Comment les Russes gagnent dans les compétitions de robotique

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Ce n'est pas la première année que de jeunes robots russes remportent des prix dans des compétitions internationales. Nous avons discuté avec trois gagnants du concours RoboCup.

La pandémie a accéléré l'introduction de robots dans toutes les sphères de la vie - il semble que les gens du monde entier pensent aux drones qui remplaceront les coursiers, aux robots industriels qui iront travailler et ne tomberont pas malades, et aux robots médicaux qui peuvent prendre soin des personnes atteintes de COVID-19.

La Russie n'est pas en reste: selon le rapport de la Fédération internationale de robotique, le pays occupe la deuxième place du classement mondial des fabricants de robots de service. Ce n'est pas la première année que des équipes russes remportent des prix aux World Robot Olympiad et aux compétitions RoboCup.

1. Oleg Marchenko, 21 ans

Première place aux World Robot Olympiad 2017, catégorie senior principale, Novosibirsk, équipe Binom (League of Robots)

Oleg Marchenko - Photo de presse

En 2014, j'ai fait connaissance avec la Ligue des Robots, j'ai commencé à participer à des compétitions et des olympiades de robotique. La sélection en Russie est en plusieurs étapes: d'abord l'étape locale (ville), puis régionale, puis l'Olympiade panrusse, puis nous avons les camps d'entraînement fédéraux et le niveau mondial - l'Olympiade mondiale des robots.

En 2014, lors de la sélection en Russie, nous sommes devenus la onzième équipe et n'avons pas atteint le top dix pour continuer à participer à la compétition. En 2015, nous sommes déjà entrés dans l'équipe nationale, nous sommes allés aux Jeux olympiques mondiaux, c'était une raison sérieuse pour ne pas abandonner ce que nous faisions. La première fois que nous n'étions même pas au milieu du classement, nous nous sommes retrouvés à la fin. Et ils ont commencé à se préparer pour la prochaine Olympiade mondiale en 2016.

Des robots entièrement autonomes devraient s'y produire. L'équipe les conçoit à l'avance, les programme et les libère sur le terrain en mode autonome, où le robot lui-même se déplace, s'oriente à l'aide de capteurs, et manipule des objets. Nous ne pouvons pas approcher le robot et influencer d'une manière ou d'une autre son mouvement.

C'est-à-dire que tout ce que vous pouviez faire, vous le faisiez avant. Et donc en 2016, nous sommes en finale des Olympiades mondiales. La performance de notre robot commence, autour d'une foule immense, de centaines de caméras. Le robot démarre, se met en mouvement, tout se passe bien et à un moment donné il quitte la ligne.

Cela n'est jamais arrivé à l'entraînement, on ne s'y attendait pas. Toute la salle haletait. Nous sommes rentrés à la maison et, bien sûr, nous étions très inquiets, à un moment donné, nous avons décidé de tout quitter, mais nous nous sommes ensuite assis et avons analysé toute la situation. Nous n'avions pas prévu que la robotique diffère de la programmation en ce sens que le monde extérieur affecte considérablement la situation.

Notre tâche en tant que développeurs et concepteurs était de préparer le robot aux influences environnementales externes: en 2017, nous y avons travaillé toute l'année. Nous avons tourné au flash, donné des coups de pied au robot pendant la tentative, nous voulions être sûrs qu'aucune force extérieure n'affecterait notre résultat.

En 2017, les stars se sont réunies aux Olympiades mondiales, nous étions le plus prêts possible, la tâche n'était pas facile, mais nous avons compris que nos concurrents ne pouvaient pas atteindre ce niveau de performance même aux Olympiades mondiales. Et en 2017, nous sommes devenus champions du monde.

Après cela, nous avons fait une pause, sommes entrés à l'université, mais en 2018, nous avons décidé de répéter le succès et sommes allés aux Olympiades mondiales en Thaïlande. Tout s'est mal passé, nous sommes entrés dans les 16 meilleures équipes de la catégorie senior, nous ne sommes pas devenus les leaders, la compétition se déroulait déjà depuis une fraction de seconde et notre robot était derrière de quelques secondes. Cependant, nous avons reçu la nomination pour la meilleure solution de la catégorie, ce qui est très agréable.

2. Vasily Dunaev, 18 ans

Première place aux World Robot Olympiad 2018, catégorie Open, Senior High St. Petersburg, une équipe de l'Université nationale de recherche en technologies de l'information, de mécanique et d'optique (ITMO) de Saint-Pétersbourg et du Lycée présidentiel de physique et de mathématiques n° 239

Vasily Dunaev (deuxième à partir de la gauche) - Photo de presse

Il existe plusieurs catégories dans la World Roboto Olympiad (WRO). Par exemple, une partie est lorsque vous avez une tâche claire et que vous êtes en compétition pour savoir qui la fera plus vite et mieux. Mais il y a aussi une catégorie créative. Il a le format suivant - vous disposez d'une cellule d'exposition de 2 mètres sur 2 et 5 minutes de temps pour présenter votre projet.

Lorsque vous avez une tâche précise et précise, cela vous permet de vous regrouper, de penser dans une direction, et de nombreuses solutions originales et hors normes apparaissent. Et dans la catégorie créative, il y a toujours un esprit de compétition, mais vous êtes autorisé à penser de manière créative, à faire tout ce qui vous passe par la tête.

Ce n'était pas la première fois que je remportais la première place dans la catégorie créative au BPO, nous y avons participé en 2014. Les Jeux olympiques ont eu lieu à Sotchi et j'ai pris la deuxième place dans la catégorie junior. Et seulement en 2018, nous avons pris la première place en Thaïlande au BPO de la catégorie senior.

Ensuite, nous avons pris la première place en présentant un robot qui cueillait de manière autonome des fraises dans un jardin. Cela semble simple, mais en fait nous avions une caméra, le robot utilisant un réseau de neurones a trouvé les baies, déterminé leur état, chargé le tout dans la base de données, l'utilisateur a commandé cette baie pour lui-même via l'application, le robot est monté et a choisi le baies à l'aide d'une poignée pneumatique en silicone souple, a conduit au drone, le drone a décollé.

Cela paraît simple, mais en fait le résultat de beaucoup de travail, beaucoup de technologies ont été réunies. Il fallait non seulement le faire fonctionner en même temps, mais aussi synchroniser des technologies complètement différentes.

Après cela, nous avons créé un projet pour RoboCup in Stage - il s'agit d'une fille robot humanoïde qui jouait de la flûte. Le robot, alias la fille Elsa, joue vraiment de la flûte, souffle et tient les trous de la flûte avec ses doigts. Elle peut également entendre les accords joués par le guitariste, les reconnaître et composer sa propre mélodie dans cette tonalité, puis l'interpréter avec la personne. C'est aussi un projet très fort d'un point de vue technologique.

De tels projets développent l'imagination, cela nous aide à avancer sérieusement dans divers domaines de la robotique. Par exemple, la robotique douce [qui utilise des matériaux flexibles et facilement déformables qui permettent aux robots de s'adapter à différentes tâches - de la modélisation de créatures aquatiques à la chirurgie] est un domaine très intéressant et prometteur en ce moment.

3. Rodion Anisimov, 21 ans

Deuxième place pour, étudiant de l'Université technique d'État de Moscou. Bauman

Rodion Anisimov - Photo de presse

J'étudie au département CM-7 de mécatronique-robotique, je suis le capitaine de l'équipe du Bauman Robotics Club. Nous avons concouru avec l'équipe lors des compétitions RoboCup. Il y a 2 catégories: les étudiants participent à la senior, et il y a 3 divisions. Tout d'abord, là où RoboCup a commencé est le football de robots humanoïdes, le second est où un robot doit résoudre des problèmes dans un vrai salon, par exemple, l'année dernière, il y avait une tâche dans un supermarché pour collecter un panier d'épicerie.

Et la troisième partie du concours, à laquelle nous participons, consiste à simuler une salle de stockage, dans laquelle un robot de service doit placer des objets de la bonne manière sur les tables. Tous les objets reposent initialement de manière aléatoire et une tâche est envoyée au robot, qui indique à partir de quelle table vers quelle table l'objet doit être transféré, tandis que les objets eux-mêmes sont des écrous, des vis, c'est-à-dire quelque chose lié à la mécanique. Il existe également des tâches secondaires - par exemple, un robot doit lancer une pièce appropriée dans un trou.

Nous sommes engagés dans ces compétitions pour la deuxième année, respectivement, pendant deux années consécutives, nous y avons pris la deuxième place, ne cédant qu'à l'équipe de Singapour. J'aime que cet événement soit davantage axé sur le développement de la robotique en tant que domaine scientifique. Les tâches sont données à forte intensité de connaissances, professionnelles, de nombreux domaines différents sont utilisés dans la mise en œuvre.

Dans les tâches, un programme de navigation à part entière est utilisé, lorsqu'une carte de la pièce est construite à l'aide d'un télémètre laser et que le robot doit naviguer sur cette carte. Une caméra de vision stéréo est utilisée, à l'aide de laquelle des objets sont détectés, et tout cela se fait à l'aide de réseaux de neurones.

Pendant les jours de compétition, les équipes participantes échangent leurs expériences, discutent de solutions techniques et tout le code utilisé dans les robots est rendu public. Ceci est fait spécifiquement pour le développement de l'industrie. Différentes connaissances sont utilisées ici: théorie des probabilités, algèbre linéaire, analyse mathématique - le tout ensemble.

En dehors de la RoboCup, je suis également impliqué dans d'autres projets. Par exemple, l'année dernière, nous sommes allés en Chine pour une conférence avec un projet sur l'application de l'Internet des objets à la robotique de service. Là, pour un robot humanoïde de service, nous avons réalisé un système de contrôle complet et une interface pour qu'une personne puisse interagir avec ce robot.