Kuidas vene poisid robootikavõistlustel võidavad

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

See pole esimene aasta, kui Venemaa noor robootika võidab rahvusvahelistel võistlustel auhindu. Rääkisime kolme RoboCupi võistluse võitjaga.

Pandeemia on kiirendanud robotite kasutuselevõttu kõikidesse eluvaldkondadesse – tundub, et inimesed üle kogu maailma mõtlevad droonidele, mis asendavad kullereid, tööstusrobotitele, mis lähevad tööle ega jää haigeks, ja meditsiinirobotidele, mis suudavad hoolitseda. COVID-19 põdevatest inimestest.

Venemaa ei jää palju maha: Rahvusvahelise Robootika Föderatsiooni raporti järgi saavutas riik teenindusrobotite tootjate maailma edetabelis teise koha. See ei ole esimene aasta, kui Venemaa võistkonnad saavutavad maailma robotolümpiaadil ja RoboCupi võistlustel auhindu.

1. Oleg Martšenko, 21 a

Esimene koht maailma robotolümpiaadil 2017, seenioride põhikategooria, Novosibirsk, meeskond Binom (Robotite Liiga)

Oleg Martšenko - Pressifoto

2014. aastal tutvusin Robotite Liigaga, hakkasin osalema robootika võistlustel ja olümpiaadidel. Valik Venemaal on mitmeetapiline: esmalt kohalik (linna)etapp, siis piirkondlik, siis ülevenemaaline olümpiaad, siis on meil föderaalsed treeninglaagrid ja maailmatase - ülemaailmne robotolümpiaad.

2014. aastal Venemaal toimunud valikul saime üheteistkümnendaks ega pääsenud esikümnesse, et jätkata võistlusel. 2015. aastal saime juba koondisse, käisime maailmaolümpial, see oli tõsine põhjus mitte loobuda sellest, mida tegime. Esimesel korral ei olnud me isegi reitingu keskel, sattusime lõppu. Ja nad hakkasid valmistuma järgmiseks maailmaolümpiaadiks 2016. aastal.

Seal peaksid tegutsema täiesti autonoomsed robotid. Meeskond kujundab need eelnevalt välja, programmeerib ja vabastab põllule autonoomses režiimis, kus robot ise liigub, orienteerub sensorite abil ja manipuleerib objektidega. Me ei saa robotile läheneda ja selle liikumist kuidagi mõjutada.

See tähendab, et kõike, mida saite teha, tegite varem. Ja nii olemegi 2016. aastal maailmaolümpiaadil finaalis. Meie roboti jõudlus algab tohutu rahvahulga ja sadade kaamerate ümber. Robot läheb käima, hakkab liikuma, kõik läheb hästi ja ühel hetkel sõidab lihtsalt liinilt välja.

Seda pole treeningul kordagi juhtunud, me ei oodanud seda. Terve tuba ahhetas. Läksime koju ja loomulikult olime väga mures, mingil hetkel otsustasime kõik pooleli jätta, aga siis istusime maha ja analüüsisime kogu olukorda. Me ei näinud ette, et robootika erineb programmeerimisest selle poolest, et välismaailm mõjutab olukorda drastiliselt.

Meie kui arendajate ja disainerite ülesanne oli teha robot valmis väliste keskkonnamõjude jaoks: 2017. aastal tegelesime sellega terve aasta. Tulistasime välguga, lõime katse ajal robotit jalaga, tahtsime olla kindlad, et mingi väline jõud meie tulemust ei mõjuta.

2017. aastal tulid staarid kokku maailmaolümpiaadil, olime võimalikult valmis, ülesanne polnud kerge, kuid saime aru, et meie konkurendid ei suuda isegi maailmaolümpiaadil sellist soorituse taset saavutada. Ja 2017. aastal tulime maailmameistriteks.

Peale seda tegime pausi, astusime ülikooli, kuid 2018. aastal otsustasime edu korrata ja läksime maailmaolümpiaadile Taisse. Kõik ei läinud nii edukalt, pääsesime seenioride kategooria 16 parema tiimi hulka, liidriks ei tõusnud, seal käis võistlus juba sekundi murdosaga ning meie robot jäi paari sekundiga maha. Küll aga saime kategooria parima lahenduse nominatsiooni, mis on väga tore.

2. Vassili Dunajev, 18 a

World Robot Olympiad 2018 esikoht, kategooria Open, Senior High St. Petersburg, Peterburi riikliku infotehnoloogia, mehaanika ja optika uurimisülikooli (ITMO) ja presidendi füüsika- ja matemaatikalütseumi nr 239 meeskond

Vassili Dunajev (vasakult teine) – pressifoto

Maailma robotolümpiaadil (WRO) on mitu kategooriat. Näiteks üks osa on see, kui sul on selge ülesanne ja sa võistled, kes teeb seda kiiremini ja paremini. Kuid on ka loominguline kategooria. Sellel on järgmine formaat – teile antakse 2 x 2 meetrit suurune näitusekamber ja 5 minutit aega oma projekti esitlemiseks.

Kui sul on selge, konkreetne ülesanne, võimaldab see koguneda, ühes suunas mõelda ja tekib palju originaalseid, ebastandardseid lahendusi. Ja loomingulises kategoorias on endiselt võistlusvaim, kuid sul on lubatud loovalt mõelda, teha kõike, mis pähe tuleb.

See polnud esimene kord, kui ma BPO-l loomingulises kategoorias esikoha võitsin, osalesime juba 2014. aastal. Sotšis peeti olümpiamängud ja juunioride arvestuses sain teise koha. Ja alles 2018. aastal saavutasime Tais vanema kategooria BPO esikoha.

Seejärel saavutasime esikoha, esitledes robotit, mis korjas autonoomselt aiast maasikaid. Kõlab lihtsalt, aga tegelikult oli meil kaamera, robot leidis närvivõrgu abil marjad, määras nende oleku, laadis kõik andmebaasi, kasutaja tellis selle marja endale rakenduse kaudu, robot sõitis ja korjas marjad pehme silikoonist pneumaatilise käepideme abil, sõitis drooni juurde, droon startis.

Tundub lihtne, aga tegelikult on suure töö tulemus, palju tehnoloogiaid kokku viidud. See ei tulnud mitte ainult üheaegselt tööle panema, vaid ka täiesti erinevaid tehnoloogiaid sünkroonima.

Pärast seda lõime projekti RoboCup in Stage jaoks - see on humanoidne robottüdruk, kes mängis flööti. Robot ehk neiu Elsa mängib tõesti flööti, puhub ja hoiab sõrmedega flöödil auke. Ta kuuleb ka kitarristi mängitud akorde, tunneb need ära ja koostab selles võtmes oma meloodia ning esitab seda siis koos inimesega. See on ka tehnoloogilisest seisukohast väga tugev projekt.

Sellised projektid arendavad kujutlusvõimet, mis aitab meil erinevates robootika valdkondades tõsiselt edasi liikuda. Näiteks pehme robootika [milles kasutatakse painduvaid, kergesti deformeeruvaid materjale, mis võimaldavad robotitel kohaneda erinevate ülesannetega – alates veeloomade modelleerimisest kuni operatsioonide tegemiseni] on praegu väga huvitav ja paljutõotav valdkond.

3. Rodion Anisimov, 21 aastat vana

Teine koht, Moskva Riikliku Tehnikaülikooli üliõpilane. Bauman

Rodion Anisimov – pressifoto

Õpin CM-7 mehhatroonika-robootika osakonnas, olen Baumani robootikaklubi meeskonna kapten. Võistlesime meeskonnaga RoboCup võistlustel. Kategooriaid on 2: vanemas osalevad õpilased ja selles on 3 alajaotust. Esiteks, kust RoboCup sai alguse, on humanoidrobotite jalgpall, teiseks see, kus robot peab päris elutoas probleeme lahendama, näiteks eelmisel aastal oli supermarketis ülesanne koguda kokku toidukorv.

Ning kolmas osa võistlusest, milles osaleme, on see, kus simuleeritakse laoruumi, milles teenindusrobot peab mõned esemed õigel viisil laudadele asetama. Kõik objektid lamavad esialgu suvaliselt ning robotile saadetakse ülesanne, mis näitab, millisest tabelist millisesse tabelisse objekt üle kanda, samas kui objektid ise on mutrid, kruvid ehk midagi mehaanikaga seonduvat. On ka kõrvalülesandeid – näiteks peab robot sobiva detaili auku viskama.

Nende võistlustega tegeleme vastavalt teist aastat, kaks aastat järjest saavutasime neil teise koha, alistudes vaid Singapuri meeskonnale. Mulle meeldib, et see üritus on rohkem keskendunud robootika kui teadusvaldkonna arendamisele. Ülesanded on antud teadmistemahukad, professionaalsed, elluviimisel kasutatakse palju erinevaid valdkondi.

Ülesannetes kasutatakse täisväärtuslikku navigatsiooniprogrammi, kui laserkaugusmõõturi abil koostatakse ruumi kaart ja robot peab sellel kaardil navigeerima. Kasutatakse stereovaatekaamerat, mille abil tuvastatakse objekte ja kõik see toimub närvivõrke kasutades.

Võistluspäevade jooksul vahetavad osalevad meeskonnad kogemusi, räägivad tehnilistest lahendustest ning kogu robotites kasutatav kood on avalikus omandis. Seda tehakse spetsiaalselt tööstuse arendamiseks. Siin kasutatakse erinevaid teadmisi: tõenäosusteooria, lineaaralgebra, matemaatiline analüüs – kõik koos.

Peale RoboCupi tegelen ka teiste projektidega. Näiteks eelmisel aastal käisime Hiinas konverentsil, mille projekt käsitles asjade interneti rakendamist teenindusrobootikas. Seal tegime teenindus-humanoidroboti jaoks tervikliku juhtimissüsteemi ja liidese, et inimene saaks selle robotiga suhelda.