Цифровой журнал «Компьютерра» № 66

Русские роботы: кто на Марс, кто на iPhone Андрей Письменный

Опубликовано 28 апреля 2011 года

Поход в Московский государственный университет приборостроения на форум «Роботы-2011» не мог не напомнить о годах, проведённых в стенах института. У крыльца Дворца спорта толпятся студенты, внутри группками стоят профессора и обсуждают достижения российской науки. Достигла ли она чего-нибудь? О, в этом нет практически никаких сомнений!

От регистрационной стойки заворачиваю в помещение, которое в обычное время явно служит спортзалом. Сейчас вместо ударов о мячик и свистков тренера здесь раздаётся торжественная музыка и жужжание роботов. Их создатели готовятся к соревнованиям и заодно демонстрируют свои успехи посетителям форума.

Однако время знакомства с роботами и изобретательными студентами пока не настало. Мероприятие начинается со вступительной речи ректора МГУПИ И.В. Голубятникова, из которой можно почерпнуть несколько полезных фактов. Так собравшиеся узнали, что форум проводится уже второй раз, а в число его организаторов, помимо МГУПИ, входят МГТУ имени Баумана, МГУ и Политехнический музей.

Затем следует подробный рассказ про эксперимент «Марс-500» — точнее, не столько про сам эксперимент, сколько про робота с двойным названием «Турист-Гулливер», который имеет к нему самое непосредственное отношение. Его сконструировали в МГУПИ, и он принимает участие в симуляции пилотируемой экспедиции к Марсу.

В феврале 2011 года «Турист-Гулливер» выбирался на специально сконструированную модель поверхности планеты и попытался добыть образцы грунта. Впрочем, не автономно: управление роботом производилось людьми — с «космического корабля». Не более реального, конечно, чем марсианский грунт. Если судить по фотографиям на слайдах, внутренности «корабля» напоминают советскую кухню, оклеенную клеёнкой «под дерево».

Пока произносились официальные речи об инновационном пути развития России, гости уже вовсю разглядывали роботов, катающихся туда-сюда по площадкам в том же зале. Конечно, как заметил кто-то из спикеров, всё, что демонстрируется на форуме, — это игрушки, которые вряд ли смогут без существенных изменений превратиться во что-то полезное. Несмотря на это, смотреть на роботов, созданных студентами, очень интересно.

Больше других внимание привлекает зона, выделенная лаборатории общей механики Института механики МГУ. По ней колесят два робота, а третий — внушительный шестиногий аппарат — стоит в сторонке.

Сотрудники лаборатории пояснили, что шестиногий аппарат называется Hexapod и разработан ещё в семидесятые годы (возможно, тогда он имел другое название). В нём сменили часть электроники и переписали весь софт. Теперь робот управляется с компьютера, на экране которого видна его трёхмерная модель. Программу передвижения можно отлаживать, используя этот симулятор, а потом загрузить в настоящий Hexapod.

К сожалению, Hexapod только кажется русским аналогом какого-нибудь чуда современной робототехники вроде BigDog. На самом деле до BigDog ему далеко. Несмотря на наличие аж шести ног, робот не умеет передвигаться по неровной поверхности. Вдобавок у него нет автономного питания, а значит, перемещения ограничены длиной шнура, тянущегося к автомобильному аккумулятору.

Насмотревшись на неторопливую поступь Hexapod, я прошу показать мне, как устроена одна из колесящих по площадке «табуреток на колёсиках». Одной из них, похоже, можно управлять при помощи iPod touch. Этого трудно не заметить: сидящие напротив студентки с энтузиазмом размахивают айподом в воздухе, а робот в ответ вертится и совершает причудливые манёвры.

Мне объясняют, что у «табуретки» есть имя: этот робот назвается Cronus 2. Он был изготовлен в 2005 году и работает под управлением Microsoft Windows, а в его основе лежит Pentium III с материнской платой от чёрного ящика. Почему такой раритет? Что нашли, то и использовали! Главное достоинство этой платы — наличие четырёх видеовходов. Пока из них используется два: когда роботом не управляют при помощи айпода, он сам ориентируется в пространстве при помощи камеры и дальномера.

Ещё одна особенность «Кронуса» заключается в том, что все его три колеса поворачиваются независимо и являются ведущими. Мне предлагают повертеть какое-нибудь из них, и оказывается, что робот сопротивляется — колесо неустанно поворачивается обратно в то положение, которое считает нужным.

Роботам предстоит пройти испытание, в котором они будут двигаться автономно, реагируя на сигналы маяков и светофоров. В этом они преуспевают — в 2010 году «Кронус» и «Тачка» (второй робот из лаборатории механики МГУ, рассекавший неподалёку) заняли два первых места на всероссийском научно-техническом фестивале «Мобильные роботы».

Андрей Воробьёв, писавший софт и для Hexapod, и для «Кронуса», рассказал ещё несколько интересных деталей о программной стороне разработок. Кривую, по которой проедет «Кронус», можно нарисовать прямо на экране айпода, и робот в точности повторит её на настоящей местности.

Почти весь софт написан «с нуля»; использовались разве что части свободной библиотеки OpenCV — там, где дело касалось распознавания образов. Не могла ли тут пригодиться, к примеру, платформа Microsoft Robotics, раз уж используется Windows? О ней Воробьёв отозвался довольно скептически: «может, это и неплохая игрушка, на которой можно кое-чему научиться, но для серьёзных задач пока не подходит».

На вопрос о том, где такие разработки могут найти применение и как они будут развиваться в дальнейшем, Андрей Воробьёв затруднился ответить — он не планирует заниматься роботами и дальше. Роботы — это крайне интересно, но не особенно денежно. Программирование под iOS, в котором Воробьёв поднаторел, пока сочинял интерфейс «Кронуса» для iPhone, куда выгоднее.

К оглавлению