Làm thế nào những chàng trai Nga chiến thắng trong các cuộc thi robot

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Đây không phải là năm đầu tiên robot trẻ của Nga giành được giải thưởng tại các cuộc thi quốc tế. Chúng tôi đã nói chuyện với ba người chiến thắng trong cuộc thi RoboCup.

Đại dịch đã đẩy nhanh việc đưa robot vào mọi lĩnh vực của cuộc sống - có vẻ như mọi người trên toàn thế giới đang nghĩ về những chiếc máy bay không người lái sẽ thay thế những người giao thông, những robot công nghiệp sẽ đi làm và không bị ốm, và những robot y tế có thể chăm sóc của những người có COVID-19.

Nga cũng không kém xa: theo báo cáo của Liên đoàn Robot quốc tế, quốc gia này chiếm vị trí thứ hai trong bảng xếp hạng thế giới về các nhà sản xuất robot dịch vụ. Đây không phải là năm đầu tiên các đội đến từ Nga đoạt giải tại Olympic Robot thế giới và tại các cuộc thi RoboCup.

1. Oleg Marchenko, 21 tuổi

Vị trí đầu tiên tại World Robot Olympiad 2017, hạng mục cao cấp chính, Novosibirsk, đội Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Ảnh báo chí

Năm 2014, tôi làm quen với Liên đoàn rô bốt, bắt đầu tham gia các cuộc thi và Olympic về rô bốt. Việc lựa chọn ở Nga gồm nhiều giai đoạn: đầu tiên là giai đoạn địa phương (thành phố), sau đó là khu vực, sau đó là Olympic toàn Nga, sau đó chúng tôi có các trại huấn luyện cấp liên bang và cấp thế giới - World Robot Olympiad.

Năm 2014, tại cuộc tuyển chọn ở Nga, chúng tôi trở thành đội thứ 11 và không lọt vào top 10 để tiếp tục tham gia cuộc thi. Năm 2015, chúng tôi đã được vào đội tuyển quốc gia, tham dự Thế vận hội thế giới, đây là lý do nghiêm túc để không từ bỏ những gì chúng tôi đang làm. Lần đầu tiên chúng tôi thậm chí không ở giữa xếp hạng, chúng tôi đã kết thúc ở cuối. Và họ bắt đầu chuẩn bị cho kỳ Olympic thế giới tiếp theo vào năm 2016.

Robot hoàn toàn tự động sẽ thực hiện ở đó. Nhóm nghiên cứu thiết kế trước, lập trình và thả chúng trên thực địa ở chế độ tự động, nơi robot tự di chuyển, tự định hướng với sự trợ giúp của cảm biến và điều khiển các vật thể. Chúng ta không thể tiếp cận robot và bằng cách nào đó ảnh hưởng đến chuyển động của nó.

Đó là, mọi thứ bạn có thể làm, bạn đã làm trước đây. Và như vậy năm 2016, chúng tôi đã có mặt trong trận chung kết tại Olympic Thế giới. Màn trình diễn của robot của chúng tôi bắt đầu, xung quanh một đám đông khổng lồ, hàng trăm máy quay. Robot khởi động, bắt đầu di chuyển, mọi thứ diễn ra tốt đẹp và đến một lúc nào đó, nó chỉ lái chệch hướng.

Điều này chưa bao giờ xảy ra trong đào tạo, chúng tôi không hề mong đợi. Cả khán phòng há hốc mồm. Chúng tôi về nhà, và tất nhiên, chúng tôi rất lo lắng, đã có lúc chúng tôi quyết định bỏ mọi thứ, nhưng sau đó chúng tôi ngồi lại và phân tích toàn bộ sự việc. Chúng tôi đã không lường trước được rằng robot khác với lập trình ở chỗ thế giới bên ngoài ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hình.

Nhiệm vụ của chúng tôi với tư cách là các nhà phát triển và nhà thiết kế là làm cho robot sẵn sàng cho các tác động từ môi trường bên ngoài: vào năm 2017, chúng tôi đã làm việc này cả năm. Chúng tôi chụp bằng đèn flash, đá vào rô bốt trong quá trình thử, chúng tôi muốn chắc chắn rằng không có ngoại lực nào ảnh hưởng đến kết quả của chúng tôi.

Năm 2017, các ngôi sao đã cùng nhau góp mặt tại Olympic thế giới, chúng tôi đã sẵn sàng nhất có thể, nhiệm vụ không hề dễ dàng nhưng chúng tôi hiểu rằng các đối thủ của chúng tôi không thể đạt được thành tích đó ngay cả ở Olympic thế giới. Và vào năm 2017, chúng tôi đã trở thành nhà vô địch thế giới.

Sau đó chúng tôi tạm nghỉ, thi vào đại học nhưng năm 2018 chúng tôi quyết định lập lại thành công và đi thi Olympic Thế giới tại Thái Lan. Mọi thứ diễn ra không thành công như vậy, chúng tôi lọt vào top 16 đội của hạng mục cao cấp, không trở thành người dẫn đầu, cuộc thi đã diễn ra trong tích tắc, và robot của chúng tôi đã bị tụt lại vài giây. Tuy nhiên, chúng tôi đã được trao đề cử cho giải pháp tốt nhất trong hạng mục, một điều rất tốt.

2. Vasily Dunaev, 18 tuổi

Xếp hạng nhất tại Thế vận hội Robot thế giới 2018, hạng mục Mở rộng, Cao cấp St. Petersburg, một đội đến từ Đại học Nghiên cứu Quốc gia St. Petersburg về Công nghệ Thông tin, Cơ học và Quang học (ITMO) và Vật lý và Toán học Tổng thống số 239

Vasily Dunaev (thứ hai từ trái sang) - Ảnh báo chí

Có một số hạng mục trong Thế vận hội Roboto Thế giới (WRO). Ví dụ, một phần là khi bạn có một nhiệm vụ rõ ràng và bạn cạnh tranh xem ai sẽ làm việc đó nhanh hơn và tốt hơn. Nhưng cũng có một thể loại sáng tạo. Nó có định dạng sau - bạn có một ô triển lãm 2 x 2 mét và thời gian 5 phút để trình bày dự án của mình.

Khi bạn có một nhiệm vụ cụ thể, rõ ràng, nó cho phép bạn tập hợp lại, suy nghĩ theo một hướng và nhiều giải pháp ban đầu, không theo tiêu chuẩn xuất hiện. Và trong hạng mục sáng tạo vẫn có tinh thần cạnh tranh, nhưng bạn được phép suy nghĩ sáng tạo, làm bất cứ điều gì nảy ra trong đầu.

Đây không phải là lần đầu tiên tôi giành được vị trí đầu tiên trong hạng mục sáng tạo tại BPO, chúng tôi đã tham gia vào năm 2014. Thế vận hội được tổ chức ở Sochi, và tôi giành vị trí thứ hai ở hạng mục cơ sở. Và chỉ trong năm 2018, chúng tôi đã giành vị trí đầu tiên tại Thái Lan tại BPO của hạng mục cao cấp.

Sau đó, chúng tôi giành vị trí đầu tiên, giới thiệu một robot tự động hái dâu tây từ một khu vườn. Nghe có vẻ đơn giản nhưng thực tế chúng ta đã có một chiếc máy ảnh, robot sử dụng mạng nơ-ron tìm quả mọng, xác định trạng thái của chúng, tải tất cả vào cơ sở dữ liệu, người dùng đặt hàng quả này cho mình thông qua ứng dụng, robot cưỡi và chọn quả quả mọng với sự trợ giúp của một tay cầm khí nén silicon mềm, lái đến mục tiêu giả, máy bay không người lái cất cánh.

Nó có vẻ đơn giản, nhưng thực tế là kết quả của rất nhiều công việc, rất nhiều công nghệ đã được kết hợp lại với nhau. Nó không chỉ cần được chế tạo để hoạt động cùng một lúc mà còn cần phải đồng bộ hóa các công nghệ hoàn toàn khác nhau.

Sau đó, chúng tôi tạo một dự án cho RoboCup in Stage - đây là một cô gái robot hình người thổi sáo. Người máy, hay còn gọi là cô gái Elsa, thực sự thổi sáo, thổi và giữ các lỗ trên sáo bằng ngón tay của mình. Cô ấy cũng có thể nghe các hợp âm do nghệ sĩ guitar chơi, nhận ra chúng và sáng tác giai điệu của riêng mình trong phím này, sau đó biểu diễn cùng với người đó. Đó cũng là một dự án rất mạnh từ quan điểm công nghệ.

Những dự án như vậy phát triển trí tưởng tượng, điều này giúp chúng tôi tiến bộ một cách nghiêm túc trong các lĩnh vực chế tạo người máy. Ví dụ, robot mềm [sử dụng các vật liệu linh hoạt, dễ biến dạng cho phép robot thích ứng với các nhiệm vụ khác nhau - từ mô hình các sinh vật dưới nước đến thực hiện phẫu thuật] là một lĩnh vực rất thú vị và đầy hứa hẹn hiện nay.

3. Rodion Anisimov, 21 tuổi

Vị trí thứ hai dành cho, sinh viên Đại học Kỹ thuật Nhà nước Matxcova. Bauman

Rodion Anisimov - Ảnh báo chí

Tôi học tại CM-7 khoa cơ điện tử-người máy, tôi là đội trưởng đội Bauman Robotics Club. Chúng tôi đã cạnh tranh với nhóm tại các cuộc thi RoboCup. Có 2 loại: học sinh tham gia vào lớp cao cấp, và có 3 bộ phận trong đó. Đầu tiên và quan trọng nhất, nơi RoboCup bắt đầu là bóng đá của các robot hình người, thứ hai là nơi một robot phải giải quyết các vấn đề trong phòng khách thực tế, ví dụ, năm ngoái, có một nhiệm vụ trong một siêu thị để thu thập một giỏ hàng tạp hóa.

Và phần thứ ba của cuộc thi, mà chúng tôi tham gia, là nơi mô phỏng một phòng lưu trữ, trong đó một robot phục vụ phải đặt một số đồ vật theo đúng cách trên bàn. Tất cả các đối tượng ban đầu nằm một cách ngẫu nhiên và một nhiệm vụ được gửi đến rô bốt, nó cho biết đối tượng sẽ được chuyển từ bảng nào sang bảng nào, trong khi bản thân các đối tượng là đai ốc, ốc vít, tức là thứ liên quan đến cơ khí. Ngoài ra còn có các nhiệm vụ phụ - ví dụ, một robot phải ném một bộ phận thích hợp vào một cái lỗ.

Chúng tôi đã tham gia vào các giải đấu này trong năm thứ hai, trong hai năm liên tiếp, chúng tôi giành vị trí thứ hai trong đó, chỉ chịu thua đội đến từ Singapore. Tôi thích sự kiện này tập trung nhiều hơn vào sự phát triển của người máy như một lĩnh vực khoa học. Các nhiệm vụ được cung cấp kiến thức chuyên sâu, chuyên nghiệp, nhiều lĩnh vực khác nhau được sử dụng trong việc thực hiện.

Trong các nhiệm vụ, một chương trình điều hướng chính thức được sử dụng, khi một bản đồ của căn phòng được xây dựng bằng máy đo khoảng cách laze và rô bốt phải điều hướng trên bản đồ này. Một máy ảnh tầm nhìn nổi được sử dụng, với sự trợ giúp của các đối tượng được phát hiện và tất cả điều này được thực hiện bằng cách sử dụng mạng thần kinh.

Trong suốt những ngày diễn ra cuộc thi, các đội tham gia trao đổi kinh nghiệm, trao đổi về các giải pháp kỹ thuật và tất cả các mã được sử dụng trong robot đều được đưa ra trong phạm vi công cộng. Điều này được thực hiện đặc biệt cho sự phát triển của ngành. Các kiến thức khác nhau được sử dụng ở đây: lý thuyết xác suất, đại số tuyến tính, phân tích toán học - tất cả cùng nhau.

Ngoài RoboCup, tôi còn tham gia vào các dự án khác. Ví dụ, năm ngoái, chúng tôi đã đến Trung Quốc để tham dự một hội nghị với dự án về ứng dụng Internet of Things trong dịch vụ robot. Ở đó, đối với một robot hình người phục vụ, chúng tôi đã tạo ra một hệ thống điều khiển hoàn chỉnh và một giao diện để một người có thể tương tác với robot này.