Алексей Мешков и Дмитрий Куприянов

MT.Evolute: как делать проекты по робототехнике быстро и не запутаться в стандартах

С чего начать во взрослой робототехнике, когда Lego уже не справляется со всеми сложными задачами, а на занятиях не хочется возиться с отвертками и болтами и терять время на сборку конструктора — такими вопросами задались в лаборатории Университета ИТМО MT.Lab и сделали универсальный образовательный комплекс MT.Evolute. Комплекс совместим с основными популярными инструментами робототехники и позволяет школьникам и студентам первых курсов собрать собственное устройство максимально быстро и не запутаться в многочисленных стандартах. Накануне его автор — магистрант кафедры мехатроники Университета ИТМО Алексей Мешков — представил разработку на выставке Skolkovo Robotics V. Подробнее о проекте он и основатель лаборатории MT.Lab, аспирант кафедры мехатроники Дмитрий Куприянов, рассказали ITMO.NEWS.

Какую главную проблему решает MT.Evolute?

Дмитрий Куприянов: Чтобы в целом описать ситуацию, с которой сталкиваются те, кто учится робототехнике, можно привести короткий пример. Есть одна замечательная картинка, там изображены люди, которые сидят и говорят: «Сейчас у нас есть 14 стандартов, надо бы нам собраться и придумать свой идеальный универсальный стандарт». В итоге все это приходит к тому, что через год собираются другие люди, у которых есть теперь уже 15 стандартов, и они снова начинают думать о том, что все это неплохо бы объединить в нечто общее.

Мы решили на эти грабли не наступать и сделать комплексное устройство для обучения базовым основам робототехники, которое было бы максимально совместимым с основными популярными инструментами.

Такая идея нас посещала еще с момента основания лаборатории MT.Lab в 2012 году. Уже тогда мы хотели создать что-то вроде универсального мобильного робота, на которого было бы достаточно просто «навешивать» огромное количество разного рода комплектующих и работать при этом в условиях унифицированной среды. Предпринимались разного рода попытки, но конкретных идей не возникало.

Позже стало понятно, что существующие робототехнические комплексы не соответствуют нашим требованиям, у них есть огромное количество недостатков — это и устаревшие языки программирования, и отсутствие широкой совместимости с новыми и современными устройствами и деталями. Самый простой пример: их попросту невозможно наращивать, так как существующие разъемы подразумевают закупку оборудования какого-то конкретного производителя. Это очень неудобно, и учитывая то, как за последние пять лет продвинулась робототехника, сколько новых курсов и кружков появилось, накладывает серьезные ограничения в работе.

Мы стали искать, чем бы их заменить, при этом на рынке ничего интересного не нашли. К примеру, есть Lego Mindstorms, но это не совсем университетский уровень. А есть отечественный робототехнический конструктор ТРИК, который совмещает в качестве железа элементы советского конструктора и свои платы.

Роботы, разработанные MT.Lab
Роботы, разработанные MT.Lab

Алексей Мешков: Еще когда я учился на первом курсе бакалавриата, мы занимались также на робототехническом комплексе Boe-Bot. И уже тогда было понятно, что он не предоставляет всех возможностей, которые необходимы в курсе робототехники. Так и появилась идея MT.Evolute. Разработка велась постепенно. Сначала я оформил ее в своем дипломе, а потом, уже в магистратуре, решил подать проект на конкурс практико-ориентированных НИОКР. В итоге мы выиграли и сейчас находимся уже на другом, более серьезном уровне разработки.

Для кого предназначен образовательный комплекс?

Алексей Мешков: С самого начала комплекс разрабатывался для внедрения в курс робототехники здесь, на кафедре мехатроники Университета ИТМО. Он предназначен для обучения школьников старших классов и студентов первых курсов бакалавриата основам робототехники. С помощью него студенты могут быстро создать собственный проект и самостоятельно посмотреть, как управляются схемы, контроллеры, как они взаимодействуют друг с другом. Это важно, ведь разные компоненты абсолютно по-разному влияют друг на друга.

Дмитрий Куприянов: В общем смысле этот комплекс для тех, кто не хочет долго вдаваться в механические детали. Грубо говоря, у вас есть алгоритм и нужно быстро на чем-то собрать проект. В нашем случае у вас появляется платформа, где вы можете все сделать очень быстро, повесить нужные датчики и уже дальше полностью сконцентрироваться на программировании. Отвлекаться на механическую часть и тратить время на металлический конструктор больше не нужно.

Как все работает?

Дмитрий Куприянов: Сейчас на него установлено четыре двигателя и две батареи. Если говорить про корпус, то его можно поделить на две зоны. Двигатели и моторы — это то, что мы не меняем в процессе занятия, все это у нас закрыто крышкой, посаженной на винты. Однако под верхней крышкой находится монтажное отверстие. Оно как раз и предназначено для того, чтобы туда можно было устанавливать разного рода микроконтроллеры, такие же отверстия находятся по периметру комплекса. Таким образом, мы можем «навешивать» на него огромное количество периферий и не возиться с отверткой и винтами. Это существенно экономит время на занятии.

Накануне вы представили комплекс на выставке в технопарке в Сколково Skolkovo Robotics. А до этого демонстрировали разработку в Эстонии на международном робототехническом фестивале Robotex в конце прошлого года. Что изменилось за это время?

Дмитрий Куприянов: Самое интересное, что мы впервые участвуем с нашим комплексом в выставке на территории России. Так сложилось, что до этого у нас команды ездили на международные соревнования, например, на тот же Robotex в Эстонию. В конце прошлого года мы представляли предыдущий прототип, второй по счету. Сейчас у нас уже третья итерация, воплощенная в железе. Первая выглядит не совсем технологично, с тех пор мы существенно доработали проект.

Алексей Мешков: На выставке в Сколково удалось пообщаться со многими представителями различных магазинов, площадок для робототехнических курсов и выставок. Они активно искали материал для распространения на своих площадках. В целом могу отметить, что сейчас, за последние несколько лет, обучение робототехнике продвинулось очень сильно. Когда я только начинал вливаться в эту сферу, в 10-11 классе, у нас в Мурманске на весь город было всего два кружка. Сегодня же число кружков и курсов исчисляется десятками, видно, что людям это становится действительно интересно.

Как ваш проект будет развиваться дальше?

Дмитрий Куприянов: Мы уже купили под него адрес в Интернете, на выставке он был представлен впервые, сейчас у нас активно оформляется сайт: мы планируем сделать коммуникационную площадку, развернуть репозиторий, на котором можно было бы обмениваться примерами кодов. Кроме того, туда же мы будем загружать различные методические пособия для лабораторных, адаптированные под наш комплекс. Все эти задачи — разработку сайта, адаптацию методических пособий и доработку комплекса — мы хотим решить до конца лета этого года.

В будущем же, когда комплекс будет полностью отлажен, мы планируем его тиражировать и сделать как минимум 10 штук под нужды нашей лаборатории.

Планируете ли коммерциализировать разработку?

Алексей Мешков: Такая вероятность, безусловно, рассматривается. Сейчас мы хотим закончить наш практико-ориентированный НИОКР, довести его до конца, ввести в курс саму платформу и собрать необходимый фидбэк от студентов. Но заинтересованность к разработке уже на этом этапе есть. На выставке в Сколково нам поступило несколько предложений, мы обменялись контактами и будем работать дальше.

Однако согласно той концепции распространения, которую мы обдумывали изначально, мы планируем, скорее, работать по open source системе. Все модели, программы и методические указания будут открыты и выложены на сайт. Те, кто может собрать и пользоваться комплексом самостоятельно, сделают это. А те, кто заинтересован в покупке, смогут приобрести прибор, что называется, «в коробке».

 

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба