В Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ студенческая команда инженерного кружка Engi-Teams готовит к международным робототехническим соревнованиям «Евробот» двух роботов, получивших неформальные имена «большая белка» и «бельчонок». Основная задача на игровом поле — перемещение деревянных брусочков, имитирующих орехи, с их последующей сортировкой по цветам. Действовать машинам предстоит полностью автономно: ориентироваться в пространстве им помогают компьютерное зрение и лидарно-инерциальная навигация.
Капитан команды, студент третьего курса Института физико-технических интеллектуальных систем (ИФТИС) Александр Кузенков поясняет, что «большая белка» — основной игрок, который за отведённые 100 секунд должен не просто транспортировать «орехи», но и в зависимости от того, за какую команду выступает, переворачивать брусочки нужной стороной вверх. После 80-й секунды на поле выезжает «бельчонок», добавляя динамики и зрелищности. Инженерное решение впечатляет: голономная платформа на омни-колёсах позволяет машине двигаться в любых направлениях — вперёд, назад, боком и под углом. Максимальная скорость достигает двух метров в секунду, а вес конструкции составляет 8–10 килограммов, при этом габариты жёстко ограничены правилами соревнований.
Управляет сложной механикой мощная электронная начинка. Особенность архитектуры — внешний хост-компьютер, на котором работает весь тяжёлый программный стек. По Wi-Fi он связан с мини-компьютером, установленным на роботе, а тот, в свою очередь, управляет микроконтроллером моторов. Связь между элементами обеспечивает робототехнический фреймворк Robot Operating System 2 (ROS 2), программный код пишется на Python и C++. Ориентацию в пространстве и выполнение задачи помогают десятки датчиков: лидар, создающий двумерное облако точек, десятиосевой инерциальный модуль, оптический сенсор, работающий по принципу компьютерной мыши, а также две камеры — бортовая для распознавания цвета и внешняя для глобальной навигации.
Самым сложным, по словам капитана, оказалось не проектирование механики, а создание устойчивого кода. Система должна быть отказоустойчива: если отключается какой-либо сенсор, она не должна потерять локализацию на поле и сбиться с траектории. Несмотря на высокие технические требования, команда из 16 человек, в которую входят студенты от первокурсников до аспирантов и выпускников разных институтов, настроена оптимистично. В прошлом году ребята заняли второе место на этих соревнованиях, в этом — нацелены на первое.
Промежуточные заезды пройдут 10–12 апреля во Дворце пионеров на Воробьёвых горах, финал состоится 15–17 мая в студенческом офисе МИФИ. Победителей определят скорость, точность и надёжность автономных «белок» в деле.
