Hur ryska killar vinner i robottävlingar

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Det är inte första året som ung rysk robotteknik vinner priser vid internationella tävlingar. Vi pratade med tre vinnare av RoboCup-tävlingen.

Pandemin har påskyndat introduktionen av robotar i livets alla sfärer - det verkar som att människor över hela världen tänker på drönare som ska ersätta kurirer, industrirobotar som ska gå till jobbet och inte bli sjuka och medicinska robotar som kan ta hand om av personer med covid-19.

Ryssland är inte långt efter: enligt rapporten från International Federation of Robotics tog landet andra plats i världsrankingen av tillverkare av tjänsterobotar. Det är inte första året som lag från Ryssland har vunnit priser vid World Robot Olympiad och vid RoboCup-tävlingarna.

1. Oleg Marchenko, 21 år gammal

Första plats vid World Robot Olympiad 2017, huvudkategori för seniorer, Novosibirsk, team Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Pressfoto

2014 blev jag bekant med League of Robots, började delta i tävlingar och olympiader i robotik. Urvalet i Ryssland är flerstegs: först den lokala (stads)scenen, sedan den regionala, sedan den allryska olympiaden, sedan har vi de federala träningslägren och världsnivån - World Robot Olympiad.

2014, vid uttagningen i Ryssland, blev vi det elfte laget och kom inte till topp tio för att fortsätta delta i tävlingen. 2015 kom vi redan in i landslaget, gick till världs-OS, detta var en allvarlig anledning att inte ge upp det vi gjorde. Första gången vi inte ens var mitt i betyget hamnade vi på slutet. Och de började förbereda sig för nästa världsolympiad 2016.

Helt autonoma robotar borde prestera där. Teamet designar dem i förväg, programmerar dem och släpper dem på fältet i ett autonomt läge, där roboten själv rör sig, orienterar sig med hjälp av sensorer och manipulerar objekt. Vi kan inte närma oss roboten och på något sätt påverka dess rörelse.

Det vill säga allt du kunde göra gjorde du tidigare. Och så 2016 är vi i final på världsolympiaden. Prestandan för vår robot börjar, runt en stor skara människor, hundratals kameror. Roboten startar, börjar röra på sig, allt går bra och någon gång kör den bara av linjen.

Det här har aldrig hänt på träningen, vi förväntade oss det inte. Hela rummet flämtade. Vi åkte hem, och vi var förstås väldigt oroliga, någon gång bestämde vi oss för att sluta med allt, men sedan satte vi oss ner och analyserade hela situationen. Vi förutsåg inte att robotteknik skiljer sig från programmering genom att omvärlden drastiskt påverkar situationen.

Vår uppgift som utvecklare och designers var att göra roboten redo för yttre miljöpåverkan: 2017 arbetade vi med detta hela året. Vi sköt med blixt, sparkade roboten under försöket, vi ville vara säkra på att ingen yttre kraft skulle påverka vårt resultat.

2017 samlades stjärnorna på världsolympiaden, vi var så redo som möjligt, uppgiften var inte lätt, men vi förstod att våra konkurrenter inte kunde uppnå den prestationsnivån ens på världsolympiaden. Och 2017 blev vi världsmästare.

Efter det tog vi en paus, gick in på universitetet, men 2018 bestämde vi oss för att upprepa succén och åkte till världsolympiaden i Thailand. Allt visade sig inte så framgångsrikt, vi kom in i de 16 bästa lagen i seniorkategorin, blev inte ledare, tävlingen pågick redan där i en bråkdel av en sekund och vår robot låg efter med ett par sekunder. Vi tilldelades dock nomineringen för bästa lösningen i kategorin, vilket är väldigt trevligt.

2. Vasily Dunaev, 18 år

Första plats vid World Robot Olympiad 2018, kategori Open, Senior High St. Petersburg, ett team från St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) och Presidential Physics and Mathematics Lyceum nr. 239

Vasily Dunaev (andra från vänster) - Pressfoto

Det finns flera kategorier i World Roboto Olympiad (WRO). En del är till exempel när man har en tydlig uppgift och man tävlar i vem som ska göra det snabbare och bättre. Men det finns också en kreativ kategori. Den har följande format - du får en utställningscell 2 gånger 2 meter och 5 minuters tid för att presentera ditt projekt.

När du har en tydlig, specifik uppgift låter den dig samlas, tänka i en riktning och många originella, icke-standardiserade lösningar dyker upp. Och i den kreativa kategorin finns det fortfarande en tävlingsanda, men du får tänka kreativt, att göra vad som helst som faller dig in i huvudet.

Det var inte första gången jag vann förstaplatsen i den kreativa kategorin på BPO, vi deltog redan 2014. OS hölls i Sotji och jag tog andraplatsen i juniorkategorin. Och först 2018 tog vi förstaplatsen i Thailand vid BPO i seniorkategorin.

Sedan tog vi första platsen och presenterade en robot som självständigt plockade jordgubbar från en trädgård. Det låter enkelt, men i själva verket hade vi en kamera, roboten som använde ett neuralt nätverk hittade bären, bestämde deras tillstånd, laddade allt i databasen, användaren beställde detta bär till sig själv genom applikationen, roboten red och plockade bär med hjälp av ett mjukt silikon pneumatiskt grepp, körde till drönaren, drönaren lyfte.

Det verkar enkelt, men i själva verket har många tekniker sammanförts som ett resultat av mycket arbete. Den behövde inte bara fås att fungera samtidigt, den behövde också synkronisera helt andra teknologier.

Efter det skapade vi ett projekt för RoboCup in Stage - det här är en humanoid robottjej som spelade flöjt. Roboten, alias flickan Elsa, spelar verkligen flöjt, blåser och håller i hålen på flöjten med fingrarna. Hon kan också höra gitarristens ackord, känna igen dem och komponera sin egen melodi i denna tonart och sedan framföra den tillsammans med personen. Det är också ett mycket starkt projekt ur teknisk synvinkel.

Sådana projekt utvecklar fantasin, detta hjälper oss att på allvar avancera inom olika områden av robotik. Till exempel är mjuk robotik [som använder flexibla, lätt deformerbara material som tillåter robotar att anpassa sig till olika uppgifter - från att modellera vattenlevande varelser till att utföra operation] ett mycket intressant och lovande område just nu.

3. Rodion Anisimov, 21 år

Andra plats för, student vid Moscow State Technical University. Bauman

Rodion Anisimov - Pressfoto

Jag studerar vid CM-7-avdelningen för mekatronik-robotik, jag är kapten för Bauman Robotics Club-teamet. Vi tävlade med laget på RoboCup-tävlingarna. Det finns 2 kategorier: studenter deltar i den seniora och det finns 3 divisioner i den. Först och främst, där RoboCup började är fotboll av humanoida robotar, det andra är där en robot måste lösa problem i ett riktigt vardagsrum, till exempel, förra året var det en uppgift i en stormarknad att samla en korg med matvaror.

Och den tredje deltävlingen, som vi deltar i, är där man simulerar ett förråd, där en servicerobot ska placera några föremål på rätt sätt på borden. Alla objekt ligger till en början på ett slumpmässigt sätt och en uppgift skickas till roboten som anger från vilket bord till vilket bord objektet ska föras över, medan själva objekten är muttrar, skruvar, det vill säga något som har med mekanik att göra. Det finns också sidouppgifter – till exempel måste en robot kasta en lämplig del i ett hål.

Vi är engagerade i dessa tävlingar för andra året respektive, för två år i rad tog vi andraplatsen i dem, vilket bara gav laget från Singapore. Jag gillar att det här evenemanget är mer fokuserat på utvecklingen av robotik som ett vetenskapligt område. Arbetsuppgifterna ges kunskapsintensiva, professionella, många olika områden används i genomförandet.

I uppgifterna används ett fullfjädrat navigeringsprogram, då en karta över rummet byggs upp med hjälp av en laseravståndsmätare och roboten ska navigera på denna karta. En stereokamera används, med hjälp av vilken föremål detekteras, och allt detta görs med hjälp av neurala nätverk.

Under tävlingsdagarna utbyter de deltagande teamen erfarenheter, pratar om tekniska lösningar och all kod som används i robotar läggs ut till allmän egendom. Detta görs specifikt för utvecklingen av branschen. Här används olika kunskaper: sannolikhetsteori, linjär algebra, matematisk analys - allt tillsammans.

Förutom RoboCup är jag även involverad i andra projekt. Till exempel åkte vi förra året till Kina för en konferens med ett projekt om tillämpningen av Internet of Things i tjänsterobotik. Där, för en humanoid robot, gjorde vi ett komplett kontrollsystem och ett gränssnitt så att en person kunde interagera med denna robot.