Kā krievu puiši uzvar robotikas sacensībās

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Tas nav pirmais gads, kad jaunie krievu robotiķi izcīna godalgotas vietas starptautiskās sacensībās. Mēs runājām ar trim RoboCup sacensību uzvarētājiem.

Pandēmija ir paātrinājusi robotu ieviešanu visās dzīves sfērās – šķiet, ka cilvēki visā pasaulē domā par droniem, kas aizstās kurjerus, industriālajiem robotiem, kas dosies uz darbu un nesaslims, un medicīnas robotiem, kas spēs parūpēties. cilvēku ar COVID-19.

Krievija neatpaliek: saskaņā ar Starptautiskās Robotikas federācijas ziņojumu valsts ieņēma otro vietu pasaules servisa robotu ražotāju reitingā. Tas nav pirmais gads, kad komandas no Krievijas izcīna godalgotas vietas Pasaules robotu olimpiādē un RoboCup sacensībās.

1. Oļegs Marčenko, 21 gads

Pirmā vieta Pasaules robotu olimpiādē 2017, galvenā senioru kategorija, Novosibirska, komanda Binom (League of Robots)

Oļegs Marčenko - Preses foto

2014. gadā iepazinos ar Robotu Līgu, sāku piedalīties robotikas sacensībās un olimpiādēs. Atlase Krievijā ir vairāku posmu: vispirms vietējais (pilsētas) posms, tad reģionālais, tad Viskrievijas olimpiāde, tad mums ir federālās treniņnometnes un pasaules līmenis - Pasaules robotu olimpiāde.

2014. gadā atlasē Krievijā kļuvām par vienpadsmito komandu un neiekļuvām labāko desmitniekā, lai turpinātu dalību sacensībās. 2015. gadā jau iekļuvām izlasē, tikām uz pasaules olimpiādi, tas bija nopietns pamats nepadoties tam, ko darām. Pirmajā reizē, kad pat nebijām reitinga vidū, nonācām beigās. Un viņi sāka gatavoties nākamajai pasaules olimpiādei 2016. gadā.

Tur vajadzētu darboties pilnīgi autonomiem robotiem. Komanda tos iepriekš izstrādā, ieprogrammē un izlaiž uz lauka autonomā režīmā, kur robots pats pārvietojas, orientējas ar sensoru palīdzību un manipulē ar objektiem. Mēs nevaram pietuvoties robotam un kaut kā ietekmēt tā kustību.

Tas ir, visu, ko varējāt darīt, darījāt iepriekš. Un tā 2016. gadā esam Pasaules olimpiādes finālā. Sākas mūsu robota darbība, ap milzīgu cilvēku pūli, simtiem kameru. Robots ieslēdzas, sāk kustēties, viss iet labi un kādā brīdī vienkārši izbrauc no līnijas.

Treniņos tas nekad nav noticis, mēs to negaidījām. Visa istaba noelsās. Mēs devāmies mājās, un, protams, bijām ļoti noraizējušies, kādā brīdī nolēmām visu pamest, bet tad apsēdāmies un analizējām visu situāciju. Mēs neparedzējām, ka robotika no programmēšanas atšķiras ar to, ka ārējā pasaule krasi ietekmē situāciju.

Mūsu kā izstrādātāju un dizaineru uzdevums bija sagatavot robotu ārējai vides ietekmei: 2017. gadā mēs pie tā strādājām visu gadu. Mēs šāvām ar zibspuldzi, mēģinājuma laikā spārdījām robotu, gribējām būt pārliecināti, ka neviens ārējs spēks neietekmēs mūsu rezultātu.

2017. gadā pasaules olimpiādē zvaigznes sanāca kopā, bijām maksimāli gatavi, uzdevums nebija viegls, taču sapratām, ka tādu snieguma līmeni mūsu konkurenti nevar sasniegt pat pasaules olimpiādē. Un 2017. gadā mēs kļuvām par pasaules čempioniem.

Pēc tam paņēmām pauzi, iestājāmies augstskolā, bet 2018. gadā nolēmām panākumu atkārtot un devāmies uz pasaules olimpiādi Taizemē. Viss izvērtās ne tik veiksmīgi, iekļuvām vecāko kategorijas 16 labāko komandu skaitā, par līderiem nekļuvām, tur jau par sekundes simtdaļu norisinājās sacensības, un mūsu robots atpalika par pāris sekundēm. Tomēr mums tika piešķirta nominācija par labāko risinājumu kategorijā, kas ir ļoti jauki.

2. Vasilijs Dunajevs, 18 gadi

Pirmā vieta Pasaules robotu olimpiādē 2018, kategorijā Open, Senior High Sanktpēterburga, komanda no Sanktpēterburgas Nacionālās Informācijas tehnoloģiju, mehānikas un optikas pētniecības universitātes (ITMO) un Prezidenta fizikas un matemātikas liceja Nr. 239

Vasilijs Dunajevs (otrais no kreisās) - Preses foto

Pasaules robotu olimpiādē (WRO) ir vairākas kategorijas. Piemēram, viena daļa ir tad, kad tev ir skaidrs uzdevums un tu sacenšas, kurš to izdarīs ātrāk un labāk. Bet ir arī radošā kategorija. Tam ir šāds formāts - jums tiek dota izstādes kamera 2 x 2 metri un 5 minūtes laika, lai prezentētu savu projektu.

Kad ir skaidrs, konkrēts uzdevums, tas ļauj savākties, domāt vienā virzienā, un parādās daudzi oriģināli, nestandarta risinājumi. Un radošajā kategorijā joprojām valda sacensību gars, taču ir ļauts radoši domāt, darīt visu, kas ienāk prātā.

Tā nebija pirmā reize, kad es ieguvu pirmo vietu radošajā kategorijā BPO, mēs piedalījāmies tālajā 2014. gadā. Olimpiskās spēles notika Sočos, un es ieņēmu otro vietu junioru kategorijā. Un tikai 2018. gadā mēs ieņēmām pirmo vietu Taizemē vecākās kategorijas BPO.

Tad mēs ieņēmām pirmo vietu, prezentējot robotu, kas autonomi savāca zemenes no dārza. Tas izklausās vienkārši, bet patiesībā mums bija kamera, robots, izmantojot neironu tīklu, atrada ogas, noteica to stāvokli, ievietoja to visu datu bāzē, lietotājs pasūtīja šo ogu sev caur aplikāciju, robots brauca un salasīja ogas ar mīksta silikona pneimatiskā roktura palīdzību, piebrauca pie drona, drons pacēlās.

Šķiet vienkārši, bet patiesībā liela darba rezultāts, daudzas tehnoloģijas ir savāktas kopā. Ne tikai vajadzēja panākt, lai tas darbotos vienlaikus, bet arī jāsinhronizē pilnīgi dažādas tehnoloģijas.

Pēc tam mēs veidojām projektu RoboCup in Stage - šī ir humanoīda robotu meitene, kas spēlēja flautu. Robots, jeb meitene Elsa, patiešām spēlē flautu, pūš un ar pirkstiem tur flautas caurumus. Viņa var arī dzirdēt ģitārista spēlētos akordus, atpazīt tos un sacerēt pati savu melodiju šajā toņos, un pēc tam izpildīt to kopā ar cilvēku. Tas ir arī ļoti spēcīgs projekts no tehnoloģiskā viedokļa.

Šādi projekti attīsta iztēli, tas palīdz mums nopietni virzīties uz priekšu dažādās robotikas jomās. Piemēram, mīkstā robotika [kurā tiek izmantoti elastīgi, viegli deformējami materiāli, kas ļauj robotiem pielāgoties dažādiem uzdevumiem – no ūdens radību modelēšanas līdz operāciju veikšanai] šobrīd ir ļoti interesanta un perspektīva joma.

3. Rodions Aņisimovs, 21 gads

Otrā vieta Maskavas Valsts tehniskās universitātes studentam. Baumans

Rodions Aņisimovs - Preses foto

Mācos CM-7 mehatronikas-robotikas nodaļā, esmu Bauman Robotics Club komandas kapteinis. Ar komandu sacentāmies RoboCup sacensībās. Ir 2 kategorijas: skolēni piedalās vecākajā, un tajā ir 3 nodaļas. Pirmkārt un galvenokārt, kur sākās RoboCup, ir humanoīdu robotu futbols, otrkārt, kur robotam jārisina problēmas reālā viesistabā, piemēram, pagājušajā gadā lielveikalā bija uzdevums savākt pārtikas grozu.

Un trešā sacensību daļa, kurā piedalāmies, ir noliktavas simulācija, kurā servisa robotam pareizi jānovieto daži priekšmeti uz galdiem. Visi objekti sākotnēji guļ nejauši, un robotam tiek nosūtīts uzdevums, kas norāda, no kuras tabulas uz kuru tabulu objekts ir jāpārnes, savukārt paši objekti ir uzgriežņi, skrūves, tas ir, kaut kas saistīts ar mehāniku. Ir arī blakus uzdevumi – piemēram, robotam kāda piemērota detaļa jāiemet bedrē.

Ar šīm sacensībām nodarbojamies jau otro gadu, attiecīgi divus gadus pēc kārtas tajās ieņēmām otro vietu, piekāpjoties vien Singapūras komandai. Man patīk, ka šis pasākums vairāk ir vērsts uz robotikas kā zinātnes jomas attīstību. Uzdevumi tiek doti zināšanu ietilpīgi, profesionāli, realizācijā tiek izmantotas daudzas dažādas jomas.

Uzdevumos tiek izmantota pilnvērtīga navigācijas programma, kad, izmantojot lāzera tālmēru, tiek uzbūvēta telpas karte un robotam jāvirzās pa šo karti. Tiek izmantota stereoredzes kamera, ar kuras palīdzību tiek uztverti objekti, un tas viss tiek darīts, izmantojot neironu tīklus.

Sacensību dienās dalībnieku komandas apmainās ar pieredzi, runā par tehniskajiem risinājumiem, un viss kods, kas tiek izmantots robotos, tiek izlikts publiskajā telpā. Tas tiek darīts īpaši nozares attīstībai. Šeit tiek izmantotas dažādas zināšanas: varbūtību teorija, lineārā algebra, matemātiskā analīze - viss kopā.

Bez RoboCup esmu iesaistījies arī citos projektos. Piemēram, pagājušajā gadā bijām uz Ķīnu uz konferenci ar projektu par lietu interneta pielietošanu pakalpojumu robotikā. Tur dienesta humanoīdam robotam mēs izveidojām pilnīgu vadības sistēmu un saskarni, lai cilvēks varētu mijiedarboties ar šo robotu.