Kako ruski momci pobjeđuju na takmičenjima u robotici

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Nije prva godina da mladi ruski robotičari osvajaju nagrade na međunarodnim takmičenjima. Razgovarali smo sa tri pobjednika RoboCup takmičenja.

Pandemija je ubrzala uvođenje robota u sve sfere života – čini se da ljudi širom svijeta razmišljaju o dronovima koji će zamijeniti kurire, industrijskim robotima koji će ići na posao i neće se razboljeti i medicinskim robotima koji mogu brinuti osoba oboljelih od COVID-19.

Rusija ne zaostaje mnogo: prema izvještaju Međunarodne federacije robotike, zemlja je zauzela drugo mjesto na svjetskoj ljestvici proizvođača servisnih robota. Nije prva godina da timovi iz Rusije osvajaju nagrade na Svjetskoj robotskoj olimpijadi i RoboCup takmičenjima.

1. Oleg Marchenko, 21 godina

Prvo mjesto na Svjetskoj robotskoj olimpijadi 2017, glavna seniorska kategorija, Novosibirsk, tim Binom (Liga robota)

Oleg Marchenko - Fotografija za štampu

2014. godine sam se upoznao sa Ligom robota, počeo da učestvujem na takmičenjima i olimpijadama iz robotike. Selekcija u Rusiji je višestepena: prvo lokalna (gradska) etapa, zatim regionalna, pa Sveruska olimpijada, zatim imamo savezne trening kampove i svjetski nivo - Svjetsku robotsku olimpijadu.

2014. godine na selekciji u Rusiji postali smo jedanaesti tim i nismo uspeli da uđemo u prvih deset za nastavak takmičenja. 2015. smo već ušli u reprezentaciju, otišli na svjetske olimpijske igre, to je bio ozbiljan razlog da ne odustanemo od onoga što smo radili. Prvi put nismo bili ni u sredini rejtinga, završili smo na kraju. I počeli su da se pripremaju za sljedeću svjetsku olimpijadu 2016. godine.

Tamo bi trebali raditi potpuno autonomni roboti. Tim ih unaprijed dizajnira, programira i pušta na teren u autonomnom režimu, gdje se robot sam kreće, orijentira uz pomoć senzora i manipulira objektima. Ne možemo prići robotu i nekako utjecati na njegovo kretanje.

Odnosno, sve što ste mogli da uradite, uradili ste ranije. I tako smo 2016. u finalu na Svjetskoj olimpijadi. Izvedba našeg robota počinje, oko ogromne gomile ljudi, stotina kamera. Robot se pokreće, kreće, sve ide kako treba i u nekom trenutku jednostavno izleti sa linije.

Ovo se nikada nije desilo na treningu, nismo to očekivali. Cijela soba je dahtala. Otišli smo kući, i, naravno, bili smo jako zabrinuti, u jednom trenutku smo odlučili da prekinemo sve, ali onda smo sjeli i analizirali cijelu situaciju. Nismo predvidjeli da se robotika razlikuje od programiranja po tome što vanjski svijet drastično utiče na situaciju.

Naš zadatak kao programera i dizajnera bio je da robot bude spreman za vanjske utjecaje okoline: 2017. godine smo na tome radili cijele godine. Pucali smo bljeskom, šutirali robota u pokušaju, htjeli smo biti sigurni da nikakva vanjska sila neće utjecati na naš rezultat.

2017. godine zvijezde su se okupile na svjetskoj olimpijadi, bili smo maksimalno spremni, zadatak nije bio lak, ali smo shvatili da naši takmičari ne mogu postići taj nivo učinka ni na svjetskoj olimpijadi. A 2017. smo postali svjetski prvaci.

Nakon toga smo napravili pauzu, upisali fakultet, ali smo 2018. odlučili da ponovimo uspjeh i otišli na Svjetsku olimpijadu u Tajland. Sve je ispalo neuspješno, ušli smo u prvih 16 ekipa seniorske kategorije, nismo postali lideri, tu je već djelić sekunde trajalo takmičenje, a naš robot je zaostajao za par sekundi. Ipak, dobili smo nominaciju za najbolje rješenje u kategoriji, što je jako lijepo.

2. Vasilij Dunaev, 18 godina

Prvo mjesto na Svjetskoj robotskoj olimpijadi 2018, kategorija Open, Senior High Sankt Peterburg, tim sa Sankt Peterburgskog Nacionalnog istraživačkog univerziteta za informacione tehnologije, mehaniku i optiku (ITMO) i Predsjedničkog fizičko-matematičkog liceja br. 239

Vasilij Dunajev (drugi slijeva) - Press fotografija

Na Svjetskoj robotskoj olimpijadi (WRO) postoji nekoliko kategorija. Na primjer, jedan dio je kada imate jasan zadatak i takmičite se ko će ga brže i bolje obaviti. Ali postoji i kreativna kategorija. Ima sljedeći format - dobivate izložbenu ćeliju 2 puta 2 metra i 5 minuta vremena da predstavite svoj projekat.

Kada imate jasan, konkretan zadatak, to vam omogućava da se okupite, razmišljate u jednom smjeru i pojavljuju se mnoga originalna, nestandardna rješenja. A u kreativnoj kategoriji još uvijek postoji takmičarski duh, ali vam je dozvoljeno kreativno razmišljati, raditi sve što vam padne na pamet.

Nije mi bilo prvi put da sam osvojio prvo mjesto u kreativnoj kategoriji na BPO, učestvovali smo još 2014. godine. Olimpijske igre su bile u Sočiju, a ja sam zauzeo drugo mjesto u kategoriji juniora. I tek 2018. godine zauzeli smo prvo mjesto na Tajlandu na BPO seniorske kategorije.

Zatim smo zauzeli prvo mjesto, predstavljajući robota koji je samostalno brao jagode iz vrta. Zvuči jednostavno, ali u stvari smo imali kameru, robot je pomoću neuronske mreže pronašao bobice, odredio njihovo stanje, sve to učitao u bazu podataka, korisnik je naručio ovu bobicu za sebe preko aplikacije, robot je jahao i ubrao bobice uz pomoć mekog silikonskog pneumatskog drška, dovezao se do drona, dron je poleteo.

Čini se jednostavno, ali u stvari rezultat mnogo rada, mnogo tehnologija je spojeno. Ne samo da ga je trebalo učiniti da radi u isto vrijeme, već je trebalo i da sinhronizuje potpuno različite tehnologije.

Nakon toga smo kreirali projekat za RoboCup in Stage - ovo je humanoidna robotska djevojka koja je svirala flautu. Robot, zvani Elsa, zaista svira flautu, duva i prstima drži rupe na flauti. Ona takođe može čuti akorde koje svira gitarista, prepoznati ih i komponovati sopstvenu melodiju u ovom tonalitetu, a zatim je izvesti zajedno sa osobom. To je i sa tehnološke tačke gledišta veoma jak projekat.

Ovakvi projekti razvijaju maštu, to nam pomaže da ozbiljno napredujemo u raznim oblastima robotike. Na primjer, meka robotika [koja koristi fleksibilne, lako deformabilne materijale koji omogućavaju robotima da se prilagode različitim zadacima - od modeliranja vodenih bića do izvođenja operacija] je trenutno vrlo zanimljivo i obećavajuće područje.

3. Rodion Anisimov, 21 godina

Drugo mjesto za studenta Moskovskog državnog tehničkog univerziteta. Bauman

Rodion Anisimov - Fotografija za štampu

Studiram na CM-7 odsjeku za mehatroniku-robotiku, kapiten sam tima Bauman Robotics Club. Sa ekipom smo se takmičili na RoboCup takmičenjima. Postoje 2 kategorije: učenici učestvuju u seniorskoj, au njoj postoje 3 odjeljenja. Prvo i osnovno, gde je RoboCup počeo je fudbal humanoidnih robota, drugi je gde robot mora da rešava probleme u pravom dnevnom boravku, na primer, prošle godine je bio zadatak u supermarketu da prikupi korpu namirnica.

I treći dio takmičenja u kojem učestvujemo je simulacija skladišta u kojoj servisni robot mora na ispravan način postaviti neke predmete na stolove. Svi objekti inicijalno leže na nasumičan način, a robotu se šalje zadatak koji označava sa kojeg stola na koji stol treba predmet prenijeti, dok su sami objekti matice, vijci, odnosno nešto što je vezano za mehaniku. Postoje i sporedni zadaci - na primjer, robot mora baciti odgovarajući dio u rupu.

Na ovim takmičenjima smo angažovani drugu godinu, odnosno dve godine zaredom smo na njima zauzimali drugo mesto, ustupajući samo ekipi iz Singapura. Sviđa mi se što je ovaj događaj više fokusiran na razvoj robotike kao naučne oblasti. Zadaci se daju intenzivnim znanjem, stručnim, u implementaciji se koristi mnogo različitih oblasti.

U zadacima se koristi punopravni navigacijski program, kada se pomoću laserskog daljinomjera napravi karta sobe i robot mora navigirati po ovoj karti. Koristi se kamera za stereo vid, uz pomoć koje se detektuju objekti, a sve se to radi pomoću neuronskih mreža.

U danima takmičenja, timovi učesnici razmjenjuju iskustva, razgovaraju o tehničkim rješenjima, a sav kod koji se koristi u robotima izlaže se u javnom domenu. Ovo se radi posebno za razvoj industrije. Ovdje se koriste različita znanja: teorija vjerovatnoće, linearna algebra, matematička analiza – sve zajedno.

Osim RoboCup-a, bavim se i drugim projektima. Na primjer, prošle godine smo išli u Kinu na konferenciju s projektom o primjeni Interneta stvari u uslužnoj robotici. Tamo smo za uslužnog humanoidnog robota napravili kompletan sistem upravljanja i interfejs kako bi osoba mogla da komunicira sa ovim robotom.