Как я участвовал в соревнованиях роботов 🤖

 Публичный пост
11 декабря 2022  325

Disclaimer: технических подробностей не будет, у нас тут не Хабр, но если будет интересно - готов рассказать в деталях!
Disclaimer2: я в первый раз в жизни пишу пост, понятия не имею, как это делается. Будет много картинок :)

Что за соревнования такие

Существует в России, в Санкт-Петербурге, странноватое место, которое называется ЦНИИ РТК. В 2016 году я пришел туда работать, и оказалось, что они проводят свои соревнования, к тому моменту уже 1 или 2 года как.

Возможно кто-то узнает вот эту башенку
Возможно кто-то узнает вот эту башенку

Подробно про сами соревнования, регламент и вообще все можно узнать на официальном сайте и группе ВК, поэтому я тут кратенько.

Есть полигон, который состоит из кубиков, каждый кубик - испытание, проходишь испытание - получаешь баллы. Робот разваливается по дороге, требуется вмешательство или еще что-нибудь - теряешь баллы, кто набрал больше баллов - тот и молодец :)
Две попытки по 10 минут, в зачет идет лучшая.

Как-то так выглядит полигон
Как-то так выглядит полигон

Есть две основные категории:

  • Искатель - для тех кто младше, смотришь на робота, едешь по полигону
  • Экстремал - для тех то старше, сидишь в будке, робота не видишь, ориентируешься только по тому, что он тебе присылает. (Обычно это скучное видео с камеры, но жесткого правила нет, если будете ехать чисто по дальномерам - я хочу видео)

Задания можно разнести на три категории:

  • На проходимость - проехать по крыше, по искусственной траве, по куску линолеума смазанному WD-40, по всяким нагромождениям, все в таком духе
  • На использование манипулятора (если он есть конечно) - перекладывать разные штуки с места на место, поворачивать вентили и т.д.
  • На автономность - прям в выделенных под это ячейках есть только следование по линии, но потенциально можно проехать автономно хоть весь полигон, и чтоб сам еще манипулятором все пошевелил. Ограничение, на сколько я помню, в том, что нельзя совсем уж тупых штук вроде ехать вперед 10 секунд, повернуть направо, ехать 5 секунд

Что я там делал вообще

С маркетингом первые годы все было плохо и тупо не хватало участников, поэтому было как-то так:
Ты участвуешь в соревнованиях роботов
Эээээээ
Это не вопрос был, робота мы тебе дадим, на первое время

Обычно соревнования проводились в рамках каких-нибудь фестивалей типа Робофиниста или Robofest, поэтому там были и просто посетители, которых надо было развлекать, этим мы и занимались. Ну еще собирали и разбирали полигон, придумывали и делали для него новые препятствия, помогали с проведением самих соревнований.

Вот так мы развлекали посетителей - давали роботом погонять. От первого лица!

Знакомьтесь, Лупоглаз (внизу)
Знакомьтесь, Лупоглаз (внизу)

На мальчике слева - самопальный шлем виртуальной реальности, мальчик поворачивает голову - Лупоглаз поворачивает голову. Довольно прикольно. Иногда подходили девушки в юбках и хотели присесть перед Лупоглазом, чтобы рассмотреть получше, приходилось останавливать :)

Робот номер ноль

Это было странно, по другому не описать. Со стороны это похоже на гонки черепах, наверное. Большую часть времени ничего не происходит, какая-то непонятная херовина чем-то жалко пытается шевелиться, иногда застревает, изредка смешно падает.
Но время от времени приходит участник, который умеет делать что-то руками, и тогда все получается куда более динамично.

Знакомьтесь, Степашка
Знакомьтесь, Степашка

Ехех

Нет, ну с чужим роботом и у меня было динамично и весело.
Степашка был хорош, его даже потом в музее при ЦНИИ РТК оставили, может до сих пор стоит. Манипулятор из принтерного лотка для бумаги, вся поверхность в отверстиях с шагом 10 мм, что позволяло крепить сверху что угодно (нет, зато стоило очень дорого, в лазерной резке каждый врез увеличивает стоимость :) ), на месте разворачивался, как танк. А еще ему хватало сил на то, чтобы кирпичи с места сдвигать. На первых двух соревнованиях мы с ним даже первое место заняли, а потом нам сказали сделать наконец нового робота, потому что задолбали.

Внимательный читатель может заметить, что сзади появились два пропеллера
Внимательный читатель может заметить, что сзади появились два пропеллера

Мы с ним все равно потом еще немного выступали, потому что участников было все еще мало, но призовых мест больше не было.
Поправок внесли ему две - камеру заднего вида и два импеллера.

Камера работала не постоянно, но давала клевый эффект - оператор мог, по нажатию на кнопку, переключать изображение и инвертировать управление. Т.е. если ты встрял, и развернуться уже не получалось, можно было попробовать выехать задом. Не пригодилось ни разу правда :(

С импеллерами смешная история получилась: на предыдущем фото шариков для пинг-понга - это вообще одно из самых сложных испытаний было, так вот мы задумали их раздуть и просто проехать :D
Изначальный план был дуть перед собой, но не получилось, тогда воткнули ему в зад камеру, чтобы видеть, куда едешь, пока дуешь. Разумеется первая проверка этой идеи была прямо на соревнованиях, и оказалось что ничего нормально не работает :D
Когда пропеллеры раскрутились, вибрация оказалась такой, что картинка с камеры превратилась в однородное пятно. Казалось бы ладно, нужно-то просто вперед проехать, но это оказалось тоже непросто. Держали когда-нибудь в руках джойстик от современной приставки? Знаете там стики такие, чтобы бегать? Вот чтобы дуло, нужно было жать на этот стик, а чтобы ехать - надо жать на стрелочку вверх на крестовине. И то и другое предназначено для одного левого большого пальца, мда. Мораль: проверяйте идеи перед продакшеном!

Робот номер один

Спустя время нам окончательно запретили выступать со Степашкой, и тогда пришло время делать своего робота.
У моего руководителя (Макс, привет, вряд ли ты это читаешь) была идея фикс - сделать робота с подвеской как у марсохода. Не, ну он же должен ползать по пересеченной местности на другой планете, значит наверное должен быть проходимым, да?

Получился совсем не марсоход, ну да и я - не НАСА :)

Я не умею давать нормальные имена, поэтому...

Знакомьтесь, Ровер
Знакомьтесь, Ровер

Про него, если честно, сложно что-то рассказать. Он получился просто никакой, хотя и прикольно выглядел :)
Моторы вообще сразу были в разряде расходников, один-два менялись между попытками. Он был не очень быстрый, довольно слабый, фигово поворачивал, и при всем этом был еще и переусложненным. Не делайте так.
А еще он был слишком высоким и легко переворачивался :)

Зато у меня есть видео на котором можно посмотреть, как это примерно выглядит для того, кто управляет роботом.
На 4:40 видно как делали фотографию выше, а на 4:42 как робот перевернулся :D

С ним я уверенно занимал места где-то в начале нижней половине общего рейтинга :)

Робот номер два

Мы немного подумали, и решили сделать новую версию, поработав над ошибками.
Поэтому он вышел даже хуже, конечно же :D

Ровер 2.0
Ровер 2.0

Мы смогли избавиться от одной болячки первой версии - этот гораздо лучше поворачивал. А вот от остальных проблем мы не избавились: моторы все еще были слабым местом и не давали никакой проходимости, а обслуживать его, в силу конструкции, стало только сложнее. В качестве бонуса: корпус ему нарезали из более мягкой стали, которая предназначена для сгибания, поэтому в процессе езды он колебался как желейка :D
А поворачивающиеся колеса очень охотно застревали в самых неожиданных местах.

Памагити
Памагити

Доделывая его в вечер перед соревнованиями, я уже понимал, что это провал. Так и оказалось.

Зато я очень хорошо запомнил тот вечер. Сидел один в кабинете, уже тупо смотрел на робота, ничего не хотелось делать. Время что-то около 10 вечера, через пол часа пора выходить на поезд. Неожиданно заходит @denisdenk и говорит "Что-то ты выглядишь плохо, давай я помогу тебе взбодриться, у меня вот есть с собой молотый бразильский кофе, давай сделаю тебе". Так я в первый раз в жизни попробовал по-настоящему крепкий кофе. Офигел знатно, сердце билось так, что когда я просто сидел - я покачивался. Кажется почти не спал в ту ночь, но на утро все равно чувствовал себя бодрячком! Хороший кофе, хороший друг :)

Робот номер три

Ну уж с третьего-то раза у нас должно было что-то получиться правда?
А-ХА-ХА-ХА-ХА-ХА
Ну вообще-то почти получилось.

Ровер 3.0
Ровер 3.0

Вот теперь мы действительно проделали работу над ошибками. Большие колеса, нормальные моторы, даже подвеска более-менее работает.

К тому моменту в правила внесли изменения - теперь для нас было обязательно, чтобы робот умел в какую-никакую автономность. Как самый простой и очевидный вариант мы тоже решили делать следование по линии, но мы ж крутые, мы ж могем, мы ж не первый год участвуем. Короче мы решили выпендриваться и сделали распознавание линии при помощи отдельной камеры - серый конус между передними колесами - это она.

Фатальный недостаток у этой версии оказался всего один - он УЖАСНО медленный. Из 10 минут попытки, на прохождение по линии тратилось 5. Внимательнее смотрите, что заказываете с AliExpress :)

А еще история про настойчивость: деталь к которой крепились моторы исправлялась и перепечатывалась 17 (семнадцать) раз. Может это история про мою невнимательность и глупость, конечно, я не уверен, но хочу думать, что про настойчивость.

На моменте с этим роботом произошел максимальный разъеб лично меня, я не могу назвать это по другому.
Я работал над этой железякой несколько месяцев, больше трех точно, думал что уж какой-то опыт я накопил и смогу вскарабкаться обратно к призовым местам.

Обычно первая и вторая попытка проходят в разные дни, чтобы можно было успеть починить робота в случае чего. В тот раз один из давних участников не смог попасть на первый день соревнований и пришел только на второй. А потом оказалось, что он не успевал сделать ничего к обязательному условию про автономность, и воспользовался неоговоренной в правилах лазейкой. Перед своим заездом он даже обсуждал это с главным судьей соревнований примерно так:

Ты же понимаешь, что это не твой уровень и просто лазейка?
Понимаю, но я не успевал, а по правилам так можно
Ладно, фиг с тобой, допущен до попытки

Если не ошибаюсь, он тогда занял второе место, а я четвертое. Снова не оказался на пъедистале, хех. Правда тогда мне дали грамоту за то, что больше других получил баллов за автономность, так что в каком-то смысле все равно получил приз :)
Я еще потом поинтересовался у него, сколько он своего робота делал. Он сказал, что меньше месяца.

Штош.

Не нужно переусложнять, получается.

Парня я не виню, конечно же, он молодец, думаю у него все круто сложилось дальше, он умный. Но в моменте обидно было прямо до слез.

И еще много роботов

Те соревнования для меня, как для участника, стали последними, больше не хотелось. Помогал коллегам своих роботов доделывать, моего Ровера потом другие доделывали, вроде с ним даже занимали призовые места, не уверен.

Но история приняла интересный оборот. Нам сказали разработать новый полигон и к нему роботов, чтобы мы предоставляли и полигон, по которому кататься, и роботов, которые бы по нему ездили. Так мы сделали робота, под которого мы же сделали полигон :D
Специально проверяли, что он может пройти все препятствия, и придумывали новые специально под него. А еще он умеет какать.

Агро-робот
Агро-робот

Там были какие-то мутные истории с грантами, выделением средств, как водится, непонятно на что и всякое в таком духе, я не знаю ничего об этой стороне вопроса.
Зато знаю, что пока я оттуда не уволился, мы собрали около 60 штук, а после этого - еще около 100, если не больше.

Много агро-роботов
Много агро-роботов

Вместо заключения

Не знаю, что еще добавить, такая вот история. Теперь всем говорю, что роботов делал.

Буквально я
Буквально я

11 комментариев 👇
Захар Кириллов , Амбассадор ЕРАМ в Клубе 12 декабря 2022

Твой пост — огнь! Получилось очень классно и вдохновляюще, на мой взгляд.

Скажи пожалуйста, сколько примерно позиций в BoM для такого робота и какова их общая стоимость?

  Развернуть 1 комментарий

@zahhar, спасибо :)

Честно говоря, довольно трудно оценить, прошло много времени и много зависит от фантазии разработчиков)
В самом-самом базовом варианте, который позволит прокатиться в самой простой категории, наверное будет вот так:

  • Шасси, можно сразу с моторами, беглый aliexpress предлагает где-то за 20 евро
  • Драйвера для моторов, минимум на 2 канала в случае гусеничной платформы 1 - 5 евро
  • приемник сигнала с пульта, который будет говорить какому драйверу крутить мотор и куда - 15 евро
  • сам пульт - 30 евро

Итого меньше 100 евро просто, чтобы собрать что-то в кучу и оно поехало :)
(я не гарантирую, что если купить все по ссылкам - оно поедет :D)

Ну а верхнего потолка нет, разумеется. Я видел роботов собранных из наборов Lego Mindstorms, по моему такие стоили порядка 400$ за набор, а в одного робота могло уходить больше одного, ну или там с дополнительными ресурсными наборами, не уверен уже.

  Развернуть 1 комментарий

ездил 5-6 лет назад, ещё школьником, в Белгород на соревнования

можно было участвовать на своём работе, а можно было взять погонять того самого агро-робота

организаторы подарили пару штук, мы их увезли в подмосковье

с тех пор они активно используются в кружке по робототехнике в качестве впечатляюще-крутого робота для новеньких детей)

кто знает, у скольких детей усилилось желание заниматься робототехникой после гонки на двух марсоходах, управляемых с геймпада

  Развернуть 1 комментарий

а, ну ещё мы какое-то время пытались поправить прошивку, чтобы одновременно работало и движение вперёд, и поворот. и чтобы при долгом нажатии кнопка поворота не залипала)

  Развернуть 1 комментарий

@Dolgo_polo, о, так может мы еще и лично виделись получается :D
На самом первом соревновании в Белгороде я был, и запаковывал нескольких роботов для отправки :D
Я страшно рад слышать, что их активно использовали, правда :)

Вообще изобретательность людей поражает, мы встретили как-то ребят, которые сказали, что в этих дешевых моторах за 2$ отвратительные редукторы (что правда), поэтому они сами выточили свои шестеренки!

  Развернуть 1 комментарий

@vikeyer, и до сих пор используют!)

отличная штука вышла для образовательно-развлекательного процесса

  Развернуть 1 комментарий

Виктор, классный пост!
А скажи пожалуйста, кто-то из крупных компаний интересовался ими в формате сделайте мне такой же, но побольше. Что бы в поля отправить пшеницу собирать.

  Развернуть 1 комментарий

@Yurecccc, спасибо!)
На сколько мне известно - нет, да и не делается это так, к сожалению. Проще взять трактор и научить его самостоятельно бегать по траектории, вроде такие проекты в НИИ были, но что-то мне подсказывает, что все давным-давно заглохло

  Развернуть 1 комментарий

@vikeyer, понял тебя. Жаль, что остановили разработки. Хотя может дело просто в экономике условно проще нанять тракториста, чем ставить всё это оборудование

  Развернуть 1 комментарий

@Yurecccc, я не уверен, но полагаю это произошло не потому, что не нужны автоматизированные тракторы, а потому, что отечественные получатся по-любому дороже, поскольку будут зависеть от иностранных датчиков, к которым добавятся стоимость разработки у нас :(
В этом плане проще взять все готовое забугорное... Самим делать будет смысл тогда (если) когда научимся делать сами вообще все, от датчиков до комплюктеров. Мне так кажется

  Развернуть 1 комментарий

@Yurecccc, вроде вот уже тридцать лет что-то разрабатывают: https://cognitive.ru/ . Кажется, сначала просто компьютерным зрением развивались, а потом уже ушли в робототехнику. Я видел это дело у некой Ольги Усковой (основатель компании), но не знаю, насколько оно реально работает/используется.

  Развернуть 1 комментарий

😎

Автор поста открыл его для большого интернета, но комментирование и движухи доступны только участникам Клуба

Что вообще здесь происходит?


Войти  или  Вступить в Клуб