Умеют ли беспилотные аппараты двигаться по-настоящему самостоятельно? Об этом решил узнать побольше Наум Фокусов, посетив конкурс «Летающие роботы».
В редакции «НвФ» узнали про этот конкурс, проводимый компаний КРОК, почти случайно, но решение его посетить было однозначным. «Кубок конструкторов» проходил на крыше девятиэтажного здания корпоративной парковки, и от дождя и ветра робких пока (маленькие ведь еще) роботов прикрывали только стены специального полигона из легкого пластика да сетка сверху — чтобы вдруг не улетели.
Во второй половине августа в Москве вдруг на несколько дней установилась чуть ли не октябрьская погода; члены команд и журналисты сидели на открытом воздухе, зябко кутаясь в пледы и грея руки о стаканчики с кофе. Все смотрели на пару больших экранов, на которых привезенные участниками летающие роботы пытались пройти лабиринт (внутрь лабиринта, разумеется, проход был запрещен). На первый взгляд всё происходящее могло показаться битвой пластиковых игрушек, купленных в ближайшем универмаге. Пока не вспомнишь о том, что то, что мы привычно называем сейчас роботом, является, скорее всего, просто удаленно управляемой системой и без оператора действовать не может. А задачи для настоящих роботов, умеющих самостоятельно понять, где они находятся, и найти выход из ситуации, уже есть.
Аппарат московской компании Air Group, успешно осваивающей рынок БПЛА (не принимал участия в конкурсе. Фото: KMEL ROBOTICS
Но у летающих роботов, созданных приехавшими на «Кубок» энтузиастами, даже задача пройти лабиринт с одним поворотом коридора вызывала большие трудности. Что неудивительно — даже для одного самостоятельного прохождения поворота требуются зачатки искусственного интеллекта. Рядом, тоже в пледе и со стаканчиком кофе, обнаружился директор по разработке ПО компании КРОК Алексей Добровольский, компании, организовавшей и профинансировавшей конкурс. Корреспондент «НвФ» воспользовался паузой между раундами и задал ему несколько вопросов.
Как вам это пришло в голову и почему этим занялся именно КРОК?
КРОК как был в 90-х годах прошлого столетия системным интегратором, так им и остался, просто увеличился раз в сто за это время. Примерно полтора года назад мы заинтересовались направлением робототехники. Мегабыстрого роста в рамках чистого IT мы не предполагаем в ближайшее время, отсюда интерес к другим направлениям. Именно оно, как и биотехнологии, в ближайшие годы будет на острие развития. Но если биотехнологии от нас очень далеки, а роботы — это набор железок, электромоторов и софта. Причем на 99% то, насколько робот может выполнить задачу, зависит именно от программного обеспечения. А это то, в чем мы понимаем. Мы даже шутим, что летающие роботы — это компьютер с пропеллером.
Справа: Так выглядела стартовая точка «Кубка конструкторов»
Слева: Команда готовит своего робота к полету
Зачем вам этот конкурс?
Одна из составляющих быстрого старта — узнать побольше людей, которые интересуются этой темой и что бы о нас узнало как можно больше людей. Первая цель, конечно, — все-таки не найм перспективных специалистов, а именно встраивание в отрасль. Хотя, конечно, если кто-то пришлет нам свое резюме, мы возражать не станем, посмотрим. На первом этапе конкурса мы получили более 500 заявок, это куда больше, чем ожидалось.
Полигон у вас был непростой, да? Пол окрашен неравномерно, в стенах дырки для камер, которые могут сбить с толку…
Наоборот, это очень простой полигон. Дырки в стенах большей частью блокированы объективами и блендами камер, так что даже при применении ультразвуковых датчиков и инфракрасных дальномеров они не мешают ориентации. Но у нашего тестового задания есть ловушка, это правда. То есть оно как бы простое, но в него включены все моменты, которые должны быть отработаны при движении по лабиринту, кроме разве что маневрирования по высоте. Многие как раз купились на эту простоту, отсюда и такое неимоверное количество заявок. А потом оказалось, что даже автоматический взлет, посадка, удержание высоты не так просты, как может показаться. Для нас было, наоборот, удивительно, что целых 29 команд дошли до финала.
Каковы граничные условия конкурса? Что можно, что нельзя? Внешнее управление не разрешено, разумеется, иначе какой это беспилотник?
Зато можно было балансировать вычислительные мощности коптера между самим роботом и родительским компьютером, и мы никак не ограничивали средства связи между ними. Кто-то из участников выполнял всю вычислительную обработку на борту, кто-то «на земле», особенно те, кто использовал роботов ARDrone (готовые дистанционно управляемые квадрокоптеры, которые выпускаются французской компанией Parrot, — у них ограниченные вычислительные возможности и ограниченные возможности по полезной нагрузке). Именно такой путь — купить готовую платформу, минимально дооснастив ее нужными датчиками — мы считаем самым правильным для этого конкурса. В этом случае все остальные силы можно бросить на доведение «до ума» программного обеспечения. Кстати, наш первый претендент на победу, команда Robodem, пошла именно по такому пути.
Граничных условий по датчикам тоже не было?
Всё что угодно. Единственное ограничение было по классу лазера. Но в итоге лазер вообще применила только наша команда, участвовавшая в полетах, но не претендующая на приз, потому что это дорогое решение, больше150 тысяч рублей.
Как вообще обстоит дело с готовыми решениями в беспилотной робототехнике?
Никак не обстоит. Есть платформы, а не решения. И есть множество разнообразных задач. Некоторые из них вполне успешно решены военными, но военные могут не обращать внимания на стоимость прибора, а всем остальным никуда не деться. Да и гражданские задачи всё же куда разнообразнее военных, от мониторинга линий электропередачи до поиска пропавших туристов. И под каждую задачу нужно подобрать подходящую летающую платформу, комплекс датчиков, программное обеспечение (и доработать его). Потом мы это соединяем и выясняется, что всё это работает плохо: то ли дальность датчиков заявлена неверно, то ли софт недокрутили. И начинаем сначала. Но не приходится сомневаться, что уже лет через пять ситуация сильно изменится и будет масса готовых решений для разных ситуаций. Чтобы эти изменения в нашей стране начались, мы и организовали этот конкурс.
***
Как раз в этот момент последний претендент, взлетев, резко врезался в потолок и рухнул. Последний день конкурса кончился на час раньше. Детский сад беспилотников позади, впереди — отрочество и юность.
Рой аппаратов GRASP умеет быстро преодолевать узкие проемы, за долю секунды накренившись на 90 градусов
Полеты в сомкнутом строю
Какие роботы привлекают к себе повышенное внимание? Во-первых, излишне антропоморфные — робот, очень похожий на человека, гарантированно обратит на себя внимание. А во-вторых, роботы нарочито «неестественные»: только представьте себе рой роботов величиной с ладонь, которые двигаются единообразно, с пугающей слаженностью. На фото, в частности, «рой» из Лаборатории автоматизации и робототехники университета Пенсильвании (GRASP). Весь механизм такого квадролета весит всего 73 г, максимальный линейный размер — 21 см. Источник энергии — литиевый аккумулятор в 400 мА•ч (весит он 23 г, и аппарат проработает на нем 11 минут). Погоня за миниатюрностью принесла свои плоды: эти аппаратики отличаются почти сверхъестественной маневренностью — за секунду они прыгают вбок на ширину своего корпуса, а за полсекунды совершают 360-градусный кувырок. Пока этот автономный «рой» не может покинуть стены лаборатории, потому что зависит от внешних датчиков. Но это ненадолго.
