Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
17 апреля 2013

Imagine Cup 2013: будущее робототехники глазами конкурсантов

Российский финал Imagine Cup 2013 — крупнейшего в мире ежегодного технологического конкурса при поддержке Microsoft — как известно, уже отгремел. C командами, которые в июле будут представлять Россию на международном финале в Санкт-Петербурге, тоже определились. Мы об этом писали ранее. Они еще успеют получить свою порцию славы на финальной схватке, откуда я буду вести репортаж. Поэтому сейчас речь пойдет не о них. Роботы — вот что привлекло мое внимание. Среди конкурсных работ их встретилось немало. И пусть на пути к мировому финалу эти проекты отсеялись. Они стоят того, чтобы изучить их более детально, а заодно посмотреть, как студенты представляют себе будущее робототехники.

В состав медиажюри российского финала этого состязания я вхожу второй год подряд. От России нам с коллегами надо было выбрать не одного финалиста, как всем другим странам, а сразу трех — такая вот привилегия образовалась по случаю того, что наша страна в этом году почетно принимает финал. Увидеть все 29 команд-претендентов — задача трудновыполнимая. Потому конкурсный смотр проходил не сразу по всем номинациям. Членов жюри распределили между тремя ключевыми категориями: инновации, социальные проекты и игры. Мне довелось оценивать проекты на инновационность. И вот что интересно: 4 из 10 команд привезли роботов.

С одной стороны, это довольно предсказуемо. Как показывает практика, если кроме программной составляющей есть некий любопытный девайс, шансы проекта в финале существенно выше. За примером далеко ходить не надо. Это наглядно продемонстрировал финал Imagine Cup 2012 года, проходивший в Австралии. Тогда безоговорочную победу одержала команда из Украины: Quadsquad с проектом Enable Talk. Суть системы сводилась к помощи немым людям путем трансляции языка жестов в обычную речь. Перчатки, оснащенные множеством сенсоров и датчиков движения, произвели настоящий фурор. Данные о жестах передавались на мобильное устройство, анализировались, распознавались и генерировали уже голосовое сообщение. Таким образом, согласно задумке, немые люди могут обрести хоть и электронный, но голос. Или вот, например, Португалия: ребята привезли проект под названием wi-Go и предложили использовать тележку, управляемую жестами и следующую за своим хозяином-инвалидом в супермаркете, аэропорту, на вокзале и т. д. С этим устройством они вошли в топ-6 лучших проектов и до последнего боролись за победу. Так что желание команд произвести не только программный продукт, но и нечто, что можно пощупать, с чем можно коммуницировать — вполне справедливо и закономерно.

С другой стороны, любопытна столь высокая степень интереса к робототехнике. Как известно, мировой рынок персональной робототехники растет — эксперты ABI Research ожидают, что его объем в 2015 году составит 18 млрд долл. Согласно оценкам RobotAppStore, основанным на исследованиях UNECE, IFR, ABI Research и BCC Research, всего в мире на сегодняшний день продано больше 30 млн программируемых роботов. Вопрос о самых ярких тенденциях в целом в робототехнике я задала Дмитрию Гришину, сооснователю и гендиректору Mail.Ru Group, основателю Grishin Robotics. По его мнению, в первую очередь, наблюдается стремительное развитие сегмента персональной робототехники. Краудфандинг, 3D-печать, снижающаяся стоимость компонентов — все эти и ряд других факторов привели к тому, что массовая революция в данном сегменте (сходная с историей развития персональных компьютеров и интернета), которая не произошла в 50-х — 60-х гг. прошлого века, сегодня становится возможной.

Дмитрий Гришин: «С каждым днем на это направление все больше обращают внимание и предприниматели, и инвесторы, и рынок в целом начинает проявлять повышенный интерес: например, появляются специализированные инкубаторы, в которых создатели стартапов могут получить доступ к посевному инвестированию, оборудованию для прототипирования, консалтинг по дизайну и производству и т. д. В персональной робототехнике много интересных направлений — обучение, телеприсутствие, медицина. И проекты финалистов Imagine Cup, безусловно, входят в их число».


Через 10—20 лет роботы плотно интегрируются в повседневную жизнь миллионов людей, — так считают в глобальном инвестиционном фонде Grishin Robotics. И, если честно, в такое будущее я необычайно хочу верить, ведь бытовые роботы вполне органично вписываются в нашу повседневную жизнь. Если механическая собачка AIBO корпорации Sony — один из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов — выполняла разве что развлекательную функцию, то человекообразные роботы Wakamaru производства Mitsubishi уже умели узнавать лица, понимать некоторые фразы, давать справки, выполнять отдельные секретарские функции и следить за помещением. И, наконец, все большую популярность набирают роботы-пылесосы. Такой "домашний питомец” живет и у меня: iRobot Roomba по прозвищу Гоша вполне самостоятельно поддерживает чистоту, попутно выпутываясь из проводов и штор, а по окончании своего трудового дня уезжает на подзарядку. Хотелось бы, чтобы таких помощников стало больше? Безусловно, да. Это здорово упрощает жизнь.

Которой из двух мотиваций в большей степени руководствовались студенты российского финала Imagine Cup 2013, можно только гадать. Однако в развитие робототехники и востребованность такого рода помощников они определенно верят. Так, например, объединение усилий специалистов двух разных направлений, технического (СГТУ) и медицинского (СГМУ), позволило ребятам из Саратовской команды Ka-tet “породить” робота-малыша. Его применение они видят примерно так: в дополнение к теоретической подготовке студентов медицинских вузов, а также будущих родителей, проходящих соответствующие курсы, в их распоряжение попадает робот, на котором можно изучить и усвоить основные рефлексы и механизмы поведения детей до года.

Например, система  имитирует основные рефлексы вроде рефлекса Моро (или рефлекс испуга): его можно вызвать, ударив по постели на расстоянии 10—15 сантиметров от ребенка. Как положено, робот-малыш сначала разведет руки в стороны (I фаза рефлекса), а затем сведет их вместе, как бы делая “охватывающее” движение (II фаза рефлекса).  Если нашего робота-малютку взять под мышки и поставить на опору, то он сначала согнет ножки, а почувствовав опору, разогнет их и будет как бы стоять. Наклоняем его немного вперед — он начинает перебирать ногами. Это не что иное, как рефлекс опоры и автоматической ходьбы. Кладем его на живот и прислоняем к подошвам какую-либо опору? Ребенок-робот от нее как бы ползет. Знакомьтесь, это рефлекс Бауэра. Ну и так далее, принцип взаимодействия вполне понятен. Проект заинтересовал жюри не настолько, чтобы отдать ему первое место. Тем не менее в категории “Инновации” у команды Ka-tet почетное третье место, а также специальная награда медиажюри и одного из спонсоров конкурса — компании Samsung.

Дмитрий Гришин: "Использование робототехники в сфере обучения набирает темп: роботы используются и для облегчения восприятия материала (как в данном случае), и для изучения технических дисциплин, и в качестве помощников для учителей. Другой вопрос, что я уже видел довольно много аналогичных именно этому проекту разработок в Европе и Азии, поэтому нужно глубже разбираться в стратегии распространения и конкурентных преимуществах именно этого проекта".

Второй из представленных конкурсных роботов тоже прибыл из Саратова. Команда из СГТУ им. Гагарина со странным названием “Зеленый слоник” привезла рабочий прототип мобильного робота-хирурга. За громким званием хирурга на деле скрывается способность автоматически накладывать швы пациенту после операции. Допустим, случается некая чрезвычайная ситуация: много раненых, врачей не хватает. Тогда к делу подключают этот мобильный мехатронный комплекс. Когда операция близится к окончанию, хирург передает пациента роботу, и тот доделывает начатое, то есть закрывает рану. По крайней мере замысел выглядит именно так.

Разработчики считают, что их роботом могут заинтересоваться подразделения медицины катастроф и санавиации, МЧС, медицинские службы изолированных населенных пунктов, а также кафедры хирургии медицинских университетов. Демонстрировали умения своего изобретения, кстати, на куриной тушке. Экспериментировать на людях ему все же пока рановато.

Дмитрий Гришин: "Медицинская робототехника — чрезвычайно перспективная область, в которой, как показывает пример Intuitive Surgical, можно продемонстрировать хороший коммерческий успех. Другой вопрос, что это и более рискованное направление — цена ошибки, когда речь идет о человеческом здоровье, намного выше, чем в случае с роботом-пылесосом, который не очень хорошо убрал пыль под диваном. Знания и навыки в предметной области поэтому даже важнее опыта непосредственно в робототехнике. Кроме того, для внедрения в «полевых условиях» проектов такого типа (если говорить, например, о распространении в США) обычно требуется большое количество разрешений специальных инстанций, получение которых может растянуться на годы — об этом я бы тоже подумал в первую очередь и начал прорабатывать соответствующий план решения всех регуляторных вопросов. Не менее важна цена — и насколько добавленная стоимость, приносимая роботом, выше стоимости времени хирурга / зарплаты помощника, который может это сделать за него". 
 

Третий претендент на победу — удаленно управляемый робот для телеприсутствия из Москвы. Команда Wicron МГТУ им. Н. Э. Баумана представила полностью готовый для использования образец. Идея такова: ставите робота там, где хотите находиться удаленно, при этом можете слышать окружающих вас людей, говорить, а ваше изображение демонстрируется на экране монитора. Такая штука вполне применима в секторах мерчандайзинга, супервайзинга, может выполнять роль охранника или консультанта в торговых центрах — то есть везде, где нужно проследить за качеством выкладки товара или проконтролировать, нет ли нарушений в торговом зале. Кроме того, ему несложно найти роль в социальной сфере, в частности, для инвалидов.

Посредством такого устройства совсем не сложно дистанционно присматривать за человеком, возможности которого ограничены, например. Стоимость системы московская команда оценивает в $5000. Кроме видимой части проекта, доступен web-сервис и специальные приложения. Робот развивает cкорость 0,4 м/с. По заявлению разработчиков, автономное время работы составляет 12 часов. Машина умеет преодолевать препятствия высотой не более 20 мм. “Голова” поворачивается по горизонтали на 300 градусов, по вертикали на 90. Прямая видимость составляет 100 метров. Предполагается возможность работы с несколькими wi-fi сетями до 5,8 Ггц, а также работа в сетях нового поколения LTE.

Дмитрий Гришин: "Рынок telepresence — перспективная ниша, но в ней по всему миру уже много игроков. Нужны очень четкие конкурентные преимущества, маркетинг, понимание use case. В данном случае разработчики говорят о продленном времени автономной работы, но без бета-тестов сложно сказать, насколько люди при этом готовы платить больше — на рынке есть роботы телеприсутствия и за $2000, а российская компания R.Bot недавно представила еще более доступные аналоги".

И, наконец, последний из конкурсных роботов. Его произвела команда Меchatronika Team из БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург. Они видят идеального домашнего робота-помощника примерно так: машина, управляемая за счет модульной конструкции. Ему по силам выполнить роль охранника дома, а с помощью встроенного в него манипулятора дистанционно управлять объектами, которые физически недоступны человеку в какой-то отрезок времени. Это значит, когда вы в отпуске или командировке, на него можно оставить любимого кота — он его покормит. Для того чтобы управление роботом с помощью жестов было простым и интуитивным, в процессе разработки проекта использовали технологии Kinect.

 

Меchatronika Team:  «В этом году в конкурсе приняли участие, действительно, очень разнообразные и интересные проекты. Пусть мы и не прошли в мировой финал, Imagine Cup вдохновил нас на создание проекта, вселил уверенность в своих силах, знаниях и способностях и подарил возможность принять участие в мировом конкурсе и создать важные для всех вещи. Эта победа дала нам стимул для дальнейшего совершенствования и развития проекта».

Экстерьер пока откровенно недоработан и скорее напоминает радиоуправляемый танк. Технически же робот более продуман: шестиколесная платформа с индивидуальным приводом и подвеской на каждое колесо. Внутри находится по одному микроконтроллеру на каждый основной узел робота. Модуль с камерой — для передачи видеопотока на встроенный компьютер или любой аналоговый приемник. Один манипулятор — силовой, для грубых работ с возможностью поднятия груза до 1,4 кг включительно. Второй манипулятор — точный, грузоподъемностью до 0,5 кг. Способов управления несколько: программа на компьютере, Microsoft Kinect, копирующий манипулятор и пульт управления. Предусматривается, что робот по необходимости сможет поработать и автономно.

Дмитрий Гришин: "Применение готовых технологических компонентов вроде Kinect — хорошая идея, поскольку позволяет снизить затраты. Не до конца понятен use case робота: больше всего напоминает робота телеприсутствия, но снабженного манипуляторами. Насколько они точны, эффективны, быстро работают? Большая проблема многих современных технологий в этом направлении — слишком медленная скорость реакции и движений. Наконец, если речь идет о продукте, предназначенном для конечных потребителей и тем более для использования дома — критически важен дизайн, простота использования, интуитивность интерфейса. Я бы рекомендовал разработчикам уделить данным параметрам серьезное внимание".

Почему же ни один из этих проектов не вышел в международный финал? — справедливо спросите вы. Все они зрелищные, в той или иной степени социально ориентированные и продуманные. Однако напомню, что для участия в конкурсе надо было использовать технологии и продукты Microsoft, такие как Windows, Kinect, Windows Phone, ASP.NET, Xbox, Azzure или другие, придумать свой инновационный сервис, реализовать его программный прототип и продумать бизнес-модель. В данном случае жюри оценивало инновационность, влияние проекта и его охват, а также бизнес-составляющую.  В инновациях было 10 проектов, однако приз достался самому неожиданному проекту Kinect Magic, цель которого — воплощение эффективных интерактивных презентаций и представлений, в том числе и театральных. По словам Дмитрия Сошникова, координатора академических программ департамента стратегических технологий Microsoft, тот же робот удаленного присутствия — проект более законченный: в него было вложено много усилий и прототип полностью готов, но вот инновационности в проекте откровенно мало. У трогательного ребенка-робота, заинтересовавшего многих, — невелика программная составляющая.  Робот-хирург — проект с громким названием, реальное применение которого на практике в ближайшем будущем нецелесообразно. 

Так или иначе, интерес к теме робототехники в среде студентов-разработчиков воодушевляет. Думаю, мало кто отказался бы от приближения заманчивого технологического будущего из фантастических фильмов, где умные машины повсеместно окружают человека, помогают в быту и в целом здорово разнообразят его жизнь. Одного робота-пылесоса в бытовой эксплуатации маловато как-то. Хочется верить, что в будущем году количество конкурсных заявок на Imagine Cup с любопытными и необычными прототипами роботов, применимых в повседневной жизни, как минимум удвоится. Кто знает, может быть, один из них однажды пойдет в серийное производство и окажется у нас дома. 

Комментарии
51
stroiuraltreid@mail.ru
В ответ на комментарий от Кочевник
Кочевник
у этих студентов нет будущего в роботехнике
СсылкаПожаловаться
Почему ты так решил?
СсылкаПожаловаться
maxxx
В ответ на комментарий от Николай Лекс История переписки4
Николай Лекс
А что вы хотели, если правительству наплевать на такое направление как робототехника? Финансирование стремится к нулю.. Я сам сейчас учусь на факультете "Мехатроника и робототехника" и нас учат на роботах, которые были собраны в 60-х годах! А оригинальные комплектующие и сами роботы стоят кругленькую сумму, вот и выкручиваемся как можем. Роботов собираем из чего попало за свои деньги. У нас даже есть пару роботов на гусеничном и колёсном шасси, у которых корпуса сделаны из дорожных сумок. Дипломную работу люди пишут на основе самопальных робот сделанных из китайских игрушек!
СсылкаПожаловаться
а я смотрю вы вкурсе финансовых вопросоввашего учебного заведения....а вот я знаю что даже в колледже нашего городка населением 80000 есть дорогостоящие станки с ЧПУ на которых учатся и работают студенты...может дело не в правительстве?может хватит винить в своих проблемах кого-либо? кто хотел, кому это надо, тот нашел финансирование...и причем тут финансирование вообще? или вы хотите сказать что сборка мультикоптера ничего не стоит? я сильно сомневаюсь в отсутсвии финансов столичных универов...сильно!!!
СсылкаПожаловаться
venefica666@bk.ru
машины собирать не умеют, а тут уже за роботы взялись
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Hi-Tech Mail.Ru
Apple iPhone 7 32GB
от43 600руб.
Apple iPhone 6S 32GB
от35 740руб.
Samsung Galaxy A5 (2016)
от17 700руб.
Apple iPhone SE 64GB
от31 000руб.
Meizu M3 Note 16GB
от9 490руб.
Samsung Galaxy S7 32GB
от32 500руб.
Xiaomi Redmi 3S Pro 32GB
от9 131руб.
Apple iPhone 7 128GB
от51 500руб.
Samsung Galaxy S7 Edge 32GB
от37 000руб.
Samsung Galaxy A3 (2016)
от14 000руб.
Подпишитесь на нас
Новости Hi-Tech Mail.Ru