RoboSoft — это ежегодная демонстрация роботов, в 2025 году она состоялась
История появления турнира
Турнир RoboSoft Challenge появился как инициатива сообщества исследователей и инженеров, работающих в области мягкой робототехники (Soft Robotics), под эгидой IEEE Robotics and Automation Society (RAS). Турнир существует не сам по себе, а в рамках крупной международной конференции, посвященной робототехнике. Он впервые прошел в 2016 году и с тех пор стал одной из главных площадок для демонстрации достижений в области мягкой робототехники.
Мягкая робототехника — это быстро развивающаяся область, которая создает системы, способные оказать огромное влияние на науку и применение в неизвестных и сложных условиях. Как направление начала активно развиваться в начале 2000-х годов. Ученые и инженеры стали исследовать материалы и технологии, которые позволяют создавать роботов, способных деформироваться, адаптироваться к сложным условиям и безопасно взаимодействовать с человеком или нежными объектами. Например, роботы могут собирать хрупкие фрукты, не повреждая их, или помогать врачам проводить сложные операции.
Мягкие роботы сделаны из гибких материалов, которые могут безопасно взаимодействовать с людьми и окружающей средой. Они становятся все более востребованными благодаря своей способности адаптироваться к любым внешним условиям как морфологически, так и поведенчески. Ряд ученых полагает, что мягкая робототехника может стать решающим фактором в решении текущих и будущих глобальных проблем.
Участники турнира RoboSoft показывают, как мягкие роботы решают реальные задачи. С каждым годом задачи на турнире становятся сложнее, а технологии — интереснее. Ключевыми направлениями развития турнира стали медицина (например, хирургические роботы), спасательные операции, исследование труднодоступных мест и взаимодействие с человеком.
Правила участия и критерии отбора
Участвовать в RoboSoft Challenge может любая команда со всего мира. Основные правила и критерии отбора:
- Подача заявки. Команды должны предоставить описание своего робота и его возможностей. Организаторы оценивают заявки на основе оригинальности и практической применимости технологии.
- Задачи. Каждый год турнир предлагает несколько задач, связанных с реальными проблемами. Например, в 2025 году ими стали «передвижение внутри труб», «сбор нежных фруктов» и «медицинское обследование и вмешательство».
- Оценка. Баллы начисляются за выполнение задач. Чем лучше робот справляется с задачей, тем больше баллов получает команда. Победителем становится команда, набравшая максимальное количество баллов.
- Наличие своего робота или технологии. Команды могут использовать своих роботов или запросить стандартного робота-манипулятора (например, UR3 или UR5) у организаторов.
Турнир проводится в гибридном формате (онлайн и оффлайн), чтобы команды со всего мира могли принять участие.
Соревнование состоит из нескольких независимых этапов: очки начисляются за частичное или полное выполнение любого этапа в течение установленного времени. Робот, набравший максимальное количество очков, станет победителем в своем направлении Robosoft. Каждая команда участвует с одним проектом робота, но участники могут заявиться за несколько разных команд.
С 2022 года в конкурсе появились секретные задания, суть которых становится известна только в первый день мероприятия. Организаторы придумали это условие для того, чтобы поощрять адаптивность и возможность модификации роботов.
Как шло развитие турнира
2016 год (первый турнир)
В первом RoboSoft Grand Challenge, который прошел в итальянском Ливорно, участники демонстрировали роботов, способных выполнять задачи в сложных условиях, например, перемещаться по неровным поверхностям или манипулировать хрупкими объектами. Победителем стала команда Soft Robotics Lab из Италии. Они представили робота с мягкими «руками», которые могли аккуратно захватывать объекты.
2017−2018 годы
Турнир по-прежнему проходит в Ливорно. В эти годы команды сосредоточились на создании роботов для медицинских применений, таких, как хирургические инструменты или устройства для реабилитации. Некоторые участники предлагали мягкие роботизированные руки, способные безопасно взаимодействовать с тканями человека. Также были представлены мягкие манипуляторы с жидкостным приводом. Команда BioRobotics Lab из США продемонстрировала мягкие хирургические инструменты, которые могли безопасно работать с тканями человека.
2019 год
Турнир RoboSoft прошел в южнокорейском Сеуле. Здесь по-прежнему много внимания уделялось применению роботов в медицине, но дополнительно были представлены несколько поисково-спасательных устройств. Команда Rehab Robotics из Японии представила робота для реабилитации, который помогал пациентам восстанавливаться после травм.
2020−2021 годы
В этото период турнир проводился в американском городе Нью-Хейвен. Акцент сместился на роботов, способных работать в зонах стихийных бедствий, космосе или других экстремальных условиях. В 2020 году победила команда Rescue Robotics из Германии. Они создали робота, который мог двигаться в узких щелях и находить людей под завалами. В 2021 году команда Space Robotics из Франции предложила робота для космических миссий, который мог адаптироваться к невесомости.
2022 год
Главной темой турнира в шотландском Эдинбурге стала экология. Лозунг турнира звучал как «Мягкие роботы для планеты», а участники демонстрировали роботов, направленных на решение актуальных экологических проблем вроде очистки океанов или мониторинга состояния окружающей среды.
Наибольший интерес вызвали изготовленные из мягких материалов роботы, способные работать в воде, воздухе или на земле. Победителем стала команда EcoRobotics из Великобритании. Они представили робота для очистки океанов, который мог собирать мусор в воде, не угрожая здоровью морских обитателей.
2023 год
В 2023 году турнир провели в Сингапуре, посвятив его медицине и сельскому хозяйству. Участники демонстрировали роботов для сбора урожая или проведения малоинвазивных медицинских процедур. Победила команда AgriRobotics из Нидерландов. Они создали робота, который мог аккуратно собирать ягоды, не повреждая их. Второе место заняла команда MediRobotics из Швейцарии, предложившая робота для малоинвазивных медицинских процедур.
Организаторы также предложили участникам сложную задачу, основанную на сценарии из сферы услуг. Суть задачи заключалось в сборке подноса с едой. Роботам было необходимо автономно собрать как можно больше подносов с едой за отведенное время. Каждый поднос должен был содержать семь разных видов продуктов из широкого ассортимента, включая сосиски, фрикадельки, стручковую фасоль, лапшу, печенье, яичницу, местные кондитерские изделия и апельсиновый сок.
Среди участников были опытные команды из институтов, известных своими достижениями в области мягких роботов: Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL), Итальянский технологический институт (IIT), Национальный университет Сингапура (NUS), Университет Рицумейкан и Бристольский университет. Но победителем стал Сингапурский университет технологий и дизайна (SUTD).
2024 год и далее
С 2024 года Robosoft Competition не строится вокруг сценариев, а представляет собой открытую среду в стиле «песочницы», в которой роботы могут сталкиваться с самыми разными задачами и препятствиями. Каждый сценарий разделен на задачи: баллы начисляются за частичное или полное выполнение каждой задачи. Робот, который наберет максимальное количество баллов, будет признан победителем RoboSoft Competition. Все команды участвуют с одним роботом, но допускается несколько заявок от одной команды с разными конструкциями роботов.
Соревнование RoboSoft Competition 2025 вновь состояло из сценариев. Они были сосредоточены на реальных способах применения роботов. В этом году вместо демонстрации широкого спектра возможностей соревнование было посвящено трем конкретным задачам: «передвижение внутри труб», «сбор хрупких фруктов» и «медицинское обследование и вмешательство».
В версии 2025 года было разрешено использовать как автономных, так и телеуправляемых роботов. Для всех сценариев команды могли привезти своих роботов, однако, по запросу, им мог быть предоставлен стандартный манипулятор (например, UR3 или UR5).
Обновленный формат RoboSoft
В 2024 году турнир RoboSoft проходил в американском Сан-Диего, а его формат сильно изменился. Вместо заранее подготовленных сценариев организаторы создали открытую среду, похожую на «песочницу». В этой среде роботы сталкивались с разными задачами и препятствиями, которые проверяют их мобильность и способность манипулировать объектами.
Выглядело это следующим образом: роботы выполняют различные задачи, и за каждую успешную попытку команды получают баллы. Команды могут попробовать выполнить задачи несколько раз, но в зачет идет только лучший результат. Вечером второго дня начинается финал. Команды, набравшие больше всего баллов, соревновались друг с другом в формате парного выбывания. Победитель определялся по итогам этих поединков.
Особенный интерес вызвал конкурс «Фруктовый салат». Участникам нужно было перенести фрукты (малину, виноград и арбузы) из корзины в сумку, миску или тарелку, не повредив их. Для этого команды создали специальные захваты — «руки» для роботов, сделанные из мягких материалов. Эти захваты должны были быть не только гибкими, чтобы брать хрупкие фрукты, но и достаточно прочными, чтобы поднимать тяжелые арбузы.
Сначала захваты проходили жесткие испытания:
- Их нагревали на плите.
- Охлаждали сухим льдом.
- Стучали по ним молотком.
- Протягивали по доске с гвоздями.
Если захват выдерживал все это, его ставили на робота, и начиналась сортировка фруктов. Некоторые фрукты можно было просто положить в сумку, а для тарелки и миски их нужно было аккуратно повернуть.
В конце захваты проверяли на безопасность: их бросали на воздушный шарик. Если шарик лопался, команда теряла баллы. В соревновании участвовали 11 команд, но до финала дошли только 4.
Отдельный интерес вызвали участники, обещающие показать биогибридных роботов. В конструкцию этих роботов включены биологические живые клетки. По словам изобретателей, их биогибириды не только обладают хорошей управляемостью, но и возможностями живого организма, что включает в себя рост, регенерацию, изменение формы, биоразложение и адаптацию к окружающей среде.
RoboSoft 2025
В прошедшем в 2025 году турнире RoboSoft Competition 2025 организаторы вернулись к традиционному формату с конкретными задачами. Участники должны были решить три практические проблемы:
- Передвижение внутри труб. Роботы должны были двигаться в узких и сложных пространствах, например, внутри труб. Это проверяет их способность работать в ограниченных условиях.
- Сбор нежных фруктов. Роботы должны были аккуратно собирать фрукты, не повреждая их. Это задача для проверки точности и аккуратности.
- Медицинское обследование и помощь. Роботы должны были проводить медицинские процедуры или помогать врачам. Это демонстрирует их потенциал в медицине.
Роботы могли быть как автономными (работать самостоятельно), так и управляться человеком. Командам было разрешено участвовать с несколькими роботами, если у них были разные конструкции. Это позволяло тестировать разные подходы к решению задач.
RoboSoft стал необычным турниром, где главное — не внешний вид роботов, а их способность решать реальные задачи. Демонстрируемые участниками разработки могут быть полезны в медицине, сельском хозяйстве и других сферах. Это соревнование доказало, что мягкие роботы — это не просто интересная идея, а технологии, которые уже меняют мир.
