Prog Academy

MilTech · за підпискою

Архітектура ПЗ роботів: ROS-подібні концепти

Зрозумійте, як влаштоване програмне забезпечення робота, — зібравши його з вузлів на шині

  • 12 модулів
  • 30+ практичних завдань
  • Автоматична перевірка
  • Українською

Отримати доступ до курсу

Курс за підпискою · Навчання у власному темпі

Про курс

Що це за курс?

Програма сучасного робота — не один великий файл, а десятки вузлів, які обмінюються повідомленнями: драйвер лідара, одометрія, локалізація, планувальник, контролер, монітор безпеки. Саме так побудовано ROS 2 — стандарт де-факто в робототехніці, від складських роботів до сільськогосподарських і дослідницьких платформ. Цей курс пояснює його ключові ідеї і пастки на навчальній шині rosbus.py — маленькій, детермінованій моделі ROS 2 (Robot Operating System — набір бібліотек і інструментів, на якому будують програми більшості сучасних роботів) на чистому Python з іменами, як у rclpy — Python-бібліотеці ROS 2.

Сценарій наскрізний: цивільний наземний робот для обстеження поля. Ви пишете вузли — інтегратор IMU, сервіс увімкнення моторів, валідацію параметрів камери, lifecycle-драйвер лідара, планувальник маршруту і шлюз безпеки, — а шина, harness і інші вузли надані й відкриті для читання.

Аудиторія

Для кого цей курс?

  • Python-розробник без досвіду ROS

    Ключові ідеї ROS 2 — вузли, топіки, QoS, TF, lifecycle — на навчальній шині в браузері, без Linux і заліза.

  • Готуєтеся працювати з ROS 2 і rclpy

    Шина з іменами, як у rclpy: сервіси, параметри, bag-записи й типові пастки, які гублять повідомлення.

  • Шлях «Robotics Software Engineer»

    Після керування й навігації збираєте стек навігації з вузлів — планувальник і шлюз безпеки.

Спершу потрібна підготовка

Курс спирається на знання, позначені нижче як обов’язкові.

Потрібно знати

  • Впевнений Python — класи, словники, функції, які передають як аргумент (колбеки, lambda).

Бажано знати

Не потрібно знати заздалегідь

  • Пояснюємо в курсі

    Усі поняття ROS 2, байти й вирівнювання, 2D-перетворення координат.

    Детальніше
    • ROS, Linux і залізо не потрібні: усе працює в браузері, а перенести знання в rclpy — справа кількох годин.

Якщо цих знань ще немає — пройдіть курси за порядком:

  1. З нуля
  2. Обов’язково Основи програмування на Python
  3. Бажано Математика для MilTech з нуля
  4. Бажано Як влаштована автономна система
  5. Цей курс Архітектура ПЗ роботів: ROS-подібні концепти

Результат

Що ви навчитеся робити

описувати граф обчислень: вузли, топіки, типи, простори імен і їх розв'язання

написати мінімальну шину pub/sub і розуміти різницю між синхронною і черговою доставкою

серіалізувати повідомлення в CDR з вирівнюванням, як DDS

обирати QoS: надійність, довговічність, глибину KEEP_LAST — і діагностувати несумісність

планувати таймери без дрейфу й міряти частоту топіка, як ros2 topic hz

писати сервіси й не потрапляти в deadlock синхронного виклику з колбеку

валідувати параметри атомарно й читати файли параметрів без пасток типізації

рахувати перетворення в дереві TF і перевіряти саме дерево

впорядковувати запуск вузлів і підставляти аргументи launch

відтворювати bag-записи й працювати з часом запису, а не часу відтворення

реалізувати lifecycle-вузол і агрегатор діагностики

зібрати планувальник маршруту і шлюз безпеки на шині

Формат

Як влаштоване навчання?

12 модулів. У кожному — теорія, що пов'язує навчальну модель з реальним ROS 2, і 2–3 задачі з автоматичною перевіркою на прихованих сценаріях, плюс тести й три практичні форми. Третина задач — «знайдіть помилку»: вузол працює, але губить повідомлення, дрейфує в часі чи блокує виконавця.

  • Теорія

    13 уроків з прикладами

  • Практика в браузері

    30+ завдань з автоматичною перевіркою

  • Тести

    4 тести для самоперевірки

  • Власний темп

    Онлайн на my.prog.academy, без встановлення програм

AI-помічник

AI-помічник поруч під час навчання

На сторінках курсу, уроків і завдань є кнопка «Запитати AI». Помічник знає матеріали саме цього курсу й урок, на якому ви зараз, тому відповідає по темі й показує, у яких уроках про це йдеться.

  • Пояснить інакше

    Не зрозуміли урок з першого разу — попросіть пояснити простіше або дати ще один приклад.

  • Допоможе із завданням

    Застрягли — підкаже, з чого почати, і допоможе знайти помилку у вашому рішенні. Готового рішення не дає.

  • Знайде потрібну тему

    Запитайте, де пояснювали поняття, — і отримаєте посилання на потрібні уроки курсу.

  • Продовжить розмову

    Уточнюйте без повторів: помічник пам’ятає розмову, а нещодавні розмови курсу зберігаються.

Входить у кожен тариф оплаченої підписки — Basic і Premium. У Premium ліміти використання AI-помічника вищі — ним можна користуватися активніше. Це помічник у навчанні, а не генератор готових відповідей: він пояснює й підказує, а завдання ви розв’язуєте самі.

Програма

Програма курсу

12 модулів, 30+ практичних завдань з автоматичною перевіркою і 4 тести. Відкрийте модуль, щоб побачити всі теми.

Модуль 1 — Вузли, топіки, повідомлення 2 уроки · 2 практики

Граф обчислень робота, типи повідомлень і правила імен ROS 2

  • Теорія Вступ: чому програма робота — це багато маленьких програм
  • Теорія Граф обчислень
  • Практика Граф топіків
  • Практика Знайдіть помилку — подвійна коса риска
Модуль 2 — Мінімальна шина pub/sub 1 урок · 2 практики

Синхронна доставка проти черги: як порядок повідомлень залежить від устрою шини

  • Теорія Що всередині publish()
  • Практика Синхронна шина
  • Практика Черга замість вкладених викликів
Модуль 3 — Серіалізація повідомлень 1 урок · 2 практики · 1 тест

CDR, як у DDS: порядок байтів, вирівнювання полів і рядки з NUL

  • Теорія Повідомлення на дроті
  • Практика Серіалізатор CDR
  • Практика Знайдіть помилку — зсунуті поля
  • Тест Граф, шина, серіалізація
Модуль 4 — QoS: якість обслуговування 1 урок · 4 практики

Надійність, довговічність, глибина KEEP_LAST і сумісність запитів із пропозиціями

  • Теорія QoS у ROS 2
  • Практика Сумісність профілів
  • Практика Знайдіть помилку — курс «пливе»
  • Практика Карта для вузла, що запізнився
  • Практика Профілі QoS для робота
Модуль 5 — Таймери і частоти 1 урок · 2 практики

Таймер на сітці періодів без дрейфу, пропущені виклики і вимірювання частоти топіка

  • Теорія Час у виконавці
  • Практика Знайдіть помилку — таймер дрейфує
  • Практика Ros2 topic hz
Модуль 6 — Сервіси 1 урок · 3 практики · 1 тест

Запит — відповідь, перевірки перед дією і deadlock синхронного виклику з колбеку

  • Теорія Сервіси і виконавець
  • Практика Сервіс увімкнення моторів
  • Практика Знайдіть помилку — місія зависла
  • Практика Який механізм обрати
  • Тест QoS, таймери, сервіси
Модуль 7 — Параметри 1 урок · 2 практики

Декларовані параметри, атомарна валідація і типи у файлах параметрів

  • Теорія Параметри вузла
  • Практика Валідація параметрів камери
  • Практика Знайдіть помилку — вимкнене стало ввімкненим
Модуль 8 — Дерево систем координат (TF) 1 урок · 3 практики

2D-перетворення, порядок композиції, пошук через спільний корінь і перевірка дерева

  • Теорія TF у 2D
  • Практика Lookup_transform
  • Практика Знайдіть помилку — точки лідара не там
  • Практика Перевірка дерева TF
Модуль 9 — Запуск: порядок і аргументи 1 урок · 2 практики · 1 тест

Залежності між вузлами, топологічний порядок і підстановка аргументів launch

  • Теорія Launch
  • Практика Порядок запуску
  • Практика Знайдіть помилку — аргумент ігнорується
  • Тест Параметри, TF, запуск
Модуль 10 — Запис і відтворення (bag) 1 урок · 2 практики

Розклад відтворення з швидкістю і фільтром, та час запису проти часу відтворення

  • Теорія Ros2 bag і час
  • Практика Розклад відтворення
  • Практика Знайдіть помилку — на x2 робот проїхав удвічі менше
Модуль 11 — Lifecycle-вузли і діагностика 1 урок · 4 практики

Керовані стани вузла, lifecycle-видавець і агрегація діагностики зі станом STALE

  • Теорія Керовані вузли і діагностика
  • Практика Автомат станів керованого вузла
  • Практика Знайдіть помилку — скани до активації
  • Практика Агрегатор діагностики
  • Практика Підняти стек навігації
Модуль 12 — Фінал: стек навігації з вузлів на шині 1 урок · 2 практики · 1 тест

Планувальник маршруту з латчованою картою і шлюз безпеки для команд руху

  • Теорія Як влаштований стек навігації
  • Практика Вузол-планувальник
  • Практика Шлюз безпеки
  • Тест Підсумковий тест курсу

Стек

Які технології використовуються?

  • Python

Код пишете й запускаєте в браузері на платформі — встановлювати нічого не потрібно.

Застосування

Де застосовуються ці знання?

  1. Проєктування ПЗ роботів із вузлів і повідомлень
  2. Підготовка до роботи з ROS 2 і rclpy
  3. Діагностика втрат повідомлень і проблем з часом

Доступ

Як отримати доступ?

  1. Залиште заявку

    Заповніть коротку форму на цій сторінці.

  2. Завершіть реєстрацію в боті

    Після заявки оберіть Telegram або Viber — бот надішле подальші інструкції щодо доступу.

  3. Навчайтеся на платформі

    Уроки, практика й тести — на my.prog.academy, у зручному для вас темпі.

Контакт

Почніть навчання на платформі

Залиште контакти — надішлемо деталі доступу до курсу «Архітектура ПЗ роботів: ROS-подібні концепти».

Наступні й суміжні курси

Python

Мережі і зв'язок для інженерів

Що відбувається з пакетом між апаратом і станцією: заголовки, втрати, повтори, бюджет каналу і mesh.

12 модулів · 30+ практичних завдань

Часті питання про курс

Що це за курс?
«Архітектура ПЗ роботів: ROS-подібні концепти» — онлайн-курс за підпискою на навчальній платформі Prog Academy. Зрозумійте, як влаштоване програмне забезпечення робота, — зібравши його з вузлів на шині. Програма сучасного робота — не один великий файл, а десятки вузлів, які обмінюються повідомленнями: драйвер лідара, одометрія, локалізація, планувальник, контролер, монітор безпеки. Саме так побудовано ROS 2 — стандарт де-факто в робототехніці, від складських роботів до сільськогосподарських і дослідницьких платформ. Цей курс пояснює його ключові ідеї і пастки на навчальній шині rosbus.py — маленькій, детермінованій моделі ROS 2 (Robot Operating System — набір бібліотек і інструментів, на якому будують програми більшості сучасних роботів) на чистому Python з іменами, як у rclpy — Python-бібліотеці ROS 2.

Для кого цей курс?
Python-розробникам, які йдуть у робототехніку й хочуть зрозуміти ідеї ROS 2 до роботи зі справжнім роботом.

Які знання потрібні перед стартом?
Обов'язково: впевнений Python — класи, словники, функції, які передають як аргумент (колбеки, lambda). Бажано: загальне уявлення про будову робота (курс «Як влаштована автономна система») і математика з курсу «Математика для MilTech з нуля» (радіани, sin/cos, повороти, стандартне відхилення). Пояснюємо в курсі: усі поняття ROS 2, байти й вирівнювання, 2D-перетворення координат. ROS, Linux і залізо не потрібні: усе працює в браузері, а перенести знання в rclpy — справа кількох годин.

Які практичні завдання будуть?
12 модулів. У кожному — теорія, що пов'язує навчальну модель з реальним ROS 2, і 2–3 задачі з автоматичною перевіркою на прихованих сценаріях, плюс тести й три практичні форми. Третина задач — «знайдіть помилку»: вузол працює, але губить повідомлення, дрейфує в часі чи блокує виконавця.

Які технології використовуються?
Python. Код пишете й запускаєте прямо в браузері на платформі — встановлювати нічого не потрібно.

Скільки модулів містить курс?
12 модулів: Вузли, топіки, повідомлення; Мінімальна шина pub/sub; Серіалізація повідомлень; QoS: якість обслуговування; Таймери і частоти; Сервіси; Параметри; Дерево систем координат (TF); Запуск: порядок і аргументи; Запис і відтворення (bag); Lifecycle-вузли і діагностика; Фінал: стек навігації з вузлів на шині. Практичних завдань з автоматичною перевіркою — 30+, тестів — 4.

Як отримати доступ?
Залиште заявку на цій сторінці й завершіть реєстрацію в Telegram- або Viber-боті Prog Academy — там ви отримаєте подальші інструкції щодо доступу. Навчання проходить на платформі my.prog.academy у власному темпі.

Чи входить курс у підписку?
Так. Курс входить у підписку на платформі Prog Academy: доступ до всіх курсів за підпискою; ai-помічник з навчання в кожному курсі; усі уроки, домашні завдання та автоматична перевірка; нові курси за підпискою додаються автоматично.

Які сценарії й дані використовуються в курсі?
Усі сценарії цивільні й синтетичні: наземний робот для обстеження поля, склад, стенд.

Не знайшли відповідь?

Залиште запитання — підкажемо, чи підходить вам курс і з чого краще почати.