Kako ruski dečki pobjeđuju na natjecanjima iz robotike

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Nije prva godina da mladi ruski robotičari osvajaju nagrade na međunarodnim natjecanjima. Razgovarali smo s tri pobjednika RoboCup natjecanja.

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

Rusija ne zaostaje mnogo: prema izvješću 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 natjecanjima.

1. Oleg Marchenko, 21 godina

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

Oleg Marchenko - Press fotografija

2014. godine upoznao sam se s Ligom robota, počeo sudjelovati na natjecanjima i olimpijadama iz robotike. Odabir u Rusiji je višeetapni: prvo lokalna (gradska) etapa, zatim regionalna, pa sveruska olimpijada, zatim imamo savezne trening kampove i svjetsku razinu - Svjetsku robotsku olimpijadu.

2014. godine na izboru u Rusiji postali smo jedanaesti tim i nismo uspjeli ući među deset najboljih za nastavak natjecanja. 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 ocjene, završili smo na kraju. I počeli su se pripremati za sljedeću svjetsku olimpijadu 2016. godine.

Tamo bi trebali raditi potpuno autonomni roboti. Tim ih unaprijed dizajnira, programira i pušta na teren u autonomnom načinu rada, 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 učiniti, radili ste prije. I tako smo 2016. u finalu na Svjetskoj olimpijadi. Počinje izvedba našeg robota, oko ogromne gomile ljudi, stotina kamera. Robot se pokrene, krene se kretati, sve ide dobro i u nekom trenutku jednostavno izleti s linije.

To se nikada nije dogodilo na treningu, nismo to očekivali. Cijela soba je dahnula. Otišli smo kući, i, naravno, bili smo jako zabrinuti, u nekom trenutku smo odlučili prestati sa svime, ali onda smo sjeli i analizirali cijelu situaciju. Nismo predvidjeli da se robotika razlikuje od programiranja po tome što vanjski svijet drastično utječe na situaciju.

Naš zadatak kao programera i dizajnera bio je da robot bude spreman za vanjske utjecaje okoline: 2017. na tome smo radili cijelu godinu. Pucali smo bljeskom, udarali robota tijekom pokušaja, 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 natjecatelji ne mogu postići tu razinu nastupa ni na svjetskoj olimpijadi. A 2017. smo postali svjetski prvaci.

Nakon toga smo napravili pauzu, upisali fakultet, ali smo 2018. odlučili ponoviti uspjeh i otišli na Svjetsku olimpijadu u Tajland. Sve je ispalo ne tako uspješno, ušli smo u prvih 16 ekipa seniorske kategorije, nismo postali vodeći, natjecanje se tu već djelić sekunde odvijalo, a naš robot je zaostajao za par sekundi. No, 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 St. Petersburg, tim s St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) i Predsjedničkog fizikalno-matematičkog liceja br. 239

Vasilij Dunaev (drugi slijeva) - Press fotografija

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

Kada imate jasan, specifičan zadatak, to vam omogućuje okupljanje, razmišljanje u jednom smjeru i pojavljuju se mnoga originalna, nestandardna rješenja. A u kreativnoj kategoriji još uvijek postoji natjecateljski duh, ali dopušteno je kreativno razmišljati, raditi sve što vam padne na pamet.

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

Tada smo zauzeli prvo mjesto, predstavljajući robota koji je autonomno 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 kroz aplikaciju, robot se vozio i ubrao bobice uz pomoć mekog silikonskog pneumatskog gripa, odvezao se do drona, dron je poletio.

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

Nakon toga smo kreirali projekt za RoboCup in Stage - riječ je o humanoidnoj robotskoj djevojci koja je svirala flautu. Robot, zvana djevojka Elsa, stvarno svira flautu, puše i prstima drži rupe na flauti. Također može čuti akorde koje svira gitarist, prepoznati ih i skladati vlastitu melodiju u tom tonalitetu, a zatim je izvesti zajedno s osobom. To je također vrlo snažan projekt s tehnološke točke gledišta.

Takvi projekti razvijaju maštu, to nam pomaže da ozbiljno napredujemo u raznim područjima robotike. Na primjer, meka robotika [koja koristi fleksibilne, lako deformabilne materijale koji omogućuju 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 sveučilišta. Bauman

Rodion Anisimov - Press fotografija

Studiram na CM-7 odjelu mehatronike-robotike, kapetan sam tima Bauman Robotics Club. Natjecali smo se s ekipom na RoboCup natjecanjima. Postoje 2 kategorije: učenici sudjeluju u seniorskoj, au njoj su 3 odjeljenja. Prvo i osnovno, gdje je RoboCup počeo je nogomet humanoidnih robota, drugo je gdje robot mora rješavati probleme u pravom dnevnom boravku, na primjer, prošle godine je bio zadatak u supermarketu skupiti košaru s namirnicama.

A treći dio natjecanja u kojem sudjelujemo je simulacija skladišta u kojoj servisni robot mora na ispravan način postaviti neke predmete na stolove. Svi objekti u početku leže na nasumičan način, a robotu se šalje zadatak koji označava s kojeg stola na koji stol treba objekt prenijeti, dok su sami objekti matice, vijci, odnosno nešto vezano za mehaniku. Postoje i sporedni zadaci – primjerice, robot mora baciti odgovarajući dio u rupu.

Na ovim smo natjecanjima angažirani drugu godinu, odnosno dvije godine zaredom smo na njima zauzimali drugo mjesto, ustupajući samo ekipi iz Singapura. Sviđa mi se što je ovaj događaj više usmjeren na razvoj robotike kao znanstvenog područja. Zadaci se daju intenzivni, stručni, u provedbi se koriste mnoga različita područja.

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

U danima natjecanja timovi sudionici razmjenjuju iskustva, razgovaraju o tehničkim rješenjima, a sav kod koji se koristi u robotima izlaže se u javnu domenu. To se radi posebno za razvoj industrije. Ovdje se koriste različita znanja: teorija vjerojatnosti, linearna algebra, matematička analiza – sve zajedno.

Osim RoboCupa, uključen sam i u druge projekte. Primjerice, prošle godine smo išli u Kinu na konferenciju s projektom o primjeni Interneta stvari u uslužnoj robotici. Tamo smo za servisnog humanoidnog robota napravili kompletan sustav upravljanja i sučelje kako bi osoba mogla komunicirati s tim robotom.