Come vincono i ragazzi russi nelle gare di robotica

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Non è il primo anno che la giovane robotica russa vince premi in concorsi internazionali. Abbiamo parlato con tre vincitori del concorso RoboCup.

La pandemia ha accelerato l'introduzione dei robot in tutte le sfere della vita: sembra che le persone in tutto il mondo stiano pensando a droni che sostituiranno i corrieri, robot industriali che andranno a lavorare e non si ammaleranno e robot medici che possano prendersi cura delle persone con COVID-19.

La Russia non è da meno: secondo il rapporto della Federazione internazionale di robotica, il paese si è classificato al secondo posto nella classifica mondiale dei produttori di robot di servizio. Non è il primo anno che le squadre russe hanno vinto premi alle World Robot Olympiad e alle competizioni RoboCup.

1. Oleg Marchenko, 21 anni

Primo posto alle World Robot Olympiad 2017, categoria principale senior, Novosibirsk, team Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Foto per la stampa

Nel 2014, ho conosciuto la League of Robots, ho iniziato a partecipare a competizioni e Olimpiadi di robotica. La selezione in Russia è a più fasi: prima la tappa locale (città), poi la regionale, poi l'Olimpiade panrussa, poi abbiamo i campi di addestramento federali e il livello mondiale - le Olimpiadi mondiali dei robot.

Nel 2014, alla selezione in Russia, siamo diventati l'undicesima squadra e non siamo riusciti a entrare nella top ten per continuare a partecipare alla competizione. Nel 2015 siamo già entrati in nazionale, siamo andati alle Olimpiadi mondiali, questo era un motivo serio per non rinunciare a quello che stavamo facendo. La prima volta che non eravamo nemmeno a metà classifica, siamo finiti alla fine. E hanno iniziato a prepararsi per le prossime Olimpiadi mondiali nel 2016.

I robot completamente autonomi dovrebbero esibirsi lì. Il team li progetta in anticipo, li programma e li rilascia sul campo in modalità autonoma, dove il robot stesso si muove, si orienta con l'aiuto di sensori e manipola gli oggetti. Non possiamo avvicinarci al robot e influenzare in qualche modo il suo movimento.

Cioè, tutto ciò che potevi fare, l'hai fatto prima. E così nel 2016 siamo in finale alle Olimpiadi del Mondo. Inizia la performance del nostro robot, attorno a una folla enorme di persone, centinaia di telecamere. Il robot si avvia, inizia a muoversi, tutto va bene e ad un certo punto esce dalla linea.

Questo non è mai successo in allenamento, non ce lo aspettavamo. L'intera stanza rimase a bocca aperta. Siamo tornati a casa e, ovviamente, eravamo molto preoccupati, a un certo punto abbiamo deciso di mollare tutto, ma poi ci siamo seduti e abbiamo analizzato l'intera situazione. Non avevamo previsto che la robotica differisse dalla programmazione in quanto il mondo esterno incide drasticamente sulla situazione.

Il nostro compito come sviluppatori e designer era quello di preparare il robot per le influenze ambientali esterne: nel 2017 ci abbiamo lavorato tutto l'anno. Abbiamo sparato con il flash, preso a calci il robot durante il tentativo, volevamo essere sicuri che nessuna forza esterna avrebbe influito sul nostro risultato.

Nel 2017, le stelle si sono unite alle Olimpiadi mondiali, eravamo il più pronti possibile, il compito non era facile, ma abbiamo capito che i nostri concorrenti non potevano raggiungere quel livello di prestazioni nemmeno alle Olimpiadi mondiali. E nel 2017 siamo diventati campioni del mondo.

Dopodiché ci siamo presi una pausa, siamo entrati all'università, ma nel 2018 abbiamo deciso di ripetere il successo e siamo andati alle Olimpiadi mondiali in Thailandia. Tutto si è rivelato non così positivo, siamo entrati nelle prime 16 squadre della categoria senior, non siamo diventati i leader, la competizione era già in corso da una frazione di secondo e il nostro robot era indietro di un paio di secondi. Tuttavia, ci è stata assegnata la nomination per la migliore soluzione della categoria, il che è molto bello.

2. Vasily Dunaev, 18 anni

Primo posto alla World Robot Olympiad 2018, categoria Open, Senior High St. Petersburg, un team della National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) di St. Petersburg e del Presidential Physics and Mathematics Lyceum No. 239

Vasily Dunaev (secondo da sinistra) - Foto per la stampa

Ci sono diverse categorie nelle World Roboto Olympiad (WRO). Ad esempio, una parte è quando hai un compito chiaro e competi su chi lo farà più velocemente e meglio. Ma c'è anche una categoria creativa. Ha il seguente formato: ti viene data una cella espositiva di 2 metri per 2 e 5 minuti di tempo per presentare il tuo progetto.

Quando hai un compito chiaro e specifico, ti consente di raccogliere, pensare in una direzione e appaiono molte soluzioni originali e non standard. E nella categoria creativa c'è ancora uno spirito competitivo, ma ti è permesso di pensare in modo creativo, di fare qualunque cosa ti venga in mente.

Non era la prima volta che vincevo il primo posto nella categoria creativa al BPO, abbiamo partecipato nel 2014. Le Olimpiadi si sono svolte a Sochi e ho preso il secondo posto nella categoria junior. E solo nel 2018 abbiamo ottenuto il primo posto in Thailandia al BPO della categoria senior.

Poi abbiamo preso il primo posto, presentando un robot che raccoglieva autonomamente le fragole da un orto. Sembra semplice, ma in realtà avevamo una telecamera, il robot utilizzando una rete neurale ha trovato le bacche, ha determinato il loro stato, ha caricato tutto nel database, l'utente ha ordinato questa bacca per sé tramite l'applicazione, il robot ha guidato e ha raccolto il bacche con l'aiuto di un'impugnatura pneumatica in silicone morbido, guidato verso il drone, il drone è decollato.

Sembra semplice, ma in realtà frutto di tanto lavoro, tante tecnologie sono state messe insieme. Non solo doveva essere fatto funzionare contemporaneamente, ma doveva anche sincronizzare tecnologie completamente diverse.

Successivamente, abbiamo creato un progetto per RoboCup in Stage: questa è una ragazza robot umanoide che suonava il flauto. Il robot, alias la ragazza Elsa, suona davvero il flauto, soffia e tiene i fori sul flauto con le dita. Può anche ascoltare gli accordi suonati dal chitarrista, riconoscerli e comporre la propria melodia in questa tonalità, per poi eseguirla insieme alla persona. Anche questo è un progetto molto forte dal punto di vista tecnologico.

Tali progetti sviluppano l'immaginazione, questo ci aiuta ad avanzare seriamente in vari campi della robotica. Ad esempio, la robotica morbida [che utilizza materiali flessibili e facilmente deformabili che consentono ai robot di adattarsi a diversi compiti, dalla modellazione di creature acquatiche all'esecuzione di interventi chirurgici] è un'area molto interessante e promettente in questo momento.

3. Rodion Anisimov, 21 anni

Secondo posto per, studente dell'Università tecnica statale di Mosca. Bauman

Rodion Anisimov - Foto per la stampa

Studio al dipartimento di meccatronica-robotica CM-7, sono il capitano della squadra del Bauman Robotics Club. Abbiamo gareggiato con la squadra alle competizioni RoboCup. Ci sono 2 categorie: gli studenti partecipano a quella senior e ci sono 3 divisioni in essa. Innanzitutto, dove RoboCup è iniziato è il calcio dei robot umanoidi, il secondo è dove un robot deve risolvere i problemi in un vero salotto, ad esempio, l'anno scorso c'era un compito in un supermercato per raccogliere un cesto di generi alimentari.

E la terza parte del concorso, a cui partecipiamo, è quella in cui viene simulato un magazzino, in cui un robot di servizio deve posizionare degli oggetti in modo corretto sui tavoli. Tutti gli oggetti inizialmente giacciono in modo casuale e viene inviato un compito al robot, che indica da quale tavolo a quale tavolo deve essere trasferito l'oggetto, mentre gli oggetti stessi sono dadi, viti, cioè qualcosa legato alla meccanica. Ci sono anche compiti secondari: ad esempio, un robot deve lanciare una parte adatta in un foro.

Siamo impegnati in queste competizioni per il secondo anno, rispettivamente, per due anni consecutivi abbiamo ottenuto il secondo posto in esse, cedendo solo alla squadra di Singapore. Mi piace che questo evento sia più focalizzato sullo sviluppo della robotica come campo scientifico. I compiti sono dati ad alta intensità di conoscenza, professionali, molte aree diverse vengono utilizzate nell'implementazione.

Nelle attività viene utilizzato un programma di navigazione completo, quando viene costruita una mappa della stanza utilizzando un telemetro laser e il robot deve navigare su questa mappa. Viene utilizzata una telecamera di visione stereo, con l'aiuto della quale vengono rilevati gli oggetti, e tutto ciò viene fatto utilizzando le reti neurali.

Durante i giorni della competizione, le squadre partecipanti si scambiano esperienze, parlano di soluzioni tecniche e tutto il codice che viene utilizzato nei robot è reso di pubblico dominio. Questo viene fatto specificamente per lo sviluppo del settore. Qui vengono utilizzate conoscenze diverse: teoria della probabilità, algebra lineare, analisi matematica - tutte insieme.

Oltre a RoboCup, sono coinvolto anche in altri progetti. Ad esempio, l'anno scorso siamo stati in Cina per una conferenza con un progetto sull'applicazione dell'Internet of Things nella robotica di servizio. Lì, per un robot umanoide di servizio, abbiamo realizzato un sistema di controllo completo e un'interfaccia in modo che una persona potesse interagire con questo robot.