала для робототехники больше, чем все вузы мира вместе взятые

(Дисклеймер: Заголовок — намеренная провокация. Но если ваша рука уже потянулась к клавиатуре, чтобы написать гневный комментарий о деградации инженерной школы — добро пожаловать под кат. Там мы разберемся, почему синяя платка из Италии победила академический снобизм и создала армию инженеров). Представьте мир до середины нулевых. Вы — школьник, студент или просто энтузиаст, и вы хотите собрать простенького робота. Ваши действия? Сначала нужно купить микроконтроллер (PIC или AVR). Затем найти программатор ($50–100) или паять LPT-«костыль» на коленке, рискуя сжечь порт материнской платы. Потом открыть даташит на 300 страниц на английском, чтобы понять, в какой регистр нужно «плюнуть» битом, чтобы просто зажечь светодиод. И, наконец, написать код на Ассемблере или голом Си, где ошибка в одной запятой превращает устройство в кирпич. мигаем светодиодом

https://habr.com/ru/articles/977408/

#arduino #робототехника #ретроспектива #образование

Почему учителя бегут из школ, а дети не хотят учиться — и как я это исправляю

Всем привет! Меня зовут Максим Иванков, мне 30 лет, у меня трое детей, и вот уже 9 лет я развиваю школы робототехники и программирования по всей России. Старший сын только пошёл в первый класс, и я вижу, как школа в провинции рушится на глазах: учителя бегут из-за копеечных ставок, бюрократии и беспомощности перед хулиганами, физику и информатику ведут кто попало, а дети теряют интерес к учёбе. За годы экспериментов я создал формат, где дети идут на занятия с радостью и учатся годами. Нет лекций — только самообучение в своём темпе: собирай роботов (колонка, сигнализация, микроконтроллеры), программируй Python прямо в Minecraft.

https://habr.com/ru/articles/976720/

#робототехника #программирование #курсы #дети #обучение #школа #кружок #бизнеспроцессы