Cum câștigă băieții ruși în competițiile de robotică

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Nu este primul an în care tinerii robotici ruși au câștigat premii la competiții internaționale. Am vorbit cu trei câștigători ai competiției RoboCup.

Pandemia a accelerat introducerea roboților în toate sferele vieții - se pare că oamenii din întreaga lume se gândesc la drone care vor înlocui curierii, roboți industriali care vor merge la muncă și nu se vor îmbolnăvi și roboți medicali care pot avea grijă. a persoanelor cu COVID-19.

Rusia nu este cu mult în urmă: conform raportului Federației Internaționale de Robotică, țara a ocupat locul doi în clasamentul mondial al producătorilor de roboți de serviciu. Nu este primul an în care echipele din Rusia au câștigat premii la Olimpiada Mondială de Roboți și la competițiile RoboCup.

1. Oleg Marchenko, 21 de ani

Locul I la World Robot Olympiad 2017, categoria principală senior, Novosibirsk, echipa Binom (Liga Roboților)

Oleg Marchenko - Fotografie de presă

În 2014, m-am familiarizat cu Liga Roboților, am început să particip la competiții și olimpiade de robotică. Selecția în Rusia este în mai multe etape: mai întâi etapa locală (orașă), apoi regională, apoi Olimpiada All-Russian, apoi avem cantonamentele federale și la nivel mondial - Olimpiada Mondială de Roboți.

În 2014, la selecția din Rusia, am devenit a unsprezecea echipă și nu am ajuns în primele zece pentru a continua să participăm la competiție. În 2015, am intrat deja în echipa națională, am fost la Olimpiada mondială, acesta a fost un motiv serios pentru a nu renunța la ceea ce făceam. Prima dată când nu eram nici la mijlocul ratingului, am ajuns la final. Și au început să se pregătească pentru următoarea Olimpiada mondială din 2016.

Roboții complet autonomi ar trebui să funcționeze acolo. Echipa le proiectează în avans, le programează și le eliberează pe teren într-un mod autonom, unde robotul însuși se mișcă, se orientează cu ajutorul senzorilor și manipulează obiecte. Nu putem să ne apropiem de robot și să influențăm cumva mișcarea acestuia.

Adică tot ce puteai să faci, ai făcut înainte. Și așa în 2016 suntem în finala la Olimpiada Mondială. Performanța robotului nostru începe, în jurul unei mulțimi uriașe de oameni, sute de camere. Robotul pornește, începe să se miște, totul merge bine și la un moment dat pur și simplu iese din linie.

Acest lucru nu s-a întâmplat niciodată la antrenament, nu ne așteptam. Toată camera icni. Ne-am dus acasă și, bineînțeles, eram foarte îngrijorați, la un moment dat am decis să renunțăm la tot, dar apoi ne-am așezat și am analizat toată situația. Nu am prevăzut că robotica diferă de programare prin faptul că lumea exterioară afectează drastic situația.

Sarcina noastră ca dezvoltatori și designeri a fost să pregătim robotul pentru influențele externe ale mediului: în 2017, am lucrat la asta tot anul. Am tras cu blițul, am lovit robotul în timpul încercării, am vrut să fim siguri că nicio forță externă nu ne va afecta rezultatul.

În 2017, vedetele s-au reunit la olimpiada mondială, am fost cât se poate de pregătiți, sarcina nu a fost ușoară, dar am înțeles că concurenții noștri nu pot atinge acel nivel de performanță nici măcar la olimpiada mondială. Și în 2017 am devenit campioni mondiali.

După aceea am luat o pauză, am intrat la universitate, dar în 2018 am decis să repetăm succesul și am mers la Olimpiada Mondială din Thailanda. Totul nu a ieșit cu succes, am intrat în primele 16 echipe ale categoriei de seniori, nu am devenit lideri, competiția se desfășura deja acolo pentru o fracțiune de secundă, iar robotul nostru a rămas în urmă cu câteva secunde. Cu toate acestea, am primit nominalizarea pentru cea mai bună soluție din categorie, ceea ce este foarte frumos.

2. Vasily Dunaev, 18 ani

Locul I la World Robot Olympiad 2018, categoria Open, Senior High St. Petersburg, o echipă de la Universitatea Națională de Cercetare de Tehnologii Informaționale, Mecanică și Optică din Sankt Petersburg (ITMO) și Liceul prezidențial de fizică și matematică nr. 239

Vasily Dunaev (al doilea de la stânga) - Fotografie de presă

Există mai multe categorii în Olimpiada Mondială de Roboto (WRO). De exemplu, o parte este atunci când ai o sarcină clară și concurezi în cine o va face mai repede și mai bine. Dar există și o categorie creativă. Are următorul format - vi se oferă o celulă de expoziție de 2 pe 2 metri și 5 minute de timp pentru a vă prezenta proiectul.

Când aveți o sarcină clară, specifică, vă permite să vă adunați, să gândiți într-o singură direcție și apar multe soluții originale, non-standard. Iar la categoria creativă există încă un spirit competitiv, dar ai voie să gândești creativ, să faci orice îți trece prin cap.

Nu a fost prima dată când am câștigat primul loc la categoria creativă la BPO, am participat încă din 2014. Olimpiada s-a desfășurat la Soci, iar eu am ocupat locul doi la categoria juniori. Și abia în 2018, am ocupat primul loc în Thailanda la BPO-ul categoriei seniori.

Apoi am ocupat primul loc, prezentând un robot care culegea autonom căpșuni dintr-o grădină. Sună simplu, dar de fapt aveam o cameră, robotul care folosea o rețea neuronală a găsit fructele de pădure, a determinat starea acestora, a încărcat totul în baza de date, utilizatorul a comandat pentru el însuși această boabă prin aplicație, robotul a mers și a cules fructe de pădure cu ajutorul unui mâner pneumatic din silicon moale, a condus la dronă, drona a decolat.

Pare simplu, dar de fapt, rezultatul multor munci, s-au reunit o mulțime de tehnologii. Nu numai că trebuia să funcționeze în același timp, ci și să sincronizeze tehnologii complet diferite.

După aceea, am creat un proiect pentru RoboCup în Stage - aceasta este o fată robot umanoid care cânta la flaut. Robotul, alias fata Elsa, cântă cu adevărat la flaut, suflă și ține găurile flautului cu degetele. De asemenea, poate auzi acordurile interpretate de chitarist, le poate recunoaște și își poate compune propria melodie în această tonalitate, apoi o interpretează împreună cu persoana respectivă. Acesta este și un proiect foarte puternic din punct de vedere tehnologic.

Astfel de proiecte dezvoltă imaginația, acest lucru ne ajută să avansăm serios în diverse domenii ale roboticii. De exemplu, robotica moale [care folosește materiale flexibile, ușor deformabile, care le permit roboților să se adapteze la diferite sarcini – de la modelarea unor creaturi acvatice până la efectuarea unei intervenții chirurgicale] este un domeniu foarte interesant și promițător în acest moment.

3. Rodion Anisimov, 21 de ani

Locul al doilea pentru, student al Universității Tehnice de Stat din Moscova. Bauman

Rodion Anisimov - Fotografie de presă

Studiez la catedra de mecatronică-robotică CM-7, sunt căpitanul echipei Bauman Robotics Club. Am concurat cu echipa la competițiile RoboCup. Există 2 categorii: elevii participă la cea senior, iar în aceasta sunt 3 divizii. În primul rând, unde a început RoboCup este fotbalul roboților umanoizi, al doilea este locul în care un robot trebuie să rezolve probleme într-o sufragerie adevărată, de exemplu, anul trecut a existat o sarcină într-un supermarket să adune un coș cu alimente.

Iar cea de-a treia parte a competiției, la care participăm, este în care se simulează o cameră de depozitare, în care un robot de serviciu trebuie să așeze unele obiecte în mod corect pe mese. Toate obiectele se află inițial într-un mod aleatoriu, iar robotului i se trimite o sarcină, care indică de la ce tabel la ce masă trebuie transferat obiectul, în timp ce obiectele în sine sunt piulițe, șuruburi, adică ceva legat de mecanică. Există și sarcini secundare - de exemplu, un robot trebuie să arunce o piesă potrivită într-o gaură.

Suntem angajați în aceste competiții pentru al doilea an, respectiv, doi ani la rând am ocupat locul doi la ele, cedând doar echipei din Singapore. Îmi place că acest eveniment este mai axat pe dezvoltarea roboticii ca domeniu științific. Sarcinile sunt atribuite intensiv de cunoștințe, profesionale, multe domenii diferite sunt utilizate în implementare.

În sarcini, se folosește un program de navigare cu drepturi depline, atunci când o hartă a camerei este construită folosind un telemetru laser și robotul trebuie să navigheze pe această hartă. Se folosește o cameră de vedere stereo, cu ajutorul căreia sunt detectate obiecte, iar toate acestea se realizează folosind rețele neuronale.

În zilele competiției, echipele participante fac schimb de experiență, vorbesc despre soluții tehnice, iar tot codul care este folosit la roboți este așezat în domeniul public. Acest lucru se face special pentru dezvoltarea industriei. Aici se folosesc cunoștințe diferite: teoria probabilității, algebră liniară, analiză matematică - toate împreună.

În afară de RoboCup, sunt implicat și în alte proiecte. De exemplu, anul trecut am fost în China pentru o conferință cu un proiect despre aplicarea Internetului lucrurilor în robotica de serviciu. Acolo, pentru un robot umanoid de serviciu, am realizat un sistem complet de control și o interfață astfel încât o persoană să poată interacționa cu acest robot.