Фестиваль робототехники Robotex, который организуют Таллиннский технологический университет и Тартутский университет, активно развивался последние несколько лет и в этом году стал самым крупным робототехническим событием в Европе. Так, в этом году на Robotex-2017 приехали более 15 000 зрителей, а во время самого мероприятия проводились различные мероприятия для детей, студентов, энтузиастов и даже дедушек и бабушек, которые пришли поболеть за внуков.
В команду Университета ИТМО, которая приняла участие в соревнованиях, вошли студенты первого курса кафедры систем управления и информатики Университета ИТМО Валерий Чернов, Артем Егоров, Александр Семенов и студент кафедры компьютерных технологий Егор Ждан.
«Все участники команды в прошлом победители олимпиад и обладатели различных наград. Мы пригласили ребят в Университет ИТМО на индивидуальную образовательную программу, и они стали той тестовой группой, которая будет проходить обучение в соответствии с последними тенденциями в образовании, которые установила и озвучила администрация вуза. Весной и летом мы вели переговоры с ребятами, пытаясь понять, какие у них есть запросы и интересы в области качества образовательного процесса, какие необходимо обеспечить условия, что дополнительно включить в процесс обучения, а что, наоборот, убрать. В конечном итоге мы пришли к единому мнению, и у нас сложилась команда из четырех человек, для которых мы подготовили индивидуальные образовательные программы с включением проектной деятельности», – объяснил ассистент кафедры систем управления и информатики Александр Капитонов.
По словам Александра Капитонова, одной из приоритетных образовательных траекторий для команды стала проектная деятельность, в частности, участие в соревнованиях DJI Drone Race Robotex 2017 стало одним из этапов образовательного процесса, организацию которого по большей части взяли на себя сами студенты. Ребята самостоятельно выбрали соревнования, категорию и сразу же после зачисления в вуз, в сентябре, стали готовиться к состязаниям. Для участия студенты выбрали номинацию беспилотных летательных аппаратов (DJI Drone Race).
Некоторые участники команды и ранее принимали участие в робототехнических соревнованиях. Так, Валерий Чернов участвовал в RobotChallenge – самом крупном европейском робототехническом состязании до 2016 года, а Артем Егоров и Александр Семенов принимали участие в World Robot Olympiad (WRO) в средней категории, поэтому формат конкурса ребятам был знаком.
В номинации DJI Drone Race соревнуются беспилотные воздушные роботы, которые должны преодолевать препятствия и быть быстрее своих противников. Для того чтобы выступить в этой категории, студенты выбрали дрон Parrot AR. Drone 2.0, который им предоставила кафедра систем управления и информатики Университета ИТМО. Специально для этого дрона участники команды разработали программное обеспечение и оснастили его дополнительным рядом функций, например техническим зрением. Также был разработан регулятор, который позволял дрону удерживать точку в пространстве и ориентацию. Кроме того, был разработан специальный алгоритм на основе данного регулятора, позволяющий дрону передвигаться по нужной траектории, заменяя при этом ориентацию по тому закону, который формулировали сами студенты.
«У нас в команде есть распределение ролей. Тимлид Валерий Чернов также отвечал за разработку низкоуровневого кода, то есть за настройку микроконтроллеров и написания библиотек для более простой работы с ними. В команде также есть конструктор, математик и программист. Дело в том, что мы ведем работу по проектам, относящимся не только к данным соревнованиям. Участники команды помогают программисту решать проблемы, которые возникают в ходе работы. Например, в ходе подготовки один из трех дронов полностью вышел из строя, и нам пришлось восстанавливать других. Часто мы сталкивались с производственными дефектами: приходилось заменять определенные элементы, что потребовало инженерных навыков», – объяснил один из участников команды Артем Егоров.
Одно из важных правил участия в категории: робот должен быть автономным, а у оператора должна быть возможность в любой момент времени выключить его. Соревнование проходит по аналогии с известными гонками «Формула-1»: каждый дрон должен за максимально короткое время пролететь большее количество кругов.
«Наш дрон связан с компьютером и работает через сеть Wi-Fi, в частности, взлет и посадка осуществляются по команде с компьютера в соответствии с правилами состязаний. В начале тренировки с сетью все было хорошо. Однако по мере заполнения зала зрителями все стали засорять радиоэфир и связь с дроном стала нестабильной. Мы отправились в один из торговых центров Таллина за усилителями сигнала Wi-Fi, и вернулись к соревнованиям уже с усилителем. Это позволило дрону реагировать на наши команды быстрее. На настройку робота организаторы дают командам пять минут. После того, как время истекает, все участники покидают полигон, оставляя там только робота, который должен действовать в автоматическом режиме. Один человек из команды может зайти на территорию полигона, если нужно перезапустить робота», – объяснил Валерий Чернов.
Одними из самых сильных соперников команды Университета ИТМО стали студенты Таллиннского университета. Однако дрон студентов Университета ИТМО пролетел круг за 37 секунд, оставив позади робота Таллиннского университета, пролетевшего то же расстояние за 51 секунду.
Соревнования Robotex-2017 стали первыми состязаниями для команды студентов после поступления в вуз и сразу принесли ребятам победу. Сейчас студенты рассматривают и другие соревнования с участием дронов, в которых можно было бы применить свой опыт и получить новые награды.
Напомним, что до прошлого года самыми крупными робототехническими соревнованиями по количеству участников, посетителей и номинаций в Европе считались RobotChallenge, однако права на эти состязания выкупили китайские представители. Теперь состязания будут проводиться в Китае – в этом году конкурс прошел в Шанхае.
