О хакатоне

Хакатон для робототехников, организованный компанией «Роснефть», проходил в Уфе 16-17 октября. Его целью был поиск новых подходов к решению производственных задач с использованием роботов и роботизированных механизмов, а также популяризация и развитие направления «робототехника» среди студентов российских вузов.

Участникам предстояло в короткие сроки смоделировать роботизированный схват для четырех-осевого робота-манипулятора, который разбирает технологическое оборудование, и распечатать его на 3D-принтере. Организаторы предоставили участникам всю необходимую для выполнения задачи технику: 3D-принтер PICASO Designer X PRO и робот-манипулятор DOBOT Magician.

Решения, которые разрабатывали команды, могут повысить безопасность производственных процессов и облегчить обслуживание технологического оборудования.
Подготовка команд Университета ИТМО проходила в рамках работы направления ITMO.Hack.

«ITMO.Hack выбирает хакатоны, которые будут самыми интересными для наших студентов, проводит внутренний отбор. Для нас хакатон по робототехнике — что-то новое. Перед студентами стояла узкопрофильная технологическая задача, поэтому акцент мы делали на том, чтобы у команд, которые улетели в Уфу, все было хорошо с организацией, и ребят ничего не отвлекало от процесса решения задачи. Самое важное для победы в хакатоне, две ключевые ценности — это команда и четкий, взвешенный подход к решению задачи, — комментирует Кирилл Плугин, руководитель направления ITMO.Hack. — Победа на хакатоне зачастую говорит о том, что студенческая команда идет в правильном направлении: ребята проверяют свои гипотезы и получают положительную обратную связь о предложенных решениях. Важно понимать, что победа является не конечной целью, это промежуточное звено. Конечная цель — вывод продукта на рынок и применение своей уникальной идеи в сложном технологическом процессе».

На хакатон подали заявку 120 участников. Отбор на очный этап хакатона прошли 46 человек в составе 12 команд. От ИТМО в нем участвовали две команды: «Десяточка» (состав: Александр Дупак, студент 3 курса факультета систем управления и робототехники и Николай Дупак, студент 3 курса факультета информационных технологий и программирования) и команда студентов факультета систем управления и робототехники «ИТМО-1» (Валерий Чернов, 4 курс, Артем Егоров, 4 курс, Артем Мышляев, 2 курс, Александр Смехнов, 2 курс).

В результате команда Университета ИТМО «Десяточка» заняла первое место, а «ИТМО-1» получила специальный приз в номинации «Интересное решение».

Победители и обладатели спецприза поделились с ITMO.NEWS двумя совершенно разными подходами к решению задачи хакатона, которые привели их к успеху.

Александр Дупак

студент 3 курса факультета систем управления и робототехники

Мне в принципе интересно участвовать в различных мероприятиях такого рода по моей специальности. Конкретно этот хакатон я увидел в новостной ленте университета и подал заявку буквально за пару часов до дедлайна. Организовался с братом, потому что это было быстрее всего.

По программированию проводится очень много хакатонов: есть по нейронным сетям, машинному обучению, искусственному интеллекту. А мне больше интересно конструирование и моделирование. Это больше про практику, чем про код.

Про задачу и сложности хакатона

Задание было интересным, специфическим, но были и свои сложности. Работы было много. В первый день нужно было смоделировать все настолько детально, чтобы не переделывать на второй.

В первый день мы с восьми до восьми разрабатывали схват, а дальше поставили на печать на ночь. Она шла часов 14. Если бы в модели был какой-то косяк, мы не смогли бы поставить его на печать во второй раз. Мы сделали схват, который состоит из двух непараллельных клешней, соединенных шестернями. Он получился не громоздкими и был и оптимизирован под печать.

Поиск решения

Я участвую в таких мероприятиях уже не в первый раз и знаю, что главное ― сделать просто, максимально надежно, чтобы все работало. У нас это получилось. Как только мы увидели задачу своими глазами, подумали и нашли оптимальный вариант решения, которого на протяжении всего хакатона и придерживались. Если начинать с того, что должно получиться что-то красивое, можно просто не успеть.

Нам помог победить опыт и то, что мы придерживались одной идеи и не зацикливались на ненужных моментах. И то, мы впритык уложились в поставленные сроки. В жизни имеет смысл придумать что-то необычное, сложное и потратить на это время, а на хакатоне, когда на это есть полтора дня, это просто нереально. Но, хотя мы не прорабатывали дизайн изначально, мне кажется, он выглядит довольно симпатично.

Перспективы

Решения хакатона — это, скорее, единичная задача. Они нужны, чтобы показать, что можно сделать в сжатые сроки. Возможно, какие-то элементы будут применяться в других проектах, но не все решение целиком. Дальше я буду концентрироваться на других проектах и участвовать в других соревнованиях, новых хакатонах. Победа — это определенный плюсик в портфолио и опыт для себя.

Валерий Чернов

студент 4 курса факультета систем управления и робототехники

Из-за сложившейся ситуации возник дефицит офлайн-мероприятий, а хакатон с инженерным фокусом, на котором нужно спроектировать и изготовить механизм, невозможно провести онлайн. Мы решили не упускать возможность, ведь нужно держать себя в тонусе и ездить на мероприятия.

Задачи и особенности хакатона

Хакатон вышел своеобразным. Во-первых, из-за выбора города, во-вторых, он был по робототехнике, что довольно странно, в-третьих, его организовала «Роснефть» — компания, которая не ассоциируется с этой областью. Нам было предложено сделать решение для небольшого учебного робота-манипулятора, в то время как гораздо более промышленные роботы и краны могут выполнять такую работу лучше и дешевле. То есть для внедрения в предприятия эта концепция нецелесообразна. 

Поэтому мы решили, что, в первую очередь, будем получать удовольствие. Авторское решение подразумевало решение с двумя степенями свободы схвата, что показалось нам сильно невыгодным и нестабильным с имеющимся двумя слабыми и одним сильным двигателями. Поэтому мы решили сделать с помощью одного сильного двигателя.

Решение и результат

Получился механизм, который бы при выходе из строя двигателя не ронял бы турбину, которую захватил. У нас она не вылетала под собственным весом при его выключении. В первый день около шести часов мы накидывали варианты на бумаге, занимались геометрическим анализом, думали в сторону механизмов и машин, чуть не стали делать генерацию механизма по траектории, но остановились. В общем, у нас есть теоретические знания, которые мы использовали в полной мере. В плане теории мы были однозначно сильнее всех.

Можно было сделать проще, но проще и на производстве купить промышленный кран, который будет ездить по рельсам. Это будет еще и дешевле. Но зачем-то же люди, которые занимаются йогой, встают по утрам, стелят ковры и занимаются. Другим кажется, что все это не нужно, можно сразу пойти на кухню и заварить чай. У нас примерно такая же ситуация. Нужно держать тонус, а чтобы быть в тонусе — периодически надо куда-то приезжать. Мы занимаемся такой хайтек-йогой, когда прорабатываем так подробно наши решения

Мы использовали знания про центр масс, момент и силу Кориолиса, отказы устойчивости и прочее для того, чтобы сделать очень странное, неочевидное, но при этом работающее решение. Два главных его преимущества —  это уменьшение себестоимости изделия за счет того, что мы используем один двигатель и его надежность. Даже если двигатель выходит из строя, а такое иногда бывает, турбина не упадет с робота. С точки зрения безопасности это достаточно неплохое решение.

Что помогло

Занять призовое место нам помогла любовь к математике. Можно делать в лоб, а мы так не хотели. Важный момент при проектировании чего-то нового — это анализ, а нам приятно подумать и проанализировать. К тому же, нас было четверо, и все немного разные. Например, кто-то любит математику больше, кто-то меньше, у всех разные компетенции. При этом мы все сосуществуем вместе, поэтому очень важно взаимоуважение.

Приятно, что проводятся мероприятия по робототехнике, и даже «Роснефть» начала об этом думать. Это хорошо, потому что рынок робототехники в России достаточно маленький по сравнению с  такими титанами, как Германия, Китай, Сингапур и Корея. Приятно, что хакатон прошел в Уфе, потому что академическая мобильность должна быть еще и внутри страны. С точки зрения организации все было отлично.

Перспективы

Сейчас мы опомнились от лета и будем заниматься внутренними проектами разных тематик. Планируем готовиться к соревнованиям, которые пройдут через год и продолжить образовательные курсы, которые мы ведем.

Хакатон прошел в рамках IT-марафона «Роснефти». Итоги его завершающего этапа — международного хакатон Rosneft Proppant Check Challenge, который идет с сентября — проведут в Москве 28 ноября. Там же состоится награждение победителей всех трех хакатонов.