Kaip rusų vaikinai laimi robotikos varžybose

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Jau ne pirmus metus jaunieji Rusijos robotai laimi prizines vietas tarptautinėse varžybose. Kalbėjomės su trimis RoboCup konkurso nugalėtojais.

Pandemija paspartino robotų įvedimą į visas gyvenimo sferas – panašu, kad visame pasaulyje galvojama apie bepiločius orlaivius, kurie pakeis kurjerius, pramoninius robotus, kurie eis į darbą ir nesirgs, ir medicinos robotus, galinčius pasirūpinti. žmonių, sergančių COVID-19.

Neatsilieka Rusija: pagal Tarptautinės robotikos federacijos ataskaitą šalis užėmė antrąją vietą pasauliniame paslaugų robotų gamintojų reitinge. Jau ne pirmus metus komandos iš Rusijos laimi prizines vietas pasaulinėje robotų olimpiadoje ir „RoboCup“varžybose.

1. Olegas Marčenko, 21 m

Pirmoji vieta Pasaulio robotų olimpiadoje 2017, pagrindinė vyresnioji kategorija, Novosibirskas, komanda Binom (Robotų lyga)

Olegas Marčenko – spaudos nuotrauka

2014 metais susipažinau su Robotų lyga, pradėjau dalyvauti robotikos varžybose ir olimpiadose. Atranka Rusijoje yra kelių etapų: pirmiausia vietinis (miesto) etapas, tada regioninis, tada visos Rusijos olimpiada, tada turime federalines treniruočių stovyklas ir pasaulinio lygio – Pasaulio robotų olimpiadą.

2014 metais atrankoje Rusijoje tapome vienuolikta komanda ir nepatekome į dešimtuką toliau dalyvauti varžybose. 2015 metais jau patekome į rinktinę, išvykome į pasaulio olimpiadą, tai buvo rimta priežastis neapleisti to, ką darėme. Pirmą kartą net nebuvome reitingo viduryje, atsidūrėme pabaigoje. Ir jie pradėjo ruoštis kitai pasaulio olimpiadai 2016 m.

Ten turėtų veikti visiškai autonomiški robotai. Komanda juos iš anksto suprojektuoja, suprogramuoja ir išleidžia į lauką autonominiu režimu, kur pats robotas juda, orientuojasi jutiklių pagalba, manipuliuoja objektais. Negalime prieiti prie roboto ir kažkaip paveikti jo judėjimą.

Tai yra, viską, ką galėjai padaryti, darei anksčiau. Ir taip 2016 metais pasaulio olimpiadoje esame finale. Mūsų roboto pasirodymas prasideda aplink didžiulę žmonių minią, šimtus kamerų. Robotas paleidžiamas, pradeda judėti, viskas vyksta gerai ir kažkuriuo momentu jis tiesiog nuvažiuoja nuo linijos.

Treniruotėse to dar nebuvo, nesitikėjome. Visas kambarys aiktelėjo. Grįžome namo, ir, žinoma, buvome labai sunerimę, kažkuriuo metu nusprendėme viską mesti, bet tada susėdome ir išanalizavome visą situaciją. Nenumatėme, kad robotika nuo programavimo skiriasi tuo, kad išorinis pasaulis drastiškai veikia situaciją.

Mūsų, kaip kūrėjų ir dizainerių, užduotis buvo paruošti robotą išoriniam aplinkos poveikiui: 2017 m. prie to dirbome visus metus. Šaudėme su blykste, bandymo metu spardėme robotą, norėjome būti tikri, kad jokia išorinė jėga nepaveiks mūsų rezultato.

2017 metais žvaigždės susibūrė pasaulinėje olimpiadoje, buvome kiek įmanoma pasiruošę, užduotis nebuvo lengva, bet supratome, kad mūsų varžovai net pasaulinėje olimpiadoje negali pasiekti tokio pasirodymo lygio. O 2017 metais tapome pasaulio čempionais.

Po to padarėme pertrauką, įstojome į universitetą, bet 2018 metais nusprendėme pakartoti sėkmę ir išvykome į pasaulio olimpiadą Tailande. Viskas klostėsi ne taip sėkmingai, patekome į 16 geriausių vyresniųjų kategorijos komandų, lyderiais netapome, ten varžybos jau vyko sekundės dalelę, o mūsų robotas atsiliko pora sekundžių. Tačiau buvome apdovanoti nominacija už geriausią sprendimą kategorijoje, o tai labai malonu.

2. Vasilijus Dunajevas, 18 m

Pirmoji vieta Pasaulio robotų olimpiadoje 2018, Kategorija Open, Senior High Sankt Peterburgas, Sankt Peterburgo nacionalinio informacinių technologijų, mechanikos ir optikos tyrimų universiteto (ITMO) komanda ir Prezidento fizikos ir matematikos licėjaus Nr. 239

Vasilijus Dunajevas (antras iš kairės) – Spaudos nuotr

Pasaulio robotų olimpiadoje (WRO) yra keletas kategorijų. Pavyzdžiui, viena dalis yra tada, kai turi aiškią užduotį ir konkuruoji, kas ją atliks greičiau ir geriau. Tačiau yra ir kūrybinė kategorija. Jo formatas yra toks – jums suteikiama 2 x 2 metrų parodos kamera ir 5 minutės laiko pristatyti savo projektą.

Kai turi aiškią, konkrečią užduotį, tai leidžia susirinkti, mąstyti viena kryptimi, atsiranda daug originalių, nestandartinių sprendimų. O kūrybinėje kategorijoje vis dar tvyro konkurencinė dvasia, bet leidžiama kūrybiškai mąstyti, daryti tai, kas šauna į galvą.

Pirmą vietą kūrybinėje kategorijoje BPO laimėjau ne pirmą kartą, dalyvavome dar 2014 m. Olimpiada vyko Sočyje, o jaunių kategorijoje užėmiau antrąją vietą. Ir tik 2018 metais Tailande užėmėme pirmąją vietą vyresniųjų kategorijos BPO.

Tada užėmėme pirmąją vietą, pristatydami robotą, kuris savarankiškai rinko braškes iš sodo. Skamba paprastai, bet iš tikrųjų mes turėjome fotoaparatą, robotas naudodamas neuroninį tinklą surado uogas, nustatė jų būseną, įkėlė viską į duomenų bazę, vartotojas užsisakė šią uogą sau per programą, robotas važiavo ir išrinko uogas minkštos silikoninės pneumatinės rankenos pagalba nuvažiavo prie drono, dronas pakilo.

Atrodo paprasta, bet iš tikrųjų didelio darbo rezultatas, sukaupta daug technologijų. Reikėjo ne tik priversti jį veikti vienu metu, bet ir sinchronizuoti visiškai skirtingas technologijas.

Po to sukūrėme projektą RoboCup in Stage – tai humanoidinė robotė, grojusi fleita. Robotas, dar žinomas kaip mergina Elsa, tikrai groja fleita, pučia ir pirštais laiko skylutes ant fleitos. Ji taip pat gali išgirsti gitaristo grojamus akordus, juos atpažinti ir šiuo klavišu sukurti savo melodiją, o vėliau ją atlikti kartu su žmogumi. Tai taip pat labai stiprus projektas technologiniu požiūriu.

Tokie projektai lavina vaizduotę, tai padeda rimtai tobulėti įvairiose robotikos srityse. Pavyzdžiui, minkštoji robotika [kurioje naudojamos lanksčios, lengvai deformuojamos medžiagos, leidžiančios robotams prisitaikyti prie įvairių užduočių – nuo vandens būtybių modeliavimo iki operacijos atlikimo] šiuo metu yra labai įdomi ir daug žadanti sritis.

3. Rodionas Anisimovas, 21 m

Antroji vieta – Maskvos valstybinio technikos universiteto studentas. Baumanas

Rodionas Anisimovas – Spaudos nuotr

Mokausi CM-7 mechatronikos-robotikos skyriuje, esu Bauman Robotics Club komandos kapitonas. Su komanda varžėmės RoboCup varžybose. Yra 2 kategorijos: vyresniojoje dalyvauja mokiniai, o joje yra 3 skyriai. Pirmiausia, kur prasidėjo RoboCup, tai yra humanoidinių robotų futbolas, antrasis – kur robotas turi išspręsti problemas tikroje svetainėje, pavyzdžiui, pernai prekybos centre buvo užduotis surinkti bakalėjos krepšelį.

O trečioji konkurso dalis, kurioje dalyvaujame, – imituojama sandėliavimo patalpa, kurioje aptarnaujantis robotas turi taisyklingai ant stalų padėti kai kuriuos daiktus. Visi objektai iš pradžių guli atsitiktinai, o robotui siunčiama užduotis, kuri nurodo, iš kurios lentelės į kurią lentelę daiktas turi būti perkeltas, o patys objektai yra veržlės, varžtai, tai yra kažkas, kas susiję su mechanika. Yra ir šalutinių užduočių – pavyzdžiui, robotas turi įmesti tinkamą detalę į duobutę.

Šiose varžybose dalyvaujame atitinkamai antrus metus, dvejus metus iš eilės jose užėmėme antrąją vietą, nusileisdami tik Singapūro komandai. Man patinka, kad šis renginys labiau orientuotas į robotikos, kaip mokslo srities, plėtrą. Užduotys pateikiamos žinioms imlios, profesionalios, įgyvendinant naudojama daug įvairių sričių.

Užduotyse naudojama pilnavertė navigacinė programa, kai lazeriniu tolimačiu sudaromas patalpos žemėlapis ir robotas turi naviguoti šiame žemėlapyje. Naudojama stereo matymo kamera, kurios pagalba aptinkami objektai, o visa tai daroma naudojant neuroninius tinklus.

Varžybų dienomis dalyvaujančios komandos keičiasi patirtimi, kalbasi apie techninius sprendimus, o visas kodas, kuris naudojamas robotuose, išdėliojamas viešoje erdvėje. Tai daroma specialiai pramonės plėtrai. Čia naudojamos įvairios žinios: tikimybių teorija, tiesinė algebra, matematinė analizė – viskas kartu.

Be RoboCup, dalyvauju ir kituose projektuose. Pavyzdžiui, pernai vykome į Kiniją į konferenciją su projektu apie daiktų interneto pritaikymą paslaugų robotikoje. Ten tarnybiniam humanoidiniam robotui padarėme pilną valdymo sistemą ir sąsają, kad žmogus galėtų bendrauti su šiuo robotu.