«Без математики и механики невозможно создать робота»

В Noosphere Engineering School всегда кипит работа. Каждый инженер на личном опыте убедился, что идея – это только начало трудоемкого пути. Здесь всем известная цитата «Dream big…» теряет смысл без ее продолжения «…do bigger». Если задался целью – выйдешь за пределы своих возможностей и покажешь результат. Именно для таких энтузиастов открыта дверь в Инжиниринговой школе. Среди них – команда «марсоходовцев» под руководством ментора Сергея Пославского.

Сейчас ребята продолжают работу над  колесным, полноприводным роботом на жесткой подвеске. Первое "дефиле" марсохода состоялось на финале конкурса инженерных стартапов Vernadsky Challenge 2016, а второе – на фестивале робототехники BestRoboFest. Марсоход вдохновил будущих инженеров на достижения: многие школьники подходили, задавали вопросы, изучали функционал, у них загорались искорки энтузиазма в глазах. 

Над проектом работают студенты Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара, представители трех факультетов: физико-технического; физики, электроники и компьютерных систем; а также психологии.

Состав команды:

Станислав Петраш, студент 4 курса, специальность – робототехнические системы и комплексы.

Дмитрий Савченко, 4 курс, микро- и наноэлектроника.

Александр Игнатенко, 5 курс, психология.

Один из участников команды, Дмитрий Пелых, от недавнего времени трудится в  космическом направлении.

Руководитель, Сергей Пославский, в Школе занимается проектами, связанными с робототехникой (марсоход и коптер), работает в проекте ArtOS над системами связи. Кроме того, у него есть ученая степень кандидата физико-математических наук, и он занимает должность научного сотрудника в Институте транспортных систем и технологий НАН Украины, а также в Лаборатории исследования тепловых и атомных электростанций ПГАСА.

Проект «Марсоход» стартовал в 2016 году, а сейчас ребята работают над версией 1.5. Базовый набор составляющих разработки включает: манипулятор, оборудованный трехпалым схватом с центрирующими губками, две камеры (поворотная обзорная на манипуляторе и заднего вида), акселерометр, гироскоп, магнитометр, ультразвуковые датчики, GPS, модуль телеметрии для удаленного управления автопилотом.

Ментор Сергей Пославский рассказал, над чем работает команда сейчас:

По сравнению с первой версией, мы полностью переделали раму марсохода, она стала жестче, шире и прочнее. Очень помог нам в этом Сергей Коломоец, студент 4 курса факультета ФЭКС (специальность – телекоммуникации). Несмотря на то, что после этого усовершенствования марсоход потерял в проходимости, он стал более устойчивым и не переворачивается на резких поворотах и при перегрузе.

Доделали схват и упростили его.

Переделали манипулятор, отказавшись от ременной передачи, заменив ее на актуаторы собственной конструкции. При сборке актуаторов использовали двигатели от шуруповертов, для которых был разработан редуктор, преобразующий вращательное движение в линейное, способный перемещать шток внутри цилиндра.

Цилиндры актуаторов изготовили из алюминиевых труб, а все связующие детали, в том числе редуктор, напечатали на 3D- принтере.

При разработке системы управления и навигации использовали передатчик телеметрии и автопилот от коптера.

Сейчас занимаемся отладкой системы управления манипулятором и оптимизацией кабельной системы.

После 11 месяцев разработок мы пришли к новым решениям, и теперь планируем реализовать их уже на большом марсоходе 2.0. Благодаря первой версии, ребята многому научились. Теперь готовы применить этот опыт в процессе новой разработки,  адаптированной согласно правилам международных конкурсов, об участии в которых расскажем подробнее после того, как будут известны условия и подана заявка. 

Команда работает слаженно, как единый механизм. Это прочитывается в ответе на вопрос: ребята, как распределяете функции?

Саша: Я отвечаю за софт и проектирование схем для создания печатных плат, а дальше их создает Дима.

Дима: Я занимаюсь изготовлением деталей на 3D-принтере, проектированием печатных плат и изготовлением электронных устройств, которые передаю потом Саше. С напечатанными деталями дальше работает Стас. 

Стас: Я занимаюсь механикой и 3D-моделированием.

Сергей: А я руковожу работой команды и занимаюсь системами навигации и управления марсоходом.

Расскажите, как давно вы увлекаетесь робототехникой?

Саша: Я поступил на факультет психологии, но со временем понял, что мне ближе робототехника. Когда у меня появился интернет, сразу же стало интересно, как такие вещи работают, что из чего состоит и как это можно собирать. В итоге до сих пор собираю. В Инжиниринговой школе появилась возможность применить знания на практике. Думаю, что психология мне со временем понадобится в процессе создания искусственного интеллекта.  

Сергей: Психологическое образование ему помогает: у него высокая стрессоустойчивость к дедлайнам 

Дима: С детства увлекаюсь микроэлектроникой. На этой же специальности учусь. Чем больше узнаю, тем больше «затягивает».  

Стас: Робототехника – это моя специальность в университете. Давно искал, где можно применить знания на практике. Потому что теория – теорией, но без практики она бесполезна. И вот услышал о лаборатории инжиниринговой школы. Интересно смотреть на то, что ты вроде как в голове представил и воплотил, а потом кнопку нажал – и оно работает так, как это ты представил. От этого получаешь огромную волну счастья.

С какими трудностями вы сталкиваетесь на пути к вашей цели?

Саша: Отсутствие любого опыта в этой сфере. Практически все, что мы делали, мы воплощали с нуля и учились на этом. Сами себе шишки набивали.

Дима: Иногда наступают моменты, когда у тебя выгорает половина того, над чем ты сидел последние 2-3 месяца, и ты понимаешь, что это надо делать все заново. Начинаешь переделывать - всплывают новые проблемы. Начинаешь исправлять, и еще, и еще, иногда этот процесс может затянуться. Мотивация немного страдает, но в этом нам помогает наш штатный психолог.

Сергей: Кроме желания заниматься робототехникой, нужно еще желание и умение много работать. Иногда к нам приходят люди, посмотрят, что нужно очень много трудиться, и уходят. Дверь Инжиниринговой школы всегда открыта для сильных игроков, готовых приложить усилия и работать на результат.

Что бы вы посоветовали тем, кто планирует создать робота или марсоход?

Саша: Не просто хотеть, а делать.

Дима: Ели говорить о сроках, то их надо всегда даже не удваивать, а утраивать. Надо хорошо продумывать на несколько ходов наперед: что ты будешь делать, как ты будешь делать, и как оно будет работать.

Стас: Если вы решили сделать робототехнику своим делом жизни, надо сначала уделить много времени базовым дисциплинам, например, математике. Нужно много делать математических расчетов. Без них, как показывает практика, даже самые идеальные идеи никогда не работают. Более того, без математики вообще невозможно заниматься робототехникой. И, конечно же, нужно уделить время системам управления и механике. Если у вас нет базы в этом, будет очень сложно, придется все постигать самому, а на это нужно время.

Команда инженеров приглашает в свои ряды новых участников. Если у вас есть знания, умения и желание создавать проекты, расскажите нам об этом по адресу [email protected] .