Ученые РФ создали комплекс 3D-реконструкции пространства для передвижения роботов

Специалисты в Новосибирской области разработали программно-аппаратный комплекс для 3D-реконструкции пространства. Робот, снабженный таким комплексом, будет лучше ориентироваться в пространстве и сможет выполнять работу официанта и даже спасателя, сообщил ТАСС руководитель Высшего колледжа информатики Новосибирского государственного университета (НГУ) Алексей Окунев.

Одна из задач прикладной робототехники - передвижение робота в пространстве так, чтобы он мог различать предметы и хорошо ориентировался на местности. Передвижение робота в помещении осложняется преградами, которые встают на пути у машины и расстояние до которых она не всегда может рассчитать. Для решения этой задачи исследователи создали комплекс, состоящий из камеры и лидара (технология измерения расстояний путем излучения света).

«Камера и лидар с помощью лазера измеряют расстояние до объекта в разных точках пространства. Таким образом робот «видит» предметы и расстояние до них. Подобный подход используется в беспилотных автомобилях, но в случае с роботом внутри помещения нужно научить его распознавать разные классы объектов. Так, если для автономных авто важны автомобили, пешеходы и дорожные знаки, то внутри помещения это люди, предметы мебели и интерьера. Сейчас этот программно-аппаратный комплекс устанавливают на антропоморфного робота, чтобы повысить его когнитивные способности и улучшить ориентацию в окружающем пространстве. Впоследствии разработка будет использована для создания автономных роботов, способных заменить человека как в экстремальных ситуациях, так и повседневных рутинных задачах: например, в работе спасателя или официанта», - рассказал Окунев.

За ориентирование в пространстве отвечает блок на основе SLAM-камеры (SLAM - simultaneous localization and mapping, одновременная локализация и построение карты), которая помогает «на лету» строить карту местности, и специальных датчиков. Чтобы создать комплекс для 3D-реконструкции пространства, разработчики научили нейросеть распознавать разные предметы с помощью технологии компьютерного зрения. С точки зрения использования разных устройств, комплекс выступает как интегратор, управляя этими устройствами с помощью адаптированного программного обеспечения, которое позволяет получить 3D-реконструкцию пространства на основе их данных.

Разработка комплекса ведется в рамках кластера искусственного интеллекта (ИИ), созданного компанией МТС и правительством Новосибирской области. Соглашение о сотрудничестве было подписано в июне в рамках Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ). Как сообщили ТАСС в пресс-службе компании, оно предусматривает совместную работу и проведение прикладных исследований в области 3D-реконструкции изображений, визуальной одометрии (метод, который помогает роботам ориентироваться в пространстве), навигации беспилотных дронов, разработки ИИ-чипов, сегментации изображений, использования технологии machine learning для автоматизации научных исследований. «Также команда «МТС ИИ» уже начала исследования по повышению быстродействия интегрированных решений для умной видеоаналитики на основе недорогих нейронных процессоров и одноплатных энергоэффективных компьютеров. Их можно будет использовать, например, в проектах «умного» города», - добавили в компании.

О вузе

Высший колледж информатики создан в 1966 году в Новосибирске. Является структурным подразделением Новосибирского государственного университета (НГУ). Новосибирский государственный университет создан в 1959 году в Академгородке. Входит в топ-100 международных предметных и отраслевых рейтингов по физике и астрономии, горному делу, нефтяному инжинирингу, естественным наукам. Занимает третье место в рейтинге лучших вузов Восточной Европы и Центральной Азии 2020 года по версии британской компании Quacquarelli Symonds. Университет ведет подготовку по 64 направлениям. В НГУ учатся около 8 тыс. студентов.