Гомельские студенты мастерят роботов-пауков и хотят установить в городе интеллектуальные светофоры

Гомельские студенты мастерят роботов-пауков и хотят установить в городе интеллектуальные светофоры

. Раздел 2014 704 0

Четыре года назад в техническом универси­тете имени Сухого пе­дагоги и студенты реши­ли создать механическо­го робота.

К реализации идеи пришли не сразу.

Первым был Яша

— Изначально мы ак­тивно занимались созда­нием интеллектуальных систем. Писали програм­мы для анализа изобра­жений. Потом эти нара­ботки эволюционирова­ли в системы распозна­вания и классификаторы. С помощью специально­го софта компьютер мог, например, отличить руч­ку от чашки. Со време­нем попробовали при­менить это программное обеспечение в робототех­нике, — вспоминает за­ведующий кафедрой ин­формационных техноло­гий Константин Курочка.

Студенты заинтересо­вались. Работа над пер­вой машиной длилась пару месяцев. Робот по­лучился массивным. Де­тали для него собирали из подручных материа­лов: детского конструк­тора и старого пласти­ка. Раму сварили из алю­миниевых уголков. В ка­честве электродвигате­лей для шасси исполь­зовали стеклоподъёмни­ки от «Жигулей». Пита­ются они автомобиль­ным аккумулятором. Ко­лёса для робота позаим­ствовали от какой-то те­лежки. С ними, правда, вышел небольшой казус. Резина на покрышках ис­точала настолько резкий запах, что её пришлось обернуть брезентовыми чехлами. Глаза роботу смастерили из недорогих веб-камер. Их оснастили дополнительными ми­кроприводами. Так, что­бы «зрачки» могли дви­гаться в различных на­правлениях.

— Это относительно простое изделие предна­значается в первую оче­редь для обучения студен­тов и решения задач, свя­занных с автоматизаци­ей, — уточняет Констан­тин Курочка. — В некази­стой с виду машине уста­новили не только видео­камеры, но и большое ко­личество различных дат­чиков: гироскопических, ультразвуковых и измеря­ющих углы наклона.

Создатели робота дали ему имя — Яша. Сердцем машины стал микрокон­троллер, программное обеспечение для которого студенты написали сами. Код на языке «С» насчи­тывает порядка десяти тысяч строк. Для непро­фессиональных програм­мистов софт достаточно ёмкий. Именно с его по­мощью прописано «пове­дение» машины. Причём, программа универсаль­ная. Работает не только на Яше, но и на его млад­ших «братьях». Трудился над ней ни один студент: программное обеспече­ние стало основой трёх дипломных работ.

Сейчас Яша может са­мостоятельно двигаться, объезжать препятствия в помещении и без посто­ронней помощи находить выход из него. Студенты не перестают экспери­ментировать, поэтому ме­ханизм постоянно совер­шенствуется. Последо­вавшие за Яшей машины уже не такие массивные. Некоторые из них сдела­ны из… старых офисных принтеров.

Робот не игрушка

Сейчас студенты прак­тически отказались от полностью самодельных роботов. В них больше нет необходимости. Ведь в Китае уже производят недорогие конструкторы для изготовления робо­тов в домашних услови­ях. Стоят они от 100 до 300 долларов. В короб­ке — много мелких де­талей и инструкция. Про­цесс сборки напоминает конструирование в Lego.

— Такие роботы лёг­кие и небольшие по раз­мерам. Сделаны в основ­ном из пластика, идеаль­но подходят для сорев­нований по робототех­нике, — поясняет Кон­стантин Сергеевич. Кста­ти, его воспитанники уже участвовали в Roborace — гонках мобильных ро­ботов, которые ежегод­но проходят в Бресте на базе местного универси­тета. Как и в настоящих гонках, здесь побеждают самые быстрые.

За несколько лет в ла­боратории кафедры ин­формационных техно­логий собрался целый парк самых разных робо­тов. Есть среди них и ле­тающий дрон. Главный недостаток миниатюр­ной винтокрылой маши­ны — хрупкость. Корпус сделан из китайского пе­нопласта и при падении легко ломается, как и пла­стиковые винты, подни­мающие дрона в воздух. Поэтому студенты осна­стили машину дополни­тельной защитой. Обыч­ные пластиковые хому­ты, установленные под двигателями, смягчают удар при неудачном при­землении.

Китайские запчасти не отличаются надёжно­стью и в плане электро­ники. Чаще всего сгора­ют микросхемы памя­ти, слетают прошивки. Но конструкторы про­должают закупать их: во-первых, недорого, во-вторых, электронику made in China можно перепрограммировать.

— А вот это — шага­ющий робот-паук. Его со­бирают и программируют студентки 3 курса, — де­монстрирует очередную поделку Константин Сер­геевич и тут же достаёт с полки механический ма­нипулятор. Выглядит ме­ханизм футуристично. С его помощью студенты также обучаются про­граммированию.

«Полуфабрикатных» роботов в нашей стране пока не производят, хотя необходимая материаль­ная база для этого есть на ряде белорусских пред­приятий.

Суперкомпьютер и умные светофоры

Есть не сколько способов управле­ния роботами. Один из самых распростра­нённых — написать про­грамму и загрузить её в систему машины. Даль­ше она действует авто­номно, а авторы при не­обходимости изменяют и совершенствуют софт. Также можно управлять роботом удалённо через радиосигнал, вайфай или блютуз. Необходимая для этого электроника уста­навливается в машину и компьютер. Затем робот с помощью различных датчиков собирает необ­ходимую информацию и отправляет её на ком­пьютер для дальнейше­го анализа.

Также есть возмож­ность через ПК отпра­вить роботу управляю­щую команду. Для обра­ботки больших объёмов данных, по словам завка­федрой, в распоряжении студентов имеется супер­компьютер. По сравне­нию с обычной настоль­ной «персоналкой», кон­фигурация у него сверх­мощная: установлено 32 процессора и 128 гига­байт оперативной памя­ти. В качестве операци­онной системы исполь­зуется Ubuntu — одна из разновидностей Linux. Такая ОС от привычной Windows выгодно отли­чается открытым исхо­дным кодом, который можно легко переписы­вать и видоизменять, бо­лее эффективно исполь­зовать ресурсы компью­тера.

Сейчас студенты «по­литеха» работают над не­сколькими интересными проектами, связанными с роботами. Например, одну из машин обучают распознавать различные растения. Пока «ученик» практикуется на цитрусо­вых и уже научился отли­чать апельсин от лимона.

Ещё один проект — создание программного обеспечения для интел­лектуальных светофо­ров. С помощью мини­мального количества ви­деокамер и специальной программы светофор бу­дет фиксировать интен­сивность транспортно­го потока и количество пешеходов, ожидающих зелёного сигнала. Исхо­дя из полученных дан­ных, можно эффективно регулировать движение. Бета-версия програм­мы для умного светофо­ра уже написана. Сейчас её совершенствуют. Если работа окажется удачной, в следующем году она станет темой очередного дипломного проекта.

Михаил ШЕВЕЛЕВ, фото автора, Советский район

gomelskie-studenty-masteryat2 gomelskie-studenty-masteryat3 gomelskie-studenty-masteryat4 gomelskie-studenty-masteryat5

Оставить комментарий


Каталог TUT.BY Яндекс.Метрика