Como os russos vencem competições de robótica

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Não é o primeiro ano que os jovens robóticos russos ganham prêmios em competições internacionais. Conversamos com três vencedores da competição RoboCup.

A pandemia acelerou a introdução de robôs em todas as esferas da vida - parece que as pessoas em todo o mundo estão pensando em drones que substituirão os mensageiros, robôs industriais que irão trabalhar e não ficarão doentes e robôs médicos que podem cuidar de pessoas com COVID-19.

A Rússia não fica muito atrás: de acordo com o relatório da Federação Internacional de Robótica, o país ficou em segundo lugar no ranking mundial de fabricantes de robôs de serviço. Não é o primeiro ano que times da Rússia ganham prêmios nas Olimpíadas Mundiais de Robôs e nas competições RoboCup.

1. Oleg Marchenko, 21 anos

Primeiro lugar na Olimpíada Mundial de Robôs de 2017, categoria sênior principal, Novosibirsk, equipe Binom (Liga dos Robôs)

Oleg Marchenko - Foto para a imprensa

Em 2014, conheci a Liga dos Robôs, comecei a participar de competições e Olimpíadas de Robótica. A seleção na Rússia é composta por várias etapas: primeiro a etapa local (municipal), depois a regional, depois as Olimpíadas de Todas as Rússias, depois temos os campos de treinamento federais e a nível mundial - as Olimpíadas Mundiais de Robôs.

Em 2014, na seleção da Rússia, nos tornamos a décima primeira equipe e não chegamos aos dez primeiros para continuar participando da competição. Em 2015, já entramos para a seleção, fomos para as Olimpíadas mundiais, esse foi um motivo sério para não desistirmos do que estávamos fazendo. A primeira vez que não estávamos nem no meio da classificação, acabamos no final. E eles começaram a se preparar para a próxima Olimpíada Mundial em 2016.

Robôs totalmente autônomos devem atuar lá. A equipe os projeta com antecedência, os programa e os libera em campo de forma autônoma, onde o próprio robô se move, se orienta com o auxílio de sensores e manipula objetos. Não podemos nos aproximar do robô e de alguma forma influenciar seu movimento.

Ou seja, tudo o que você podia fazer, você fazia antes. E assim, em 2016 estaremos na final das Olimpíadas Mundiais. A atuação do nosso robô começa, em torno de uma enorme multidão de pessoas, centenas de câmeras. O robô liga, começa a se mover, tudo vai bem e em algum momento ele simplesmente sai da linha.

Isso nunca aconteceu nos treinos, a gente não esperava. A sala inteira engasgou. Fomos para casa e, claro, ficamos muito preocupados, em algum momento resolvemos desistir de tudo, mas aí sentamos e analisamos toda a situação. Não previmos que a robótica difere da programação porque o mundo externo afeta drasticamente a situação.

Nossa tarefa como desenvolvedores e designers era preparar o robô para as influências ambientais externas: em 2017, trabalhamos nisso o ano todo. Filmamos com flash, chutamos o robô durante a tentativa, queríamos ter certeza de que nenhuma força externa afetaria nosso resultado.

Em 2017, as estrelas se juntaram na Olimpíada Mundial, estávamos o mais preparados possível, a tarefa não foi fácil, mas entendemos que nossos concorrentes não conseguiriam atingir aquele nível de desempenho nem mesmo na Olimpíada Mundial. E em 2017 nos tornamos campeões mundiais.

Depois fizemos uma pausa, entramos na universidade, mas em 2018 decidimos repetir o sucesso e fomos para as Olimpíadas Mundiais na Tailândia. Não deu muito certo, entramos nas 16 primeiras equipes da categoria sênior, não chegamos à liderança, a competição já acontecia ali por uma fração de segundo, e nosso robô estava alguns segundos atrás. No entanto, fomos premiados com a indicação de melhor solução da categoria, o que é muito bom.

2. Vasily Dunaev, 18 anos

Primeiro lugar na Olimpíada Mundial de Robôs 2018, categoria Open, Senior High St. Petersburg, uma equipe da St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO) e do Presidential Physics and Mathematics Lyceum No. 239

Vasily Dunaev (segundo da esquerda) - foto de imprensa

Existem várias categorias na Olimpíada Mundial de Roboto (WRO). Por exemplo, uma parte é quando você tem uma tarefa clara e compete em quem a fará mais rápido e melhor. Mas também existe uma categoria criativa. Possui o seguinte formato - você recebe uma cela de exposição de 2 por 2 metros e 5 minutos de tempo para apresentar seu projeto.

Quando você tem uma tarefa clara e específica, ela permite que você reúna, pense em uma direção, e muitas soluções originais e fora do padrão aparecem. E na categoria criativa ainda existe um espírito competitivo, mas você pode pensar criativamente, fazer tudo o que vier à sua cabeça.

Não foi a primeira vez que ganhei o primeiro lugar na categoria criativa no BPO, participamos em 2014. As Olimpíadas foram realizadas em Sochi e eu fiquei em segundo lugar na categoria júnior. E só em 2018, conquistamos o primeiro lugar na Tailândia no BPO da categoria sênior.

Em seguida, ficamos em primeiro lugar, apresentando um robô que coletava morangos autonomamente de um jardim. Parece simples, mas na verdade tínhamos uma câmera, o robô usando uma rede neural encontrou as bagas, determinou seu estado, carregou tudo no banco de dados, o usuário encomendou esta baga para si mesmo através do aplicativo, o robô montou e escolheu o bagas com a ajuda de um punho pneumático de silicone macio, dirigiu para o drone, o drone decolou.

Parece simples, mas na verdade fruto de muito trabalho, muitas tecnologias foram reunidas. Não só precisava ser feito para funcionar ao mesmo tempo, como também sincronizar tecnologias completamente diferentes.

Depois disso, criamos um projeto para RoboCup in Stage - esta é uma garota robô humanóide que tocava flauta. O robô, também conhecido como a garota Elsa, realmente toca flauta, sopra e segura os orifícios da flauta com os dedos. Ela também pode ouvir os acordes tocados pelo guitarrista, reconhecê-los e compor sua própria melodia nesta chave, e então executá-la junto com a pessoa. Esse também é um projeto muito forte do ponto de vista tecnológico.

Esses projetos desenvolvem a imaginação, o que nos ajuda a avançar seriamente em vários campos da robótica. Por exemplo, a robótica leve [que usa materiais flexíveis e facilmente deformáveis que permitem que os robôs se adaptem a diferentes tarefas - desde modelar criaturas aquáticas até a realização de cirurgias] é uma área muito interessante e promissora no momento.

3. Rodion Anisimov, 21 anos

Segundo lugar para, estudante da Universidade Técnica do Estado de Moscou. Bauman

Rodion Anisimov - Foto para a imprensa

Eu estudo no departamento de mecatrônica-robótica CM-7, sou o capitão da equipe Bauman Robotics Club. Competimos com a equipe nas competições RoboCup. Existem 2 categorias: os alunos participam do último e existem 3 divisões. Em primeiro lugar, onde o RoboCup começou é futebol de robôs humanóides, o segundo é onde um robô deve resolver problemas em uma sala de estar real, por exemplo, no ano passado houve uma tarefa em um supermercado para coletar uma cesta de mantimentos.

E a terceira parte da competição, da qual participamos, é onde é simulada uma arrecadação, na qual um robô de serviço deve colocar alguns objetos da maneira correta nas mesas. Todos os objetos ficam inicialmente de forma aleatória, e uma tarefa é enviada ao robô, que indica de qual mesa para qual mesa o objeto deve ser transferido, enquanto os próprios objetos são porcas, parafusos, ou seja, algo relacionado à mecânica. Existem também tarefas paralelas - por exemplo, um robô deve jogar uma peça adequada em um buraco.

Estamos pelo segundo ano nessas competições, respectivamente, por dois anos consecutivos conquistamos o segundo lugar nelas, cedendo apenas para o time de Cingapura. Gosto que este evento seja mais focado no desenvolvimento da robótica como área científica. As tarefas recebem um conhecimento intensivo, profissional, muitas áreas diferentes são utilizadas na implementação.

Nas tarefas, um programa de navegação completo é usado, quando um mapa da sala é construído usando um telêmetro a laser e o robô deve navegar neste mapa. É utilizada uma câmera de visão estéreo, com a qual os objetos são detectados, e tudo isso é feito por meio de redes neurais.

Durante os dias de competição, as equipes participantes trocam experiências, conversam sobre soluções técnicas, e todo o código que se utiliza em robôs é posto em domínio público. Isso é feito especificamente para o desenvolvimento da indústria. Conhecimento diferente é usado aqui: teoria da probabilidade, álgebra linear, análise matemática - todos juntos.

Além do RoboCup, também estou envolvido em outros projetos. Por exemplo, no ano passado, fomos à China para uma conferência com um projeto sobre a aplicação da Internet das Coisas na robótica de serviço. Lá, para um robô humanóide de serviço, fizemos um sistema de controle completo e uma interface para que uma pessoa pudesse interagir com este robô.