Hogyan nyernek az orosz srácok a robotika versenyeken

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Nem ez az első év, amikor a fiatal orosz robotika nyer díjat nemzetközi versenyeken. A RoboCup verseny három győztesével beszélgettünk.

A világjárvány felgyorsította a robotok bevezetését az élet minden területére – úgy tűnik, hogy az emberek a világ minden táján gondolkodnak a futárokat helyettesítő drónokon, az ipari robotokon, amelyek munkába állnak, és nem lesznek betegek, és orvosi robotokon, amelyek képesek gondoskodni a COVID-19-ben szenvedők közül.

Oroszország sincs lemaradva: a Nemzetközi Robotika Szövetség jelentése szerint az ország a második helyet szerezte meg a szolgáltató robotokat gyártók világranglistáján. Nem az első év, hogy orosz csapatok nyernek díjat a világrobotolimpián és a RoboCup versenyeken.

1. Oleg Marcsenko, 21 éves

Első hely a World Robot Olympiad 2017-en, fő senior kategória, Novoszibirszk, csapat Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Sajtófotó

2014-ben megismerkedtem a Robotok Ligájával, elkezdtem részt venni robotika versenyeken és olimpiákon. Az oroszországi kiválasztás többlépcsős: először a helyi (városi) szakasz, majd a regionális, majd az összoroszországi olimpia, majd a szövetségi edzőtáborok és a világszint - a világrobotolimpia.

2014-ben az oroszországi válogatón a tizenegyedik csapat lettünk, és nem jutottunk be a legjobb tíz közé, hogy továbbra is részt vehessünk a versenyen. 2015-ben már bekerültünk a válogatottba, kijutottunk a világolimpiára, ez komoly ok volt arra, hogy ne adjuk fel, amit csináltunk. Az első alkalommal, amikor még az értékelés közepén sem voltunk, a végére kerültünk. És elkezdtek készülni a következő világolimpiára 2016-ban.

Ott teljesen autonóm robotoknak kell működniük. A csapat ezeket előre megtervezi, programozza és autonóm üzemmódban engedi a terepre, ahol maga a robot mozog, szenzorok segítségével tájékozódik, tárgyakat manipulál. Nem közelíthetjük meg a robotot, és nem tudjuk befolyásolni a mozgását.

Vagyis mindent, amit megtehetett, korábban megtett. Így 2016-ban a világolimpia döntőjében vagyunk. Megkezdődik a robotunk teljesítménye, hatalmas embertömeg, több száz kamera körül. A robot elindul, elindul, minden jól megy, és egy ponton egyszerűen lehajt a vonalról.

Ilyen még nem fordult elő az edzéseken, nem számítottunk rá. Az egész szoba zihált. Hazamentünk, és természetesen nagyon aggódtunk, valamikor úgy döntöttünk, hogy abbahagyjuk az egészet, de aztán leültünk és kielemeztük az egész helyzetet. Nem láttuk előre, hogy a robotika abban különbözik a programozástól, hogy a külső világ drasztikusan befolyásolja a helyzetet.

Fejlesztőként és tervezőként az volt a feladatunk, hogy a robotot felkészítsük a külső környezeti hatásokra: 2017-ben egész évben ezen dolgoztunk. Vakuval lőttünk, kísérlet közben rúgtuk a robotot, biztosak akartunk lenni abban, hogy semmilyen külső erő nem befolyásolja az eredményünket.

2017-ben a világolimpián összejöttek a sztárok, a lehető legfelkészültebbek voltunk, a feladat nem volt könnyű, de megértettük, hogy versenyzőink még a világolimpián sem tudnak ilyen teljesítményt elérni. 2017-ben pedig világbajnokok lettünk.

Utána szünetet tartottunk, beiratkoztunk az egyetemre, de 2018-ban úgy döntöttünk, megismételjük a sikert, és elmentünk a thaiföldi világolimpiára. Nem sikerült minden, a szenior kategória legjobb 16 csapata közé kerültünk, nem lettünk az élmezőnyben, ott már a másodperc töredékéig folyt a verseny, robotunk pedig pár másodperccel lemaradt. A kategória legjobb megoldásáért járó jelölést viszont megkaptuk, ami nagyon szép.

2. Vaszilij Dunajev, 18 éves

Első helyezés a World Robot Olympiad 2018-on, Open kategória, Senior High St. Petersburg, a St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) csapata és a 239. számú Elnöki Fizikai és Matematikai Líceum

Vaszilij Dunaev (balról a második) - Sajtófotó

A World Roboto Olympiad (WRO) több kategóriája is van. Például az egyik rész az, amikor van egy világos feladatod, és azon versenyzel, hogy ki csinálja meg gyorsabban és jobban. De van kreatív kategória is. Formátuma a következő - 2 x 2 méteres kiállítási cellát kap, és 5 percet kap projektje bemutatására.

Ha van egy világos, konkrét feladat, akkor az összeszedni, egy irányba gondolkodást tesz lehetővé, és sok eredeti, nem szabványos megoldás jelenik meg. A kreatív kategóriában pedig még versenyszellem van, de szabad kreatívan gondolkodni, megtenni, ami eszébe jut.

Nem először nyertem el kreatív kategóriában első helyezést a BPO-n, még 2014-ben vettünk részt. Szocsiban rendezték az olimpiát, utánpótlás kategóriában második helyezést értem el. És csak 2018-ban értük el az első helyezést Thaiföldön a felnőtt kategória BPO-ján.

Ezután az első helyet szereztük meg, bemutatva egy robotot, amely önállóan szedte az epret a kertből. Egyszerűen hangzik, de valójában volt egy kameránk, a robot egy neurális hálózat segítségével megtalálta a bogyókat, meghatározta az állapotukat, betöltötte az egészet az adatbázisba, a felhasználó megrendelte magának ezt a bogyót az alkalmazáson keresztül, a robot lovagolt és leszedte a bogyók puha szilikon pneumatikus markolat segítségével a drónhoz hajtott, a drón felszállt.

Egyszerűnek tűnik, de valójában sok munka eredménye, rengeteg technológia került össze. Nemcsak egyszerre kellett működőképessé tenni, hanem teljesen más technológiákat is szinkronizálni.

Ezt követően létrehoztunk egy projektet a RoboCup in Stage számára - ez egy humanoid robotlány, aki furulyázott. A robot, más néven Elza lány, tényleg furulyázik, fúj, és az ujjaival tartja a furulyán lévő lyukakat. A gitáros által játszott akkordokat is hallja, felismeri, és ebben a hangnemben saját dallamot komponál, majd a személlyel együtt előadja. Ez technológiai szempontból is nagyon erős projekt.

Az ilyen projektek fejlesztik a képzelőerőt, ez segít komolyan előrelépni a robotika különböző területein. Például a puha robotika [amely rugalmas, könnyen deformálható anyagokat használ, amelyek lehetővé teszik a robotok számára, hogy alkalmazkodjanak a különböző feladatokhoz - a vízi lények modellezésétől a műtétekig] jelenleg nagyon érdekes és ígéretes terület.

3. Rodion Anisimov, 21 éves

Második helyezést ért el, a Moszkvai Állami Műszaki Egyetem hallgatója. Bauman

Rodion Anisimov - Sajtófotó

A CM-7 mechatronika-robotika szakon tanulok, a Bauman Robotics Club csapatkapitánya vagyok. A csapattal a RoboCup versenyeken vettünk részt. 2 kategória van: a felsőbb osztályban tanulók vesznek részt, és ebben 3 szakosztály található. Az első és legfontosabb, hogy a RoboCup kezdete a humanoid robotok futballja, a második pedig az, ahol egy robotnak egy valós nappaliban kell megoldania a problémákat, tavaly például egy szupermarketben volt egy feladat, hogy összegyűjtsenek egy kosár élelmiszert.

A verseny harmadik része pedig, amelyben részt veszünk, egy raktárhelyiség szimulációja, amelyben egy kiszolgáló robotnak kell néhány tárgyat a megfelelő módon az asztalokra helyeznie. Kezdetben minden objektum véletlenszerűen fekszik, és egy feladatot küldenek a robotnak, ami jelzi, hogy melyik táblázatból melyik asztalra kell átvinni az objektumot, míg maguk az objektumok anyák, csavarok, vagyis valami mechanikával kapcsolatos dolog. Vannak mellékes feladatok is - például egy robotnak egy megfelelő alkatrészt kell bedobnia egy lyukba.

Második éve veszünk részt ezeken a versenyeken, két egymást követő évben a második helyezést értük el rajtuk, csak a szingapúri csapatnak engedve. Tetszik, hogy ez a rendezvény inkább a robotika, mint tudományterület fejlesztésére fókuszál. A feladatok tudásintenzívek, professzionálisak, sokféle területet alkalmaznak a megvalósításban.

A feladatokban egy teljes értékű navigációs programot használnak, amikor lézeres távolságmérő segítségével a helyiség térképét építik fel, és ezen a térképen kell a robotnak navigálnia. Sztereó kamerát használnak, melynek segítségével tárgyakat észlelnek, és mindez neurális hálózatok segítségével történik.

A verseny napjaiban a résztvevő csapatok tapasztalatot cserélnek, technikai megoldásokról beszélnek, és a robotokban használt összes kódot nyilvánosságra hozzák. Ez kifejezetten az ipar fejlesztése érdekében történik. Különböző ismereteket használunk itt: valószínűségszámítás, lineáris algebra, matematikai elemzés – mindez együtt.

A RoboCupon kívül más projektekben is részt veszek. Például tavaly Kínába mentünk egy konferenciára egy projekttel, amely a tárgyak internete alkalmazásáról szólt a szolgáltatási robotikában. Ott egy kiszolgáló humanoid robothoz készítettünk egy komplett vezérlőrendszert és egy interfészt, hogy az ember kommunikálhasson ezzel a robottal.