Kuinka venäläiset kaverit voittavat robotiikkakilpailuissa

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Ei ole ensimmäinen vuosi, jolloin nuori venäläinen robotiikka on voittanut palkintoja kansainvälisissä kilpailuissa. Keskustelimme kolmen RoboCup-kilpailun voittajan kanssa.

Pandemia on nopeuttanut robottien käyttöönottoa kaikilla elämänaloilla – näyttää siltä, että ihmiset ympäri maailmaa ajattelevat droneja, jotka korvaavat kuriirit, teollisuusrobotteja, jotka menevät töihin eivätkä sairastu, ja lääketieteellisiä robotteja, jotka voivat huolehtia ihmisistä, joilla on COVID-19.

Venäjä ei ole kaukana jäljessä: Kansainvälisen robotiikan liiton raportin mukaan maa sijoittui toiseksi palvelurobottien valmistajien maailmanlistalla. Ei ole ensimmäinen vuosi, kun venäläiset joukkueet ovat voittaneet palkintoja World Robot Olympiadissa ja RoboCup-kilpailuissa.

1. Oleg Marchenko, 21 vuotta vanha

Ensimmäinen sija World Robot Olympiad 2017, pääluokka, Novosibirsk, team Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Lehdistökuva

Vuonna 2014 tutustuin Robottien liigaan, aloin osallistua robotiikan kilpailuihin ja olympialaisiin. Valinta Venäjällä on monivaiheinen: ensin paikallinen (kaupunki)vaihe, sitten alueellinen, sitten koko Venäjän olympialainen, sitten meillä on liittovaltion harjoitusleirit ja maailmantaso - World Robot Olympiad.

Vuonna 2014 Venäjän valinnassa sijoituimme yhdestoista joukkueeksi, emmekä päässeet kymmenen parhaan joukkoon jatkamaan kilpailua. Vuonna 2015 pääsimme jo maajoukkueeseen, menimme maailmanolympialaisiin, tämä oli vakava syy olla luopumatta tekemästämme. Ensimmäistä kertaa emme olleet edes luokituksen puolivälissä, mutta päädyimme lopussa. Ja he alkoivat valmistautua seuraavaan maailmanolympialaiseen vuonna 2016.

Täysin itsenäisten robottien pitäisi toimia siellä. Tiimi suunnittelee ne etukäteen, ohjelmoi ja vapauttaa ne kentälle autonomisessa tilassa, jossa robotti itse liikkuu, orientoituu sensorien avulla ja manipuloi esineitä. Emme voi lähestyä robottia ja mitenkään vaikuttaa sen liikkeeseen.

Eli kaiken minkä pystyit tekemään, teit ennenkin. Ja niin vuonna 2016 olemme maailman olympialaisten finaalissa. Robottimme suorituskyky alkaa valtavan ihmisjoukon, satojen kameroiden ympärillä. Robotti käynnistyy, lähtee liikkeelle, kaikki menee hyvin ja jossain vaiheessa se vain ajaa pois linjalta.

Tällaista ei ole koskaan tapahtunut harjoituksissa, emme odottaneet sitä. Koko huone huokaisi. Menimme kotiin, ja tietysti olimme hyvin huolissamme, jossain vaiheessa päätimme lopettaa kaiken, mutta sitten istuimme alas ja analysoimme koko tilannetta. Emme aavistaneet, että robotiikka eroaa ohjelmoinnista siinä, että ulkoinen maailma vaikuttaa tilanteeseen voimakkaasti.

Tehtävämme kehittäjinä ja suunnittelijoina oli valmistaa robotti ulkoisiin ympäristövaikutuksiin: vuonna 2017 työskentelimme tämän parissa koko vuoden. Ammuimme salamalla, potkaisimme robottia yrityksen aikana, halusimme olla varmoja, ettei mikään ulkoinen voima vaikuta tulokseemme.

Vuonna 2017 tähdet kokoontuivat yhteen maailmanolympialaisissa, olimme mahdollisimman valmiita, tehtävä ei ollut helppo, mutta ymmärsimme, että kilpailijamme eivät pystyneet saavuttamaan sitä suoritustasoa edes maailmanolympialaisissa. Ja vuonna 2017 meistä tuli maailmanmestareita.

Sen jälkeen pidimme tauon, astuimme yliopistoon, mutta vuonna 2018 päätimme toistaa menestyksen ja menimme maailman olympialaisiin Thaimaassa. Kaikki ei mennyt niin onnistuneesti, pääsimme senioriluokan 16 parhaan joukkueen joukkoon, emme nousseet johtajiksi, kilpailu oli siellä jo käynnissä sekunnin murto-osan ajan ja robottimme oli parin sekunnin perässä. Meille myönnettiin kuitenkin kategorian parhaan ratkaisun nimitys, mikä on erittäin mukavaa.

2. Vasily Dunaev, 18 vuotias

Ensimmäinen sija World Robot Olympiad 2018 -kategoriassa, Open, Senior High St. Petersburg, tiimi St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) ja Presidential Physics and Mathematics Lyceum No. 239

Vasily Dunaev (toinen vasemmalta) - Lehdistökuva

World Roboto Olympiadissa (WRO) on useita luokkia. Esimerkiksi yksi osa on, kun sinulla on selkeä tehtävä ja kilpailet siitä, kuka tekee sen nopeammin ja paremmin. Mutta on myös luova luokka. Sen muoto on seuraava - sinulle annetaan 2 x 2 metrin näyttelysolu ja 5 minuuttia aikaa esitellä projektisi.

Kun sinulla on selkeä, tarkka tehtävä, voit kokoontua, ajatella yhteen suuntaan ja monia alkuperäisiä, epätyypillisiä ratkaisuja syntyy. Ja luovassa kategoriassa on edelleen kilpailuhenkeä, mutta saa ajatella luovasti, tehdä mitä mieleen juolahtaa.

Se ei ollut ensimmäinen kerta, kun voitin ensimmäisen sijan luovassa kategoriassa BPO:ssa, osallistuimme jo vuonna 2014. Olympialaiset pidettiin Sotshissa, ja sijoitin juniorisarjan toiseksi. Ja vasta vuonna 2018 saimme ensimmäisen sijan Thaimaassa senioriluokan BPO:ssa.

Sitten voitimme ensimmäisen sijan esitellen robotin, joka poimi mansikoita itsenäisesti puutarhasta. Kuulostaa yksinkertaiselta, mutta itse asiassa meillä oli kamera, hermoverkkoa käyttävä robotti löysi marjat, määritti niiden tilan, latasi kaiken tietokantaan, käyttäjä tilasi tämän marjan itselleen sovelluksen kautta, robotti ratsasti ja poimi marjat pehmeän silikoni-pneumaattisen kahvan avulla, ajettiin droonille, drone lähti.

Se näyttää yksinkertaiselta, mutta itse asiassa suuren työn tulos, monia tekniikoita on koottu yhteen. Sen lisäksi, että se oli saatava toimimaan samanaikaisesti, sen piti myös synkronoida täysin erilaisia tekniikoita.

Sen jälkeen loimme projektin RoboCup in Stagelle - tämä on humanoidirobottityttö, joka soitti huilua. Robotti, eli tyttö Elsa, todella soittaa huilua, puhaltaa ja pitää sormillaan kiinni huilun reikistä. Hän voi myös kuulla kitaristin soittamat soinnut, tunnistaa ne ja säveltää oman melodiansa tässä sävelessä ja sitten esittää sen yhdessä henkilön kanssa. Se on myös erittäin vahva projekti tekniseltä kannalta.

Tällaiset projektit kehittävät mielikuvitusta, mikä auttaa meitä etenemään vakavasti eri robotiikan aloilla. Esimerkiksi pehmeä robotiikka [jossa käytetään joustavia, helposti muotoutuvia materiaaleja, joiden avulla robotit voivat mukautua erilaisiin tehtäviin - vesieläinten mallintamisesta leikkaukseen] on tällä hetkellä erittäin mielenkiintoinen ja lupaava ala.

3. Rodion Anisimov, 21 vuotta vanha

Toinen sija Moskovan valtion teknisen yliopiston opiskelijalle. Bauman

Rodion Anisimov - Lehdistökuva

Opiskelen mekatroniikka-robotiikan CM-7 osastolla, olen Bauman Robotics Clubin tiimin kapteeni. Kilpailimme joukkueen kanssa RoboCup-kilpailuissa. Kategorioita on 2: opiskelijat osallistuvat vanhempiin, ja siinä on 3 luokkaa. Ensinnäkin, mistä RoboCup sai alkunsa, on humanoidirobottien jalkapallo, toiseksi robotin täytyy ratkaista ongelmia todellisessa olohuoneessa, esimerkiksi viime vuonna supermarketissa oli tehtävä kerätä ruokakori.

Ja kilpailun kolmas osa, johon osallistumme, on jossa simuloidaan varastotilaa, jossa palvelurobotin on asetettava esineitä oikein päin pöydille. Kaikki esineet makaavat aluksi satunnaisesti, ja robotille lähetetään tehtävä, joka osoittaa, mistä taulukosta mihin taulukkoon esine tulee siirtää, kun taas esineet itse ovat muttereita, ruuveja, eli jotain mekaniikkaan liittyvää. Sivutehtäviä on myös - esimerkiksi robotin täytyy heittää sopiva osa reikään.

Olemme mukana näissä kilpailuissa toista vuotta, kahtena peräkkäisenä vuonna sijoituimme niissä toiseksi, periksi vain Singaporen joukkueelle. Pidän siitä, että tämä tapahtuma keskittyy enemmän robotiikan kehittämiseen tieteenalana. Tehtävät annetaan tietointensiivisiä, ammattitaitoisia, toteutuksessa käytetään monia eri alueita.

Tehtävissä käytetään täysimittaista navigointiohjelmaa, kun huoneen kartta rakennetaan laseretäisyysmittarilla ja robotin tulee navigoida tällä kartalla. Käytetään stereokuvakameraa, jonka avulla tunnistetaan esineitä, ja kaikki tämä tapahtuu hermoverkkojen avulla.

Kilpailupäivinä osallistuvat tiimit vaihtavat kokemuksia, keskustelevat teknisistä ratkaisuista ja kaikki roboteissa käytettävä koodi asetetaan julkisuuteen. Tämä tehdään nimenomaan teollisuuden kehittämiseksi. Tässä käytetään erilaista tietoa: todennäköisyysteoria, lineaarialgebra, matemaattinen analyysi - kaikki yhdessä.

RoboCupin lisäksi olen mukana myös muissa projekteissa. Esimerkiksi viime vuonna kävimme Kiinassa konferenssissa, jossa käsiteltiin esineiden internetin soveltamista palvelurobotiikassa. Siellä teimme palveluhumanoidirobotille täydellisen ohjausjärjestelmän ja käyttöliittymän, jotta ihminen voisi olla vuorovaikutuksessa tämän robotin kanssa.