«Залізяка» з душею

Чи стане скромне сьогодення українського роботобудування солідним майбутнім? Відповідь — у головах нинішніх студентів країни.

Три дні на базі Севастопольського національного­ технічного університету студенти провідних технічних ВНЗ України змагалися в умінні програмувати мобільних роботів. Кожен із учасників вкладав у апарат часточку своєї душі й знань, і з того, як рухається високотехнологічна «залізка», виконуючи чергове завдання, можна було судити про здібності самого програміста.

Робототехнічна творчість

На II всеукраїнську олімпіаду «Програмування мобільних роботів-2011» приїхали дев’ять команд із шести технічних ВНЗ різних регіонів України. Кожній з них надали в користування апарати «Роботіно» дочірньої компанії «Фесто» — одного з організаторів і спонсорів турніру. Ще дві машини студенти привезли самі, але й це лише конструктори Lego, які можна купити приблизно за $300. Ексклюзивні, самотужки складені роботи в змаганнях не брали участі. Але це, як виявилося, не суперечить головній ідеї студентської олімпіади.

— Усе мистецтво керування роботом полягає у вмілому його програмуванні, — пояснює завідувач кафедри технічної кібернетики СевНТУ Леонід Андрійович Краснодубець.— Щоб написати успішну програму, треба насамперед осмислити завдання й розробити алгоритм руху робота, наприклад, лабіринтом або проїзд через ворота. Справа це творча, програми пишуться довільно, і одна на одну зовсім не схожі, навіть якщо виконуються ті самі завдання на однакових апаратах. Студент вкладає в робота часточку своєї душі, і за дією моделі можна оцінити автора програми.

Кожній команді треба було виконати чотири завдання, на створення програми й тестові заїзди надавалося­ дві години. Але в кращих команд на все про все в середньому йде 30-40 хвилин. На перший погляд здається, що учасник керує своїм роботом за допомогою комп’ютерного джойстика або мишки. Однак насправді людина пише програму й більше не бере ніякої участі у виконанні поставленого завдання. А вони досить складні: пройти в лабіринті, зиґзаґом, виштовхнути з кола кубики тощо. Тому роботи часто втрачали орієнтацію в просторі і йшли зовсім не туди, куди наказували їм програмісти-початківці.

За підсумками триденного турніру кращою визнана команда «Бойові мамонти» з Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», яка набрала 33 бали.

Україні потрібні «технарі»

Так уважає доктор технічних наук професор Леонід Краснодубець, один з організаторів олімпіади.

— Мета олімпіади — посилити мотивацію до навчання студентів з інженерно-наукових профілів, — говорить учений. — Адже сучасна молодь чомусь більше прагне до гуманітарних ВНЗ. А проблеми й завдання, що стоять перед нашою країною, вимагають уваги до інженерної освіти. Причина ж такого малого інтересу до технічних спеціальностей­ очевидна. Зрозуміло, що кожен випускник мріє потрапити на добре оплачувану роботу. Ну а куди сьогодні може влаштуватися свіжоспечений інженер, коли заводи стоять, а працюють тільки торговельні й сервісні центри, юридичні фірми, банки й ринки? А заводи — ні! От взяти, наприклад, найбільший севастопольський завод «Мусон», для всього Союзу він виробляв унікальне навігаційне обладнання систем супутникового аварійного виявлення. А тепер з нього зробили крижану ковзанку й величезний універсам. Інженерам нашим там уже робити нема чого.

Український робот?

— Де ми зараз у порівнянні з іншим світом?

— Я б розділив свою відповідь на дві частини, — говорить керівник дидактики ДП «Фесто» Євген Риженко. — Щодо створення роботів, як і науково-технічного прогресу в цілому, в України, звичайно, ще все попереду, тут ми на початковій стадії, бо навіть «Роботіно» виробництва Німеччини й більшість промислових роботів імпортуються в нашу країну. Інститути з розробки роботів у нас є, але все це не поставлено на потік. А от що до програмування, навіть на прикладі цієї олімпіади можна сказати, що є дуже талановиті студенти й фахівці, у яких безліч свіжих ідей. Крім того, той факт, що обслуговують імпортних роботів переважно наші фахівці, свідчить: ми цілком готові брати участь у світовому прогресі робототехніки. Ну а на цьому етапі й ця олімпіада унікальна для України, адже ми перші, хто почав проводити змагання на справжніх промислових роботах. Правда, щодо шоу й видовищності змагань у нас теж ще все попереду. Наприклад, у Лондоні або в Стамбулі такі ігри поставлені на широку комерційну основу, там роботи грають у футбол, хокей, змагаються в боротьбі…

— Яка еволюція чекає на роботів майбутнього?

— Можна спрогнозувати три основні тенденції. По-перше, збільшення часу автономної роботи мобільних апаратів, тобто появу нових джерел енергії, за рахунок чого роботи стануть ще мобільнішими й «незалежними». Сучасні зразки працюють на акумуляторах, і тому їхньої мобільності вистачає лише на 3—4 години. За більшого ресурсу часу роботів можна буде використовувати для тих операцій, де сьогодні їх застосовують у скромних обсягах. Наприклад, вони будуть активно задіяні в рятувальних і дослідних заходах як апарати, що переносять високу температуру, під час ефективної і швидкої ліквідації техногенних катастроф тощо. Коли людина не має кудись доступу, робот може в цьому допомогти. По-друге, промислові роботи стають усе більш розвиненими, різнобічними за рахунок того, що сьогодні встановлюються потужні процесори й системи керування. Такий апарат у рамках одного комплексу виконує різні завдання й здатний у тому числі до самонавчання.

І, нарешті, третій напрямок — біоніка (молода наука про застосування в технічних пристроях і системах принципів живої природи і їхня реалізація в промисловому виробництві. — Прим. авт.). Цього року на виставці в Ганновері «Фесто» представила мобільного робота-чайку. Він повністю імітує політ справжнього птаха, здатен літати в приміщенні, сам бачить перешкоди й може їх облітати. Сьогодні найефективнішою моделлю створення чогось нового вважається копіювання вже наявного в природі, тих принципів, які «винайдені» до нас і пройшли випробування за тисячі й мільйони років еволюції. Майбутнє робототехніки і за такими дослідженнями.

— Чи варто одухотворяти робота й наділяти його якимись людськими рисами?

— Це особливість людської психіки, одухотворяти можна й комп’ютер — дати йому ім’я й розмовляти з ним. У Японії вже є роботи, які виконують функції доглядальниць, медсестер, намагаючись замінити живе спілкування. Тут питання от у чому: робот призначений для виконання певних завдань, і як би до нього не ставилися, він усе-таки продукт людини. Тобто машина вміє робити тільки те, що в її програму закладено. Тому особисто я не одухотворяв би роботів. Що ж до сучасних домислів про повстання машин, на цьому етапі зарано про це говорити. Передбачати майбутнє так далеко якщо хтось і може, то зараз навряд чи ми до нього прислухаємося.

Мамин помічник

Ярослав Бульда, студент кафедри технічної кібернетики Севастопольського національного технічного університету, займається самостійною розробкою робототехнічних пристроїв. На олімпіаді він презентував свій новий апарат.

— Мій робот призначений для проходження різних перешкод, — говорить він. — Завдяки високій прохідності гусеничного шасі він може виконувати різні завдання. На нього можна навісити будь-яке комп’ютерне обладнання вагою до п’яти кілограмів. Наприклад, оснастити його відповідними датчиками та системою телеметрії й відправити у вугільну шахту для оцінки стану повітря. На олімпіаді ми беремо участь у показовому виступі, оскільки цей апарат належить до іншого класу роботів.

Робототехнікою Ярослав почав займатися не випадково. Матері студента потрібна була допомога в прибиранні квартири, і винахідливий син запропонував скласти електронного помічника — робот-пилосос. За задумом автора, у робота буде у квартирі своя база для підзарядки та відпочинку. У заданий час, наприклад з 9 до 12 години, він залишає базу, котиться квартирою й робить свою справу. Як тільки пилосос, наділений «електронними звивинами», відчує, що в нього розрядилися батареї, він швиденько найкоротшим маршрутом вирушить на базу на двох ведучих і одному опорному колесах, де сам підключиться до розетки й «обідатиме». Єдине, що доведеться робити мамі Ярослава, то це витрушувати із триколісного помічника сміття.

Довідка «УТГ»

Така севастопольська олімпіада, але з механотроніки, щорічно проходить і на базі Київського політехнічного інституту. Унікальність цих змагань у тому, що це не теоретичне програмування, у якому студенти виконують якісь абстрактні завдання на папері. Тут використовуються моделі, які імітують реальні промислові компоненти: пневматичні циліндри, розподільники, контролери, абсолютно ідентичні промисловим зразкам. І якщо студент навчиться з ними працювати, то це дасть йому переваги на ринку праці.