В Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ работают над проектом, который может принести вузу победу на престижных международных молодежных робототехнических соревнованиях «Евробот». Об этом CNews сообщили представители МИФИ.
Студенческая команда МИФИ, созданная членами инженерного кружка Engi-Teams готовит к состязаниям сразу двух роботов: основного, которого в команде называют «большой белкой», и вспомогательного — «бельчонка». Основная задача на игровом поле — перемещение деревянных брусочков, имитирующих орехи.
«Наш робот — это такая большая белка, — сказал капитан команды, студент третьего курса ИФТИС Александр Кузенков. — Он перемещает эти брусочки полностью в автономном режиме, используя компьютерное зрение с помощью внешней камеры и лидарно-инерциальную навигацию».
Сложность заключается в том, что за отведенные 100 сек робот должен не просто транспортировать «орехи», но и рассортировать их по цветам. В зависимости от того, за какую команду он играет (синюю или оранжевую), манипуляторы переворачивают брусочки нужной стороной вверх. После 80-й секунды на поле выезжают «маленькие бельчата», которые имитируют поедание орехов, добавляя динамики и зрелищности выступлению.
Инженерное решение машины впечатляет. Основа робота — всенаправленная голономная платформа на омни-колесах, которая позволяет ему двигаться в любых направлениях: вперед, назад, боком и под углом. Максимальная скорость достигает двух метров в секунду, а вес конструкции составляет 8–10 килограммов. При этом габариты строго регламентированы правилами соревнований: высота не более 450 мм, а периметр в активном состоянии не должен превышать 1400 мм.
Управляет сложной механикой мощная электронная начинка. Основной вычислительный центр вынесен за пределы робота на специальную стойку, что является особенностью архитектуры проекта.
«У нас архитектурно хост-компьютер, на котором крутится весь тяжеловесный стек внешний. По Wi-Fi он соединен с мини-компьютером на роботе, — сказал капитан. — А тот, в свою очередь, управляет микроконтроллером, отвечающим за моторы».
Связь между элементами обеспечивает робототехнический фреймворк Robot Operating System 2 (ROS 2), а программный код пишется на Python и C++.
Ориентацию в пространстве и выполнение задачи помогают десятки датчиков: лидар, создающий двумерное облако точек, десятиосевой инерциальный модуль, оптический сенсор, работающий по принципу компьютерной мыши (колесная одометрия), а также две камеры — бортовая для распознавания цвета и внешняя для глобальной навигации.
Отвечая на вопрос о сложностях, Александр отметил, что самым трудным оказалось не столько проектирование механики, сколько создание устойчивого кода.
«Система должна быть очень устойчива к внешним условиям. Нужно учитывать, что сенсор может отвалиться, отключиться, и система не должна потерять локализацию на поле, сбиться с траектории, — сказал он. — Поэтому высокие требования к отказоустойчивости».
Несмотря на сложность технических решений, команда, насчитывающая 16 человек (от первокурсников до аспирантов и выпускников разных институтов), полна оптимизма. У них уже есть опыт — в 2025 г. ребята заняли второе место на этих соревнованиях.
«В этом году мы хотим занять первое место», — уверенно заявляет капитан команды. Победителей определит скорость, точность и надежность автономных «белок» в деле.
Поделиться
