ВРО-2017: школьников учат не бояться конкурировать с Amazon и Tesla

Футбол роботов продолжает оставаться одной из самых популярных категорий на робототехнических соревнованиях — здесь кипят настоящие страсти! Эмоции разработчиков, собравших более совершенных и, соответственно, более «талантливых» роботов-футболистов, просто зашкаливают, когда их подопечные в очередной раз поражают ворота соперника. Всероссийская робототехническая олимпиада (ВРО) в Иннополисе, на которую в этом году приехали 589 человек из 50 регионов страны, не стала исключением: вокруг столов, установленных для проведения соревнований по робофутболу, по традиции толпилось множество зрителей.

За одним из столов с невозмутимым видом играли Роман Вертячих и Семен Санаров — ученики ИТ-лицея Иннополиса, которые в прошлом году стали лучшими в России и взяли «бронзу» уже на Всемирной робототехнической олимпиаде в Нью-Дели. Ранее в интервью «Хайтеку» ребята объяснили, почему проиграли двум тайваньским командам в финале Всемирной робототехнической олимпиады в прошлом году: «У команды из Тайваня был очень сильный нападающий, который передвигался на омни-колесах. Омни-колеса позволяют роботу передвигаться в любом направлении, не разворачивая корпус. Мы же использовали дифференциальную систему управления роботом». На этот раз лицеисты использовали опыт зарубежных конкурентов, и результат не заставил долго ждать. На двух играх, очевидцами которых стал корреспондент «Хайтека», они с треском разгромили соперников, в одном матче победив со счетом 12:0, в другом — 9:0.

«В январе вышел регламент соревнований, и мы сразу стали пробовать сделать робота на омни-колесах, думать, как его запрограммировать», — говорит Санаров. По его словам, 50 процентов успеха зависит от конструкции робота, еще 50 процентов — от алгоритмов, которые определяют его действия на поле. Серьезным конкурентом для Санарова и Вертячих станет еще одна команда из местного лицея, которая также сконструировала робота на омни-колесах.

В этом году в категории «Футбол роботов» принимают участие 30 команд. По словам Санарова, уровень участников сильно вырос по сравнению с прошлым годом, команды стали гораздо сильнее, особенно из Москвы. Тем не менее, лицеисты определенно пройдут в восьмерку сильнейших команд России, которые впоследствии будут участвовать во всероссийских сборах. Во время сборов состоятся очередные состязания, по результатам которых определятся три победителя — эти команды будут представлять нашу страну на Всемирной робототехнической олимпиаде.

Рядом со столами по робофутболу расположилась еще одна любопытная площадка, установленная для состязаний в одной из двух новых категорий ВРО-2017 — соревнования автономных беспилотных летательных аппаратов. Участникам этой категории необходимо запрограммировать дрон таким образом, чтобы он в условиях ограниченного пространства самостоятельно, без дистанционного вмешательства, выполнил ряд действий: пролетел над контрольными точками, обнаружил, забрал и доставил груз в нужное место, облетел препятствия (через обруч) и приземлился в обозначенной зоне. К слову, над решением аналогичных задач сейчас работают Amazon и Сбербанк.

Полигон для беспилотников — это обтянутый защитной сеткой куб с четырехметровыми гранями. В сетке во время соревнований не раз запутывались дроны участников — сказывается неопытность команд, впервые выполняющих подобные задания. Летательные аппараты могут быть разной конструкции: самолеты, винтовые аппараты (вертолеты и мультикоптеры), махолеты и дирижабли. Размер — до 1 метра в каждой проекции, вес — до 500 граммов, скорость — до 10 метров в секунду.

Основная сложность заключается в удержании баланса летательного аппарата и четком следовании заданной траектории, говорит руководитель Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем Университета Иннополис Александр Климчик. Дополнительные сложности, по его словам, возникают, когда дрон должен обходить препятствия в отличном от горизонтального положения. «Участники подобных соревнований отрабатывают навыки пилотирования летательных аппаратов, знакомятся на практике с основными законами физики и находят новые конструктивные и программные решения для летательных аппаратов, которые затем могут внедряться в серьезные проекты», — рассказал Климчик.

Вторая из двух новых категорий ВРО-2017 — роботизированный тетрис. В соревновании Тetrastack используется система компьютерного зрения. Она оценивает цвет и конфигурацию фигур, и, исходя из этой информации, робот заполняет этими фигурами форму. Автономные роботы за ограниченное время должны собрать несколько цельных линий из набора кубиков разной конфигурации и цвета. Роботизированная игра в тетрис — задание повышенной сложности.

В категории «Автотранспортные интеллектуальные робототехнические системы» также соревнуются роботы с системой компьютерного зрения. В режиме реального времени они анализируют дорожную ситуацию на полигоне с учетом городских условий: разметки, знаков, светофоров, пешеходных переходов. Здесь основная сложность заключается в реагировании на дорожную ситуацию в реальном времени. Алгоритм должен распознавать дорожные знаки, считывать сигналы светофора, то есть решать те задачи, которые стоят перед такими компаниями, как, например, Tesla и Waymo.

Общая тема ВРО-2017 — «Устойчивое развитие». Участники представляют судьям роботов, которые помогут вернуть заблудившихся редких животных в места их обитания, очистить города от парниковых газов и построить турбины ветряной электростанции. Участники олимпиады соревнуются в следующих категориях: природно-ориентированный туризм; углеродная нейтральность; чистая и возобновляемая энергия; TetraStack; футбол роботов; роботы для устойчивого развития; персональные интеллектуальные робототехнические системы для обеспечения комфортной жизнедеятельности; манипуляторы — сортировка; локализация — карта; SLAM (определение положения автономными устройствами на неизвестной карте); автотранспортные, водные и летательные интеллектуальные робототехнические системы.

Университет Иннополис проводит ВРО с 2014 года. В прошлом году в олимпиаде участвовали 557 детей из 51 региона страны. Победители олимпиады продолжили совершенствовать свои навыки на федеральных учебно-тренировочных сборах на базе университета Иннополис, где была сформирована сборная России на Всемирную олимпиаду роботов. На международных соревнованиях в индийской столице Нью-Дели наши разработчики завоевали 4 медали в футболе роботов, творческой и основной категориях. В 2017 году финал Всемирной олимпиады роботов пройдет в Коста-Рике.