Робособака, планетоход и другие

Робособака, планетоход и другие. Где могут пригодиться новые разработки инженеров МГУ

Этой осенью команда инженеров Московского университета и проекта "Братья Вольт" представила первого в России робота-собаку. Сейчас он уже умеет передвигаться с разной скоростью, а в ближайшем будущем сможет бегать, преодолевать препятствия и ходить по лестницам. Подробнее о новом четвероногом роботе, других российских разработках и образовательных программах в области робототехники и ракетостроения ТАСС рассказал ведущий инженер НИИ механики МГУ и основатель "Братьев Вольт" Антон Рогачев

Наша робособака — точно не ответ Boston Dynamics — это, так сказать "по мотивам", потому что это просто красиво. Мы долго смотрели, как круто делают шагающих роботов заокеанские коллеги, и решили повторить. Была некая открытая документация, которую мы взяли за основу, но затем всё переделали под себя.

Самое главное на текущий момент в этой робособаке — это приводы, которыми мы можем управлять. Речь идет о двенадцати мотор-редукторах, создающих систему динамической устойчивости, позволяющей выдерживать высокие ударные нагрузки, работая в режиме пружины.

Двигатели разработаны и произведены по заказу на российском предприятии, электроника и софт для управления приводами также разработаны нами. Ноги робособаки сделаны из анизотропного композита, напечатанного на 3D-принтере российского производства.

В остальном — это обычный робот, у которого должны появиться сенсоры, и он сможет выполнять любую работу, как и колесный или гусеничный.

Пока наша робособака не умеет ничего, кроме того, что вставать и бегать с различной скоростью и разной траекторией. Это прототип, который надо переделывать и развивать. Во-первых, она должна стать более красивой и похудеть (сейчас она весит 15 кг), дальше она должна стать более стабильной, к ней должен быть создан интерфейс, позволяющий научным группам разрабатывать алгоритмы и дополнительные полезные нагрузки. Пока планируется, что это будет ходячая научная лаборатория для исследования различных труднодоступных мест на земле, например вулканов.

Подобных роботов можно будет использовать и для автономной инспекции промышленных объектов, строек, опасных объектов, в спасательных операциях, а также в роли экскурсовода, охранника и собаки-поводыря.

Если взять тех же собак от Boston Dynamics, то они изначально создавались под запрос военных. Уже появляются робособаки, экипированные огнестрельным оружием и оборудованием для патрулирования местности. Сейчас все сильно упирается в энергетику, и как только появятся более эффективные энергетические емкости, применимость таких роботов сильно вырастет.

Перспективы у этого проекта я вижу сугубо позитивными, так как мир неукротимо идет в сторону применения автоматизированных и роботизированных систем. Искусственный интеллект будет все время развиваться благодаря все большему объему данных, на которых можно обучаться, алгоритмы будут совершенствоваться, датчики — миниатюризироваться, а вычислительные мощности — постоянно расти.

"Братья Вольт" образовались в 2017 году как проект, разрабатывающий "железо" и электронику, а также методики для обучения, хотя ядро команды сформировалось в 2015 году на базе лаборатории МГУ.

Сейчас в "Братья Вольт" входит уже несколько компаний и линейка оборудования как по учебным ракетам, так и по образовательным роботам, которая востребована образовательными учреждениями. Большинство участников нашего проекта являются выпускниками физического факультета МГУ, и мы знаем друг друга более 20 лет — каждый член команды прошел свой путь, работая в топ-менеджменте различных технологических компаний.

Сегодня с МГУ мы переплетены различными проектами и сотрудниками — мы преподаем на факультете космических исследований, ведем курс повышения квалификации по робототехнике в НИИ механики МГУ, проводим вместе различные мероприятия и ведем совместно инженерные разработки.

Миссия "планетоход"

Одна из главных целей российских инженеров из МГУ и проекта "Братья Вольт" — не отставать от остального мира по образованию в области робототехники. Поэтому мы активно занимаемся обучением в области прикладной робототехники. Хотим, чтобы как можно больше инженеров появлялось в нашей стране, способных производить роботов любой сложности.

Мы ведем курс по прикладной робототехнике на факультете космических исследований МГУ имени М.В. Ломоносова и разрабатываем образовательное оборудование, чтобы в каждой школе, колледже или вузе была современная лаборатория по робототехнике. Для этого мы и создали компетенцию "Эксплуатация сервисных роботов" международного движения WorldSkills, так как верим, что в скором времени количество сервисных инженеров, специализирующихся на роботах, должно серьезно вырасти.

В 2021 году, к 60-летию запуска первого человека в космос, мы вместе с Фондом содействия инновациям и Российским движением школьников решили провести соревнования среди школьников по управлению ровером на Камчатке, так как именно там проходили тестирование первые советские луноходы.

Первенство проводилось в рамках федеральной образовательной программы "Дежурный по планете", которую мы проводим уже четвертый год среди детей от 14 до 17 лет вместе с Фондом содействия инновациям, госкорпорацией "Роскосмос", образовательным центром "Сириус" и Кружковым движением. В рамках проекта школьники соревнуются во многих космических направлениях, в том числе в космической робототехнике.

В этот раз у нас к роботу-планетоходу, расположенному на Камчатке, подключились школьники из Калининграда и Москвы, соревнуясь в поиске объектов на местности.

В организации первенства нам помогло управление МЧС по Камчатке. Спасатели наладили в этой, мягко говоря, непростой местности интернет, и мы смогли подключить команды, чтобы они в реальном времени видели все, что видит робот.

Планетоход, которым управляли участники соревнований, — это платформа, разработанная нами для студенческих соревнований по космической робототехнике, а также для различных исследований. Мы создали линейку роботов, позволяющую начинать изучать их не только на столе в аудитории, но и в движении, так как они способны передвигаться по реальной местности.

Вообще, планетоходы мы разрабатываем не только для обучения, но и для исследований, пока, правда, на Земле. Конечно, кто не мечтает о космосе, есть огромное желание запустить на Луну небольшого исследовательского робота, но к этому надо еще серьезно готовиться.

Школа юных ракетостроителей

Огромный плюс ракет в том, что они завораживают на любом уровне сложности решения. Для этого мы создали специальный ракетостроительный чемпионат "Реактивное движение", позволяющий детям от 12 до 24 лет со всей России строить и запускать собственные ракеты. Он проходит при поддержке Роскосмоса и включает в себя два направления — гидропневматические и твердотопливные ракеты. Гидропневматические начального уровня хороши тем, что их можно запускать даже из небольшого бассейна, — летают они на 20–25 метров, но уже на них можно отрабатывать конструкционные элементы, электронные системы, подсистему связи. В любом случае это инженерное решение, правда работающее с высокими перегрузками.

Ракетомоделизм существует в нашей стране еще с советских времен, но его цели несколько иные — выше взлететь, медленнее спуститься. У нас задачи — разработать механику системы спасения, настроить связь с ракетой, получить и обработать телеметрию, провести наземное тестирование. Таким образом, юные инженеры проводят реальный эксперимент — рассчитывают теоретическую высоту полета, скорость спуска, подбирают оборудование, а потом получают и обрабатывают реальные данные, сравнивая с теоретическими. При этом на каждом этапе они защищают проект систем, наземное тестирование и финальные результаты.

В последнее время в мире восхищаются феноменом Илона Маска. Но если взглянуть на него как на обычного технического директора космической компании, то все, что он делает в космической отрасли, выглядит вполне достижимо.

Понятно, что такой руководитель обязательно должен получить соответствующее высшее образование, но мы вырабатываем в школьниках и студентах необходимые для руководства навыки: навыки командной работы, подготовки технической документации, разработки продукта по техническим требованиям, ведение жизненного цикла технического продукта/проекта, управление проектом, защита проектов и т.д. Таким образом, достаточно глубоко погрузившись в технологии в университете, на выходе должен получиться специалист, способный осуществлять техническое руководство над проектами.

И надо сказать, что мечты большинства наших подопечных о космосе вполне могут стать реальностью. Государственная корпорация "Роскосмос" является для нас основным заказчиком и поддерживает большинство наших проектов. Разумеется, наиболее яркие молодые дарования сразу же попадают в поле зрения специалистов Роскосмоса, который в последние годы находится в активном поиске новых талантливых кадров.

Источник: nauka.tass.ru

Комментарии: