Short presentation of IMU exacto

1. Compact.
Exact.
Fast.
Inertial
measurement
unit
St. Petersburg 2020

2. Актуальная ситуация: «Навигация == GPS»
Всем известно, что такое GPS. Сейчас крайне трудно представить
свою жизнь без GPS.
Аналогично, метками и цифровыми картами никого не удивишь
Compact.
Exact.
Fast.
2

3. Несколько небольших задач навигации
Беспилотный автомобиль едет по тоннелю
Проблема: GPS сигнал теряется на въезде в
тоннель. Навигация внутри тоннеля стано-
вится невозможной, автомобиль бесполе-
зен в городской среде
Квадрокоптер летает по складу
Проблема: GPS недоступна в закрытых
помещениях. Навигация без вспомогатель-
ных средств невозможна, квадрокоптер не
способен перемещаться
Навигация по промышленному цеху
Проблема: GPS недоступна в закрытых
помещениях. Даже вспомогательные
средствам будут мешать металлические
конструкции
Compact.
Exact.
Fast.
3

4. Способы решения таких задач навигации
Лидары и камера
Очень дорогое решение: дорогое оборудо-
вание, высокие требования к производи-
тельности и энергообеспечению
Радио маяки или навигационняе метки
(QR-коды и т.п.)
Чем большая площадь покрытия, тем
дороже. Стоимость растет нелинейно, в
зависимости от конфигурации конкретного
предприятия
IMU навигация
Многими исследователями ведутся разра-
ботки в этом направлении, но до практиче-
ского внедрения не дошло
Compact.
Exact.
Fast.
4

5. Текущие результаты
Разработана процедура калибровки
Разработан алгоритм корректировки данных
Построен маршрут перемещения автомобиля по
данным устройства
Сравнение с GPS/GLONASS
Compact.
Exact.
Fast.
5

6. Software exacto core
exacto imu exacto imu exacto imu
exacto mesh
target board
Архитектура exacto
Программное ядро обеспечивает единство распределенной сети
датчиков, которые снабжают всю систему большими данными и
процессорными мощностями
Любое устройство из сети может быть подключено к автопилоту,
логистической системе или любому другому внешнему приемному
устройству
Compact.
Exact.
Fast.
6

7. Оценка рынка
U.S. Mobile Robotics Software Market Size, By Product, 2013 – 2024 (USD Million)
Compact.
Exact.
Fast.
7

8. ~
~ Mesh
~
~ Модульность
~
~ Радионавигация
~
~ Компактность
~
~ Б и б л и о т е к а
алгоритмов
~
~ Ассортимент
~
~ Поддержка стандарт-
ных проводных ин-
терфейсов SPI, CAN,
RS-232
~
~ Внутренняя память
Аналоги
Compact.
Exact.
Fast.
8

9. Результаты выполнения НИОКР
по годам реализации проекта
1 год 2 год 3 год
Цели и зада-
чи НИОКР
–
– Уменьшение габаритов платы за счет более тех-
нологичного процесса
–
– Обеспечение более стабильного
энергопотребления
–
– Добавление модуля связи Bluetooth стандарта
5.0
–
– Формирование градуировочной сетки на госу-
дарственном эталоне линейного ускорения и угло-
вой скорости
–
– Дополнительные тесты по навигации при пере-
мещении объекта по высоте
–
– Дополнительные тесты по навигации при уста-
новке на дроны
–
– Разработка драйверов совместимости с
Ardupilot
–
– Разработка драйверов совместимости с навига-
ционными приложениями (Яндекс. Карты, Google.
maps, OpenStreetMap и т.д.)
–
– Разработка и создание корпуса
–
– Разработка технологического про-
цесса автоматической калибровки и на-
стройки устройства
–
– Создание программного обеспе-
чения для управления прибором в ОС
Windows, Linux, Android, iOS
–
– Разработка и создание программ-
ного обеспечения автоматического
удаленного обновления прошивки
устройства
–
– Разработка и создание защищенно-
го корпуса класса защиты IP56
–
– Разработка ПО автоматической
оценки аппаратного обеспечения
–
– Разработка ПО «тонкой» пользо-
вательской настройки программного
обеспечения
–
– Разработка ПО обслуживания поль-
зовательских скриптов и преобра-
зования его в код режима реального
времени
Прогнозиру-
емая стадия
продукта
Прибор все-в-одном (опытный образец), встраива-
емый модуль (коммерческий образец)
Прибор все-в-одном (коммерческий об-
разец), встраиваемый модуль (коммер-
ческий образец)
Прибор все-в-одном (коммерческий об-
разец), встраиваемый модуль (коммер-
ческий образец), программа эксплуата-
ции и настройки IMU/MARG (опытный/
коммерческий образец)
Интеллекту-
альная соб-
ственность
–
– Ноу-хау в рамках предприятия
–
– Заявка на изобретение/полезная модель
–
– Получение свидетельства о государственной
регистрации программы для ЭВМ
–
– Заявка на изобретение/полезная
модель
–
– Получение свидетельства о государ-
ственной регистрации программы для
ЭВМ
–
– Заявка на изобретение/полезная
модель
–
– Получение свидетельства о госу-
дарственной регистрации программы
для ЭВМ
Compact.
Exact.
Fast.
9

10. Технические риски и способы их преодоления
Наименование Способ преодоления
Технологическая невозможность достижения требуемых
габаритов платы
Поиск партнера за рубежом с более технологически про-
двинутым способом производства
Нестабильная работа из-за проблем с электропитанием Добавление дополнительного модуля стабилизации
энергопитания
Нелинейное изменение частоты работы прибора и связан-
ное с этим ошибка расчета прошедшего времени
Подбор более дорогостоящих элементов тактирования
Нестабильность навигации при перемещении по высоте Добавление в систему анализа систем измерения давления
Процессор не справляется с отработкой алгоритма анализа
данных
Смена процессора на более мощный или вынесение расче-
та данных на отдельный процессор
Compact.
Exact.
Fast.
10

11. SWAT
Сильные стороны Слабости
~
~ Возможность использование в навигации особенностей из-
менения магнитного поля, температуры или атмосферного
давления
~
~ Минимальное энергопотребление.
~
~ Полная автономность — нет необходимости в выносных систе-
мах на корпусе или вне него.
~
~ Минимальные размеры и вес.
~
~ Влияние магнитного поля, температуры и ряда факторов на
точность системы.
~
~ Необходимость точки отсчета для навигации.
~
~ Необходимость калибровать каждое устройство через опреде-
ленные промежутки времени (рекомендуемый — год).
~
~ Необходимость крепления к несущей конструкции объекта
для повышения точности.
Возможности Угрозы
~
~ Использование для навигации групп роботов, квадрокоптеров.
~
~ Возможность встраивания в мобильные телефоны, в
дальнейшем.
~
~ Использование в треккинге людей в практических целях, опти-
мизация, эргономика.
~
~ Использование в системах автоматизации и роботизации.
~
~ Иностранные комплектующие.
~
~ Создание аналогичных систем с похожим функционалом.
~
~ Проблемы с поставками на зарубежный рынок.
~
~ Усиление требований по лицензированию, законодательные
ограничения по использованию беспилотных систем.
Compact.
Exact.
Fast.
11

12. Интеллектуальная собственность
Текущий этап:
После регистрации предприятия планируется поставить на ба-
ланс предприятия ноу-хау, описывающее основные положения
технологии.
В данный момент, проведен патентный поиск, подобраны ключевые
слова наиболее релевантные описываемому классу приборов, од-
нако, в дальнейшем планируется череда повторных поисков, чтобы
содержать в актуальном состоянии информацию для патентования.
Патентная формула составлена, ведется выбор способа защиты
интеллектуальной собственности (полезная модель/изобретение).
Планируется к концу 1 года исполнения проекта подать заявку на
патент.
Имеется в наличии заготовка для подачи заявки на свидетельство о
регистрации в единой базе данных ЭВМ для защиты спроектирован-
ного программного кода, лежащего в основе технологии.
Проведен обзор аналогов.
Важные патенты: US6801159B2, US8134499B2, US5657025A (допол-
нительно используется GPS для коррекции), US5128874A (комбина-
ция с Лидаром), EP0511730B1 (отличается использованием фильтра
Калмана для оррекции ошибки), JP3947531B2 (коррекция за счет си-
стемы ZUPT), US8203487B2(дополненный радиосистемой)
Также релевантные: US9523576B2, US20100097208A1, CN109827574A,
KR101072353B1,US9823654B2,US4653002A,US8543265B2,US5548516A,
US9880006B2, EP0193985B1, US8165844B2, US20110046915A1,
EP2657647A1, CN208477371U, US6721657B2, CN102419180B,
EP1430272B1, US7346452B2, US3509765A, CA1235508A, US6282496B1,
US5128874A, KR970012260A.
Compact.
Exact.
Fast.
12

13. Руководитель
Кузнецов Артем Олегович
Роль руководителя в команде:
Организация команды проекта, проведение НИОКР и планирование
деятельности
Сфера деятельности и профессиональные
достижения:
Научные исследования и разработки. Лауреат конкурса «Идея. Ин-
вестиция. Инновация», обладатель диплома за вклад в развитие
реабилитационной медицины 2011. Участник всероссийского инно-
вационного молодежного форума «Селигер 2011. Инновации и тех-
ническое творчество». Стажировался по теме «системы захвата дви-
жения» в Университете Ильменау (Германия,2011), Массачусетском
Университете(Бостон, 2013).
Ключевой опыт, имеющий отношение к области
данного проекта:
Выпусник кафедры Мехатроники СПбГУ ИТМО 2011 г., защищена
магистерская диссертация на тему «Применение методик захвата
движения в реабилитационной медицине и спортивной трениров-
ке». Автор ноу-хау «Технология использования установки и система
измерения для корректировки мускульного и костного скелетов
человека». Научные результаты докладывались, обсуждались и
получили положительную оценку на XXXIX Неделе науки СПбГПУ
(Санкт-Петербург, 2010), VII-VII Всероссийских межвузовских конфе-
ренциях молодых ученых (Санкт-Петербург, 2010-2011), I-III Всерос-
сийских конгрессах молодых ученых (2012-2014), 13th International
Symposium “Topical Problems in the Field of Electrical and Power
Enineering. Doctoral School of Energy and Geotechnology II” (Пяр-
ну, 2013), 4th international conference on integrity, reliability & failure
“Recent Advantages in Integrity-Reablity-Failure” (Фуншал, 2013), The
8th International Conference on Body Area Networks (Бостон, 2013).
Автор выступал с докладом о результатах работ в ФГБУ НИДОИ им.
Г.И. Турнера и ФГБУ СПб НЦЭПР им. Г.А. Альбрехта(Санкт-Петербург).
Работа получила развитие и поддержку в виде стипендии Л. Эйлера
в рамках программы Германской службы академических обменов
DAAD в 2011 году.
Образование (ВУЗ, специальность и т.д.), ученая степень, звание Об-
разование высшее, магистр Техники и Технологии по специально-
сти Приборостроение, Университет ИТМО, Санкт-Петербург
Compact.
Exact.
Fast.
13

14. Команда проекта
Сотрудник Должность Роль в проекте Опыт и квалификация
Иванов Сергей
Александрович
Менеджер проекта Продвижение
проекта
Серийный предприниматель со значительным опытом работы
в области менеджмента и финансов. Имеет значительный опыт
участия в проектах по тематике Блокчейна и ФинТеха и финансо-
вого консультирования стартапов и SME. Получил степень Бака-
лавра Менеджмента (Bachelor Degree in Science of Management) в
University of Massachusetts ( США) в 2016. Получил степень специ-
алиста в Математическом Анализе Финансов (Master Degree in
Quantitative Finance) в Peking HSBC Business school (Китай). Работает
как старший финансовый аналитик с 2016.
Красковский Андрей
Александрович
Инженер-разработчик Разработка
электроники и
схемотехники
Разрабатывал электронную часть устройства, начиная с 2011. Име-
ет обширный опыт разработки электронных устройств. Магистр
техники и технологии Университета ИТМО
Белов Дмитрий
Владимирович
Инженер-конструктор Разработчик элек-
троники и корпус-
ных элементов
Опыт разработки и изготовления корпусных деталей с исполь-
зованием различных станков: токарный, фрезерный, фрезер-
но-раскоечный ЧПУ, фрезерно-гравировальный ЧПУ, ЧПУ лазерный
раскроечный, ЧПУ проволочный электроэрозионный, ЧПУ копиро-
вально-прошивной, 3D принтер.
Мартынов Алексей
Петрович
Ведущий
программист
Разработка
программного
обеспечения
Имеет опыт разработки программного обеспечения различного
уровня сложности с сетевой или локальной.
Compact.
Exact.
Fast.
14

15. Контакты
artem.o.kuznetcov@yandex.ru
+79533576408
Compact.
Exact.
Fast.
15