Больше роботов, хороших и разных

На втором открытом фестивале Новосибирской области в число призеров вошли студенты второго курса ВКИ НГУ и слушатели Воскресной школы информатики и программирования – ученики четвертых-шестых классов школ Академгородка.

Повод для гордости

В категории «Творческие проекты» 1-е место занял студент ВКИ Александр Жуков, в категории «Футбол» лидерство у Егора Курбатова и Владимира Вестова, 3-е место заняли Кирилл Иконников, Семен Бессонов, Матвей Пинчуков (руководитель Денис Кочетков). В свободной категории (кегельринг) в младшей группе 2-е место у слушателей Воскресной школы Никиты Сидельникова и Тимофея Деева (руководитель Наталья Воробьева). А в категории проекты «LegoWeDo» 1-е место заняли Иван Грачёв, Александр Голков, Алексей Коротеев (руководитель Наталья Голкова).

Но основная задача фестиваля – объединить всех, кто делает первые шаги в разработке уникальных авторских программ, создает свои проекты и конструкции, принимает участие в программах Всемирной олимпиады роботов (ВРО). В последние годы ВРО проводилась в странах Азии, сейчас Россия планирует принять у себя робототехников со всего мира. Это очень значимое событие. И у наших победителей есть все шансы достойно представить себя на региональном отборочном туре и попасть на олимпиаду.

ВРО проводится с использованием робототехнических комплектов Lego WeDo и LEGO Mindstorms NXT. В него входит «голова» – мощный процессор, как в компьютере, но меньшего размера, и 400-600 деталей, из которых можно смастерить все, что угодно. Стоимость такого комплекта достаточно высокая и надо обладать специальными знаниями, чтобы собрать модель.

Как это работает

По словам ассистента кафедры информационных технологий ВКИ НГУ Дениса Кочеткова, прогресс в сфере автоматизации и автоматизированного управления вызывает все больший резонанс в обществе. К перспективным отраслям для внедрения роботов относятся сельское хозяйство, добывающая, пищевая промышленности. Спрос на продукцию предприятий робототехники ожидается в строительстве, логистике, сфере обслуживания.

– Концепцией умного дома, управляемого смартфоном, или штангенциркуля с дисплеем, на который выводятся данные измерений, никого уже не удивишь. Через пару-тройку лет частью повседневного быта станет чашка для кофе, оснащенная датчиком и индикатором температуры, пылесос-автомат, занимающийся уборкой квартиры без участия человека, – рассказывает Денис Борисович. – Что для этого нужно? Микроконтроллер, то есть мозг, действующий согласно программе; датчики, реагирующие на излучение, температуру, цвет, и манипуляторы, которые выполняют то или иное действие. Это и есть принцип современного робота. Он мало похож на андроида (человекообразного робота) и может выглядеть как угодно. Так что уже в недалеком будущем инженеры-робототехники станут самой востребованной профессией. Именно поэтому в Новосибирске и стали уделять такое пристальное внимание созданию инженерных классов и обучению робототехнике.

Помимо ВКИ НГУ, в Академгородке будущих мастеров робототехники факультативно готовят в центре «ДИО-ГЕН», образовательном центре «Горностай», где работают преподаватели и выпускники «Лиги роботов» из НГТУ, преподают робототехнику в инженерных классах. Планируется ввести новое направление «робототехника» и на базе СУНЦ НГУ.

В ВКИ робототехникой занимаются уже несколько лет. В последние годы существенно увеличилось финансирование этого перспективного направления. В рамках программы вхождения НГУ в ТОП-100 университетов мира выделены средства на учебные программы, олимпиады и конкурсы, техническое оснащение. Со следующего учебного года вводятся три новых учебных курса, ориентированных на подготовку специалистов-разработчиков в области робототехники. В начале 2014 года в ВКИ НГУ доцент кафедры информатики этого колледжа Александр Салтовский прочитал курс по основам учебной робототехники для преподавателей школ, приехавших из Якутии, Иркутска, Читы, – направление активно развивается и становится массовым.

Футбол, космическая станция и многое другое

– Инженеры-робототехники в первую очередь будут востребованы в оборонной и военно-промышленной сфере. И если говорить о будущих войнах, то в них будут участвовать роботы и беспилотная военная техника, – рассказывает студент второго курса ВКИ НГУ Илья Грищенко.

Он участвовал в конкурсе «Автономная космическая станция» на фестивале – задача эта сформулирована в рамках международного ВРО. Он разработал модуль робота, который самостоятельно, без участия человека может устранять неисправность на «космической станции».

– Робот должен был выйти за пределы космической станции через шлюз, проанализировать поломку, вернуться назад за необходимыми деталями и отремонтировать ее, – рассказывает Илья.

На столе кафедры информационных технологий ВКИ НГУ стоят два аппарата из частей конструктора «LEGO», которые внешне напоминают кубы. У них есть колеса, помогающие им двигаться, и специальные щупы-манипуляторы.

– Это и есть наши футболисты, вратарь и форвард, – показывают аппараты студенты 2-го курса Егор Курбатов и Александр Жуков. – Согласно требованиям ВРО они должны быть не выше 22 сантиметров в высоту и в ширину. И не должны весить больше килограмма. Наши весят около 700 граммов. Футбол – это традиционный конкурс ВРО, команда из двух роботов играет мячом, излучающим инфракрасный свет, который диагностируют датчики роботов.

– Собрать робота можно за 15 минут, гораздо больше времени занимает его программирование и последующая отладка программы в зависимости от функций. Ну и придумать робота – тоже серьезная задача, но ее мы решаем с помощью наших преподавателей, – рассказывают ребята. – Идею придумываем сами, а наставники говорят, в какой плоскости можно ее реализовать. Например, мы придумали оригинального робота Трэчера, который победил на Интерре-2013. Промышленный заказчик предложил задачу – разработать модель робота, способного перемещаться внутри трубы ТЭЦ при высокой температуре, проводить исследование внутренних поверхностей и, при необходимости, ремонт. Движение Трэчера более всего напоминает движение червя – раскрывшись в трубе первым распором, робот подтягивает и раздвигает второй, освобождает и поднимает первый, распирается им, и так до самого верха трубы. Более простого и надежного принципа перемещения значительной массы внутри вертикальной трубы придумать невозможно.

Работают ребята обычно в парах: один – техник-аппаратчик, другой – программист. В колледже создавать конструкции удобнее – коллективный разум сильнее индивидуального, к тому же к мозговому штурму всегда можно привлечь преподавателей.

В перспективе перед ВКИ НГУ стоит задача создать технологическую школу, которая будет выпускать около двадцати специалистов по робототехнике в год. А пока Егор Курбатов, Владимир Верстов, Кирилл Иконников и Семён Бессонов в преддверие ВРО дорабатывают своих футболистов, Алексей Ваулин и Александр Жуков – радиоуправляемый манипулятор, Артём Пономаренко готовит летающий робот квадрокоптер, способный перемещаться внутри помещений.

Юлия ВЕРХУША

На снимке автора слева направо: Е. Курбатов и А. Жуков