Кубок РТК — это соревнования для молодых инженеров, студентов и школьников, которые создают робототехнические комплексы для работы в экстремальных условиях. Проводит соревнования ЦНИИ РТК – один из крупнейших в России исследовательских центров в области робототехники. Здесь разрабатывают средства радиационного мониторинга, космических роботов, роботов-манипуляторов, а также медицинские робототехнические комплексы.
Одна из стратегических задач центра – поддержка молодых ученых, занятых научно-технической деятельностью.
Состязания проводились в сочинском научном центре «Сириус» в ходе «Конгресса молодых ученых».
Полигон, на котором проходили соревнования для роботов, состоял из трех частей: Лабиринт, Поле и Башня. Каждая из них включала в себя множество кубов с гранями по 85 сантиметров. Для каждого участка были предусмотрены свои испытания со своим набором кубов. Некоторые из них сделаны с препятствиями для движения: уклонными поверхностями, пересеченным рельефов и т.д. – другие предназначены тестирования манипулятора: робот должен в автономном или ручном режиме поднять его и донести до указанной точки.
Тестировалась и точность управления. Это характеристика демонстрирует, насколько качественно выстроен канал радиосвязи и насколько отзывчива система команд.
Команды на соревнованиях представляли полностью функционирующих роботов. Ограничения касались только массы (не более 10 кг) и прописанным в регламенте габаритам. Робототехникам давалось две попытки по десять минут, в зачет шла лучшая из них. За отведенное время робот должен был пройти наибольшее количество участков.
В номинации «Искатель» состязались школьники от 7 до 14 лет, в номинации «Экстремал» могли принимать участие ребята и постарше – до 16 лет. Также отдельно соревновались конструкторы в номинации «Экстремал Pro». У ребят старше 17-ти лет условия были посложнее: управлять роботом можно было только из специально отведенного места, наблюдая за ним только через прикрепленную на устройство камеру.
Готовясь к соревнованиям, ребята из Кубанского государственного университета разработали алгоритм для распознавания опасности, сделав ставку на «зрение» робота. К сожалению, на площадке домашние заготовки не пригодились, так как не удалось заранее предугадать, какой будет конфигурация кубов в испытаниях. Наблюдали за роботом через компьютер, на который транслировалась картинка с широкоугольной видеокамеры. Команды управления передавали через радиопередатчик. Но на площадке было много команд с подобными устройствами, поэтому приходилось бороться с помехами.
В итоге – 9-место из 30 команд и бонус в виде приобретенных знаний и опыта.
– Мы не расстраиваемся. Необходимо сделать определенные выводы насчет инженерно-технических решений, – рассказал руководитель кубанского проекта Алексей Прутский, преподаватель КИТ ФКТиПМ, заведующий лабораторией робототехники и механотроники КубГУ. – Да, конечно, неприятно: ведь мы с командами на протяжении пяти лет занимали призовые места на федеральном уровне. Но будем относиться к этому как к точке роста.
Подобные соревнования по экстремальной робототехнике проводятся для решения сразу нескольких задач.
– С одной стороны, подготовка и участие в соревнованиях подготавливают дошкольников и школьников к инженерному ремеслу. Это более развлекательный, соревновательный момент. С другой стороны, для более старшей возрастной категории задачи немного другие. Студенты и школьники, планирующие поступать в вуз, должны научиться работать с роботами, – отмечает один из участников Олег Лихогуб, студент 4 курса ФКТиПМ, инженер-программист, создатель ПО для управления роботом.
Участие в Кубке РТК – не единственное достижение Олега Лихогуба. Изначально в лабораторию робототехники и механотроники КубГУ студента привел научный руководитель, у которого была идея разработать систему носимой электроники. Такие устройства закрепляются на теле, чтобы производить различные замеры. Например, с целью определить, с какими ускорением движется рука в определенной фазе бега.
– Мы изучили ряд датчиков и их чувствительность. Затем построили небольшой программно-аппаратный комплекс и сделали прототип для одного сустава –локтевого, – рассказывает студент.
В лаборатории пришли к выводу, что датчики размером 2х2 мм позволяют достичь хорошей точности. Однако у них есть существенные упущения в сравнении с дорогими аналогами.
В итоге на этих датчиках систему точных измерений построить не удалось. Они оказались неспособными обрабатывать слишком быстрые или мелкие движения. Но зато поверхностные измерения с их помощью провести вполне возможно. Например, их можно использовать в любительском спорте для оценки точности выполнения физических упражнений.
Так исследования в университетской лаборатории, «игры в кубики» на соревнованиях помогают студентам и школьникам найти свое призвание. Ребята получают теоретические и практические знания, осваивая, вполне возможно, свои будущие профессии.
