В Петербурге создали образовательную цифровую платформу для дистанционного управления роботами

В Петербурге создали образовательную цифровую платформу, которая позволяет удаленно управлять чужими роботами, если своих нет.

Управлять этими робототехническими средствами можно с расстояния и полметра, и полсотни километров./Репродукция. Фото автора

Это проект Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН). «Не каждое учебное заведение может позволить себе купить высокотехнологичных роботов, а такой проект поможет обучаться робототехнике и в удаленных регионах», — говорит начальник научно-организационного отдела ФИЦ РАН Полина Черноусова.

Идея родилась в ковид. Студенты находились на удаленке, нужно было что‑то придумать, чтобы они не растеряли навыки в робототехнике, поясняет руководитель лаборатории автономных робототехнических систем ФИЦ РАН Антон Савельев.

Так появился цифровой комплекс. Это, во‑первых, аппаратная часть: небольшие наземные колесные роботы, которые можно снаряжать разнообразными датчиками. Например, сенсорами для измерения расстояния и считывания RFID-меток (распознавание объектов на расстоянии с помощью радиосигналов), системами компьютерного зрения. Во-вторых, единая информационная облачная среда. Пользователь на своем компьютере переходит на определенный сайт, подключается к роботу (тот может находиться где угодно) — и в режиме онлайн просматривает данные с его камер и сенсорных систем. А может написать код, ввести в систему, код поступит роботу — и тот будет выполнять задание: двигаться в темноте, или по заданной траектории, или по лабиринту и так далее. В-третьих, есть методические рекомендации, чтобы встраивать этот курс в учебную или кружковую программу.

ФИЦ РАН сперва ориентировался на студентов, сейчас расширяет курс так, чтобы было интересно и школьникам. Как говорят разработчики, таких роботов можно использовать не только на занятиях по робототехнике. Можно, например, поставить на робота разные типы экологических датчиков для мониторинга окружающей среды. Хорошая практика для урока биологии.

Как поясняет Антон Савельев, пользоваться платформой школы или вузы могут, например, по подписке. В любом случае это гораздо дешевле, чем закупать и содержать собственных роботов. По словам Савельева, подобные платформы есть, но они не отечественные. Кроме того, считает ученый, другие платформы мало прорабатывают вопрос технического зрения. А в ФИЦ РАН сделали упор именно на него: современная робототехника требует, чтобы робот видел, мог отслеживать и распознавать объекты. И надо учиться таких роботов делать. «Это на ступень выше, чем обычные обучающие робототехнические комплексы».

Десять роботов отправили в Калининградский государственный технический университет — в порядке эксперимента. Вуз готовит специалистов по очень широкому профилю — от энергетиков, аграриев и судостроителей до специалистов по информационной без­опасности. Еще несколько роботов используют в Петербурге, в ГУАПе. Как говорит специалист отдела «Инженерный гараж» Инженерной школы ГУАП Дина Асфар, вуз организует разные мероприятия, в некоторых участвуют не только школы, но даже детсады. Если студентам, например, интересно поупражняться удаленно с техническим зрением роботов, то детям — управлять роботом с помощью виртуального джойстика.

Роман Мещеряков, председатель Российского национального комитета робототехнических соревнований RoboCup, считает: дистанционно можно отрабатывать навыки проектирования, ­программирования, конструирования робототехнических средств, а потом участвовать в чемпионатах.

В петербургской инженерно-технологической школе № 777 согласны, что такая платформа позволила бы обучать на инженерных направлениях больше детей, тем более что это не симуляторы, а дистанционная работа с конкретным роботом.

В центре робототехники Президентского физматлицея № 239, где занимаются больше полутысячи детей со всего города (и там, понятно, на нехватку роботов не жалуются), полагают, что платформа — хорошее решение, когда школьники уже углубленно занимаются робототехникой. На третьем — пятом году такого обучения школьники создают уже сложных роботов, на это уходят месяцы, трудятся целыми командами. И пока электронщики и конструкторы заняты своей частью работы, программисты и математики могут писать коды для роботов чужих и на них тренироваться. Конечно, рядом с роботом на удаленной площадке должен быть человек: пока у дистанционного «повелителя» получится все отладить, робот еще не раз перекувырнется или не туда заедет, так что нужны человеческие руки: перевернуть его, поставить на нужное место.

Сейчас ФИЦ РАН ищет новые площадки, где можно было бы разместить роботов. Потому что можно себе представить ситуацию, когда желающих поуправлять роботами окажется больше, чем их самих.

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 75 (7404) от 26.04.2023 под заголовком «Дистанционный повелитель».