Как студенти от Русия правят роботи от световна класа

Пресснимка
Младите руски ентусиасти по роботика често печелят награди на международни състезания. Говорихме с трима победители в RoboCup, за да разберем как да си направим най-добрия робот в света, как се провеждат тренировките по роботика и как да научим робот да свири на флейта.

Пандемията ускори внедряването на роботите във всички сфери на живота. Хората по цял свят говорят за дронове, които ще заменят куриерите, за промишлени роботи, които ще ходят на работа и никога няма да се разболяват, а също и за медицински роботи, които ще могат да се грижат за пациенти с COVID-19. Русия е до голяма степен част от тази тенденция: според доклад на Международната федерация по роботика страната заема второ място в световната класация на производителите на обслужващи роботи. Екипите от Русия неведнъж печелят призове на Световната олимпиада по роботика и на състезанията RoboCup.

Олег Марченко, 21 г.

Първо място в Световната олимпиада по роботика през 2017 г., в основна старша категория, Новосибирск, отбор "Бином" ("Робо Лига")

Олег Марченко

За първи път чух за "Робо Лига" през 2014 г. и започнах да участвам в състезания и олимпиади по роботика. В Русия селекцията за тези събития се провежда на няколко етапа: първият е местният (градски) етап, след това регионалният, след това Всеруската олимпиада, след това има федерални учебно-тренировъчни лагери и накрая на международно ниво - Световната олимпиада по роботика.

През 2014 г. заехме 11-то място в кръга на национално ниво и не стигнахме до топ 10, за да продължим на международно ниво. През 2015 г. спечелихме място в националния отбор и отидохме на Световната олимпиада. Тя ни бе сериозен стимул да не се отказваме от това, което правим. На първата ни олимпиада не успяхме да стигнем дори до средата на класацията, а се озовахме в дъното ѝ. Така започнахме да се подготвяме за следващата Световна олимпиада през 2016 година.

На нея екипите трябва да представят напълно автономни роботи. Те ги проектират предварително, програмират ги и ги пускат на полето в автономен режим, където роботът се движи сам, ориентира се с помощта на датчици и работи с обекти. Не можем да се приближаваме до робота или да влияем на движението му по какъвто и да било начин.

С други думи, всичко, което може да се направи, се прави предварително. И така, ето ни на финала на Световната олимпиада 2016. Представянето на нашия робот започва, има огромна тълпа, стотици камери. Роботът стартира, започва да се движи, всичко върви добре и след това изведнъж просто се отклонява от линията. Това никога не се беше случвало на тренировки, не го очаквахме. Цялата зала ахна. Прибрахме се у дома и, разбира се, бяхме много разстроени. В един момент дори мислехме да се откажем, но след това седнахме и анализирахме цялата ситуация. Не бяхме предвидили, че роботиката се различава от програмирането, тъй като при нея външните фактори могат драматично да повлияят на ситуацията.

Нашата задача като разработчици и конструктори беше да измислим робот, който да работи в условия на външни влияния. Прекарахме цялата 2017 г. в работа по него. Снимахме го със светкавица, ритахме го, искахме да сме убедени, че външните фактори нямат да повлияят на резултата ни. През 2017 г. на Световната олимпиада нещата се случиха: бяхме възможно най-подготвени, задачата не беше лесна, но разбрахме, че нашите конкуренти не могат да постигнат това ниво на изпълнение дори на Световната олимпиада. И през 2017 г. станахме световни шампиони.

След това си дадохме почивка, за да влезем в университет, но през 2018 г. решихме да опитаме да повторим успеха си и участвахме на Световната олимпиада в Тайланд. Там обаче нещата не се развиха толкова добре, попаднахме в топ 16 отбора в старша категория, но не взехме първите места. Състезанието беше много стегнато, всичко се решаваше за части от секундата, докато нашият робот изоставаше с няколко секунди. Получихме обаче номинация за най-добро решение в категорията, което беше много приятно.

Василий Дунаев, 18 г.

Първо място в Световната олимпиада по роботика за 2018 г. в отворената старша висша категория, Санкт-Петербургският национален изследователски университет за информационни технологии, механика и оптика (ИТМО) и Президентският физико-математически лицей № 239.

Василий Дунаев (вторият отляво надясно)

Има няколко категории в Световната олимпиада по роботика (WRO). Например в една категория се дава конкретна задача, която трябва да се изпълни по-бързо и по-добре от останалите. Но има и отворена категория. В нея се дава изложбена кабина 2х2 метра и пет минути за представяне на проекта.

Когато имате ясна, конкретна задача, тя ви позволява да се концентрирате, да мислите в една насока, което носи многобройни оригинални и нестандартни решения. Докато в отворената, творческа категория също има състезателен дух, но е позволено креативно мислене, човек може да прави каквото му дойде наум.

Не спечелих веднага първото място в творческата категория на WPO, нашият отбор участва в олимпиадата през 2014 година. Тя се проведе в Сочи, а аз взех второ място в юношеска категория. Едва през 2018 г. на WPO в Тайланд спечелихме първото място в старша категория.

Спечелихме, като представихме робот, който бере ягоди от градинка. Звучи лесно, но всъщност имахме камера и роботът с помощта на невронна мрежа намира плодовете, определя състоянието им, качва информацията в база данни, след което потребителят поръчва плодовете чрез приложение. Роботът отива и ги бере с мек силиконов захват, след което ги кара до дрон и той излита. Изглежда лесно, но всъщност това е резултат от много работа и сбор от множество технологии. Нужно е не просто всичко това да работи едновременно, но и трябва напълно да се синхронизират различни технологии.

След това създадохме проект за RoboCup OnStage: хуманоиден женски робот, който свири на флейта. Роботът, който се казва Елза, свири на флейта, духа в наустника и натиска клавишите с пръсти. Той може също така да чува акорди, изсвирени от китарист, да ги разпознава, да композира собствена мелодия в същата тоналност и след това да я изпълнява заедно с човека, който свири на китарата. С други думи, това също е много добър проект в технологично отношение.

Проекти като този развиват въображението ни, което ни помага да постигаме сериозен напредък в различни области на роботиката. Например в меката роботика (която използва гъвкави, лесно деформиращи се материали, които позволяват на роботите да се адаптират към различни задачи - от имитация на водни същества до извършване на операции), което в момента е много интересна и обещаваща област.

Родион Анисимов, 21 г.

Второ място в RoboCup@Work, студент в Московския държавен технически университет "Бауман".

Родион Анисимов

Аз съм студент в катедра "СM-7, Мехатроника и роботика", а също и капитан на екипа Bauman Robotics Club. Екипът ни участва в състезания RoboCup. Там има две категории: студентите участват в старша категория, в която има три лиги. Първата, в която RoboCup започна, е RoboCupSoccer, където хуманоидни роботи играят футбол. Втората лига е RoboCup@Home, където роботите трябва да решават проблеми в реално живо пространство, например миналата година задачата беше да съберат кошница с хранителни стоки в супермаркет. Третата лига, в която участваме, е RoboCup@Work, където се симулира склад и обслужващият робот трябва да поставя предмети правилно на масите.

Първоначално всички обекти са разпръснати на случаен принцип и роботът получава задача да премести някои от тях от една маса на друга, като обектите са болтове, винтове и т.н., нещо, свързано с механика. Там има и някои допълнителни задачи, например роботът трябва да постави определен детайл на правилното място.

Разговорът се проведе в рамките на проекта "Роботизирана среда", организиран от "Робостанция" на ВДНХ в сътрудничество с Националната асоциация на участниците на пазара за роботика и YouTube канала "PRO Роботов". Всяка сряда до края на декември се провеждат онлайн срещи на официалния сайт на "Робостанция" и YouTube канала "PRO Роботов", където се канят експерти по роботика от цял ​​свят.

Знаете ли, че пчелите ще помагат на дроновете да преминават през тесни пространства?

Внимание! Всяко пълно или частично копиране на материали на Russia Beyond без писмено разрешение и директен линк към оригиналната публикация на Russia Beyond, включително от други електронни ресурси, ще се смята за грубо нарушение на Закона за защита на интелектуалната собственост на Руската федерация. Russia Beyond и медийният холдинг RT си запазват правото да реагират на подобни нарушения в различни държави, включително по съдебен ред.

Вижте още:

Този уебсайт използва "бисквитки". Кликнете тук , за да разберете повече.

Приемам "бисквитките"