| загрузить файл со звуком (24046 кб) |
В студии Zelenograd.ru побывали Константин Паньков, преподаватель клуба робототехники и член СКБ робототехники МИЭТ, и Вера Заславская, руководитель нового объединения «Робототехника» в ДЮЦ Орленок. Поводом для встречи стало последнее знаменательное событие для молодых разработчиков Зеленограда — октябрьская Ярмарка научно-технического творчества молодежи «РИТМ Зеленограда», на которой Константин Паньков занял одно из трех первых мест в категории «студенты», получил приглашение на работу в «Ангстрем» и приглашение от Зеленоградского инновационно-технологического центра к участию в программах «Умник» и «Старт» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
Константин Паньков, студент 4-го курса МИЭТа, создатель шестиногого робота: «В робототехнике есть всё для будущего инженера-электронщика»
— Константин, в первую очередь хочется представить вашего робота, который стал победителем Ярмарки и вообще одним из главных её событий — его активно снимали фотографы и видео-операторы, все вокруг него толпились. Расскажите, сколько времени вы его делали?
К. П. — Этого робота я сделал на втором курсе — а сейчас я на четвертом. Собственно, идея была просто сделать какую-нибудь такую штуку, более-менее законченную. И в голову пришла мысль сделать робота на шести конечностях. В принципе, он простой, ничего сложного там нет. Корпус я сделал из оргстекла, у двигателя все приводы покупные, электронику спаял сам...
— Значит, робот вообще собран не из какого-то конструктора типа «Лего»?
К. П. — Нет, все собрано с нуля, можно сказать. Получается, что ему уже года два, то есть он уже старый.
— Что он умеет делать? Я знаю, он умеет танцевать, бегает под ногами зрителей, как на РИТМе... :)
К. П. — Да, он бегает по программам. Он управляется с компьютера, дистанционно. Все последовательности его действий записаны на компьютер, а команды ему пересылаются через Bluetooth. Можно, в принципе, им управлять даже с телефона.
— У вас были какие-то прототипы, примеры, которые вам хотелось повторить? Вообще, с чего началась эта идея, может быть, в школе что-то такое уже было?
К. П. — Да, я учился в лицее 1557, правда, не ходил на тамошний кружок робототехники, но идея появилась уже там. У меня есть друг, который сейчас учится в Бауманке, и мы с ним обсуждали всякие такие штуки. В итоге я сделал робота, а он себе сделал телескоп с управлением — с устройством наведения и так далее. Вот, был такой интерес, который у меня вылился в робота. А дальше уже в институте, когда у нас было организовано студенческое конструкторское бюро (СКБ), я там продолжил это дело воплощать в команде. Нас сейчас человек пять, и мы вместе делаем что-то уже более серьезное.
— А что более серьезное сейчас делается в СКБ? Кажется, у вас есть и какой-то большой человекообразный робот?
К. П. — Да, есть андроид. Смысл в чем: чтобы сделать робота, нужно разработать его корпус, электронику, и как-то его запрограммировать. Чтобы сделать корпус, мы используем системы для трехмерного моделирования для инженеров — не 3D Max, а Pro/Engineer, Kompas, Inventor и так далее. То есть, сначала мы робота полностью моделируем на компьютере, испытываем его, как можем, как позволяет софт. И потом его корпус файлами экспортируем на станок, и станок уже из алюминия вырезает детальки. Мы их потом гнем, если надо, и собираем робота.
— В МИЭТ есть такие станки, такие средства для этого? Прямо в вашей лаборатории?
К. П. — На кафедре есть.
— Кстати, это ваше увлечение как-то связано у вас с учебой?
К. П. — Самое интересное, что робототехника — это совокупность дисциплин. Там есть все: механика, электроника, программирование. Студенту инженерного вуза все это должно быть интересно и близко. Робототехника объединяет всех, от программиста до технолога, и каждый студент, каждая специальность может внести свой вклад в общее дело.
— У вас в СКБ собрались ребята с разными специальностями, или все примерно с одной кафедры?
К. П. — В самом СКБ несколько человек с факультета МП, несколько с ЭТМО, с ЭКТ, есть аспиранты, которые учились на одном факультете, а потом поступили в аспирантуру на другой. Уточню: есть СКБ, в нем активно занимаются несколько человек. А есть еще Клуб робототехники, в него приходят студенты с первого до последнего курса — они изучают там основы электроники дополнительно к тому, чему их учат в институте на семинарах. В клубе они могут воплощать в практику теоретические знания, полученные на семинарах.
— Чем отличается студенческое конструкторское бюро от клуба?
К. П. — Клуб — для студентов, они туда приходят что-то делать, можно сказать, с нуля.
— А СКБ — уже для более продвинутых?
К. П. — Да, в СКБ мы уже делаем роботов, участвуем в выставках и так далее.
— СКБ существует давно или организовалось при вас? Не вы были инициатором?
К. П. — Организовалось при мне. У нас есть инициативная группа, ядро, я в нем тоже участвую. Собственно, да, это была моя инициатива.
— Вы сейчас учитесь на четвертом курсе — значит, уже выбрали свою будущую специальность? Какую, с робототехникой она связана?
К. П. — На кафедре вычислительной техники, специализация «вычислительные комплексы, системы и сети». Собственно, вычислитель — это компьютер, который стоит у робота в качестве мозга, неотъемлемая его часть.
— Уже видите для себя какое-то профессиональное будущее, связанное с робототехникой? Или наоборот, пойдете работать по специальности, не конструируя роботов?
К. П. — Как раз конструирование роботов позволяет понять, что вообще делать, что требуется сейчас. К нам приходят люди, говорят: нам нужен робот, который будет класть кирпичи. А некоторые приходят и говорят: нам нужен робот, который будет делать что-то элементарное. Третьи еще что-то хотят. Из робототехники можно выделить очень много направлений, в которых можно развиваться. И я вижу свое будущее в создании автоматизированных систем. Не обязательно роботов, может быть, и без механики — самих систем, например, «умный дом» или системы обеспечения для зданий.
Вера Заславская, дизайнер и детский робототехник: «Будем разрабатывать роботов вручную — дети уже вовсю их моделируют»
— Вера, расскажите о вашем объединении робототехники при ДЮЦ «Орленок». Раньше такого в «Орленке» не было?
В. З. — Это новое объединение, оно открылось только с этого года, с сентября — робототехника для школьников, детская робототехника. В «Орленке» вообще в этом учебном году открылось новое техническое направление, раньше таких кружков там не было, а сейчас они хотят заниматься техникой и активно это развивать.
— Вы заканчивали МИЭТ?
В. З. — Да, закончила летом, получила диплом факультета Дизайн.
— Каким был ваш дипломный проект? Я знаю, на факультете Дизайн много проектов, связанных с роботами.
В. З. — У меня проект был о фирменном стиле мероприятия, я проектировала оформление выставки. Я училась на направлении графического дизайна. У нас два направления на факультете: есть еще промышленный дизайн, где разрабатывают какие-то объекты, в том числе и роботов или просто какие-то бытовые предметы — машины, технику...
— А как получилось, что вы решили заняться робототехникой, и к тому же с детьми?
В. З. — Я пока не вижу, чем бы я хотела заниматься в плане дизайна. А робототехника мне просто интересна: я и сама тоже получаю новый опыт, новые знания.
— Занимались в Клубе робототехники МИЭТа?
В. З. — Я туда сейчас хожу, меня там тоже, можно сказать, обучают. А я обучаю детей — в более упрощенном виде.
— А что конкретно вы с детьми на занятиях делаете?
В. З. — Сейчас, например, мы занимаемся тем же самым трехмерным моделированием — они тоже работают в специальной программе, AutoCAD Inventor, делают 3D-модели. Дети, которые ходят с сентября, уже вовсю умеют работать в этой программе.
— У вас занимаются дети какого возраста — старшеклассники?
В. З. — Нет, с шестого по десятый класс. Самые старшие — десятиклассники, а в основном седьмой-восьмой класс.
— Какие-то конкретные цели у кружка есть — может быть, сделать тоже шестиногого или восьминогого робота?
В. З. — Да, например, в этом году мы делаем робота на шести ногах. Если получится, ребята могут придумать каких-то своих роботов, если не получится, будут делать его. Если ребята будут делать каких-то простых роботов, то они смогут участвовать во всяких конкурсах — сейчас проходит много конкурсов по детской робототехнике для школьников. Есть соревнования роботов, где все собирают своих роботов, и они соревнуются между собой.
— Это только детские конкурсы? Студенческие тоже есть, вы в таких участвовали, Константин?
К. П. — Мы участвовали в выставках — в НТТМ, выставке научно-технического творчества молодежи, в этом году и в прошлом году. Мы делаем таких роботов, не соревновательных, пока чисто демонстрационных. У нас нет такой цели.
— А соревновательные роботы — это как? Они же не бегают на скорость, что они делают?
К. П. — В общем-то, бывает, что и бегают на скорость, то есть ездят, перемещаются. Соревнование, например, может заключаться в следующем: есть какое-нибудь огороженное поле, в нем шарики от пинг-понга разного цвета, красные и синие, и роботы одной команды должны собрать, например, три синих и три красных, положить их в какую-нибудь область и при этом еще что-то открыть, закрыть, нажать рычаги переключения и так далее. У другой команды аналогичное задание — и кто первый это сделает, тот и побеждает.
— Для этого роботы должны быть все примерно одинаковые?
К. П. — Обычно оговариваются габариты, роботы должны быть определенными по размеру, небольшими, не должны сбивать своих соперников. Причем есть два класса роботов, которые очень сильно отличаются: роботы управляемые и неуправляемые. Конечно, соревноваться с управляемыми роботами, которыми управляет человек с пультом — это проще, все ясно, как машинка на радиоуправлении.
— А неуправляемые, они руководствуются встроенными в них датчиками?
К. П. — Неуправляемые работают по программе. У них, например, стоит камера, они смотрят, что за шарик, какой цвет, сами думают и относят его, куда надо.
— Вера, вы со своими учениками собираетесь именно таких роботов разрабатывать?
В. З. — Ну да, конструировать.
— В лицее 1557, кажется, занимаются похожими роботами...
В. З. — Там занимаются с роботами из конструктора «Лего». Мы будем делать все детали сами, вручную.
— Но все соревнуются потом все равно на одних соревнованиях?
В. З. — Да, соревнуются все вместе. Недавно я как раз была на соревнованиях детских роботов в Политехническом музее — там в основном все роботы были из «Лего». Но был один мальчик, у которого были три робота, сделанные вручную, и он занял три первых места со своими роботами.
К. П. — В зависимости от конкурса — на некоторых учитывается, из чего сделан робот. Обычно есть класс: соревнования в классе «Лего» и соревнования в каком-то другом классе.
Роботы и их дизайн: пока порознь
— К теме дизайна в робототехнике: Вера, вы закончили факультет дизайна — вы видите какое-то применение своим знаниям при создании роботов?
В. З. — В робототехнике в любом случае в какой-то мере присутствует дизайн. Вполне возможно там использовать те знания, которые я получила.
— Константин, а вы собираетесь «обращивать» своих роботов какой-то оболочкой? Корпус какой-то ему создать, может быть, чтобы он был уже похож не на техническую модель, а на пользовательскую... С факультетом Дизайн у вас не было опыта сотрудничества в этом?
К. П. — Пока именно опыта сотрудничества нет, но идеи уже есть. Правда, одно дело сделать дизайн для робота, а другое дело — сделать уже самого настоящего робота, с дизайном. Потому что когда делается концепт дизайна, то мало учитываются технические детали. Можно сделать концепт робота, например, на трех ногах, он будет красивый, с хорошими идеями, но технически это будет очень сложно реализовать.
В. З. — Ну, и наоборот: когда делаешь только техническую часть, потом сложно к ней придумать дизайн.
— Значит, как-то надо выкручиваться и работу делать все вместе? Мы некоторое время назад уже писали о проектах роботов факультета Дизайн, которые выигрывали на конкурсах — например, робот-уборщик, или на недавнем РИТМе был робот-экскурсовод...
В. З. — Ну, они не продуманы в техническом плане.
— Нам рассказывали, что консультации с «технарями» какие-то были — на общем каком-то уровне? Чтобы не нарисовать чего-нибудь лишнего?
В. З. — Это были только консультации, да. То есть, у этих проектов нет технической базы.
— Ну а сам факультет Дизайн идет вам навстречу? Или это для всех лишняя головная боль, грубо говоря — роботам не особо требуется дизайн, дизайнерам не особо требуются реальные роботы?..
В. З. — В плане дизайна... Я ни разу не слышала, чтобы там занимались серьезными разработками. В основном делается дизайн — внешний вид, форма, но не затрагивается техническая часть. Может быть, потом, если проект у кого-то покупают... Такое может быть, что на дипломный проект найдется какой-то заказчик, и тогда потом возможна разработка всей технической части. А если это просто диплом, то вряд ли.
К. П. — У нас, в принципе, в плане дизайна... Ну вот, например, мы делаем робота-андроида. У нас есть человек, который делает на компьютере его корпус, то есть костяк, силовую часть, на которой к нему крепятся руки, ноги... И он, конечно, предусматривает какой-то дизайн. Он уже изначально рисует эскиз для себя. Он не дизайнер, этот человек, Дима Замушинский, а конструктор. Дизайн для него не главное. Но он делает этот костяк, к которому можно прикрутить панели из пластика — у робота-андроида, например, грудь, руки, ноги, спину.
— Но панели из пластика — это уже не ваша задача?
К. П. — Да. В плане дизайна можно, в принципе, всё сделать красиво и согласовать с этим костяком, чтобы там сразу предусмотреть крепежные элементы. И мы надеемся, что скоро у нас будет трехмерный принтер, который может из пластика делать всякие штуки по чертежам. Например, мы чертим на компьютере деталь, спину робота, пластиковую часть, потом ее экспортируем на принтер, и принтер её делает — из пластика, по слоям печатает детальку. Она, правда, не очень крепкая у дешевых станков, но для прототипа можно использовать. И потом для пресс-формы, и так далее. То есть, принтер делает детальку из пластика, которую можно сразу прикручивать на робота, на прототип. В плане дизайна это возможно сделать.
Коммерциализация и гранты: «Наш робототехнический конструктор уже хотели купить на Селигере»
— Вера сказала, что у выпускников-дизайнеров покупают дипломные проекты. Константин, ваши проекты не пытался кто-то купить? Того же готового робота-прототип, чтобы его к какому-то делу пристроить. За время вашего участия в разных выставках у вас не появлялись какие-то заказчики, проявившие интерес к этому?
К. П. — Заказчики пока проявляли интерес больше в плане промышленного применения, и еще интересовались всякими роботизированными столами для больниц — это такой столик, которым можно управлять, в него встроен монитор под стеклянной поверхностью. Вот в этом, конечно, уже нужен дизайн, эргономичность, я бы сказал. Там робот вылезает из стенки на кронштейнах, и — хоп — он перед больным, который лежит на кушетке.
У нас есть разработанный нами робототехнический конструктор, даже уже его прототип есть. Из этого конструктора собран наш последний андроид, есть у этого конструктора вторая версия, более облегченная. Конструктор — это набор из каких-то элементов...
— Вы сделали аналог конструктора для роботов «Лего»?
К. П. — Ну, у нас там не кубики, а все-таки конструкторские элементы. Например, часть от ноги — ее можно использовать в андроиде, как собственно часть от ноги, или, например, если делать робота-змею, можно взять таких частей десять штук и составить их вместе, получится змея. Из этого же конструктора можно сделать шестиногого робота, четырехногого робота, можно сделать андроида, скорпиона и так далее.
— И этот конструктор вами уже разработан? Ну, так это же хорошая вещь, его можно продавать...
К. П. — Да, он уже разработан, можно продавать. У нас пока одна проблема: мы не можем его выпустить в серию. Нужна большая производственная мощность, например, для той же резки. Но этот вопрос уже решается, и я думаю, скоро мы выпустим первую партию.
— Она будет только для своих, или появится прямо в магазинах для всех желающих? Например, Вера и ее дети пойдут и купят, и будут строить из него роботов...
К. П. — Начнем с того, что он будет дорогим, — от 30 тысяч рублей, — и, наверное, не каждый сможет себе позволить его купить. У нас две версии, одна будет подороже, другая подешевле, но все равно от 30 тысяч рублей. Мы рассчитываем, что этот конструктор будет применяться как раз в организациях, например, в институтах, в клубах робототехники для обучения. Причем, у институтов потребность такая есть: например, кто-то делает систему искусственного интеллекта, ее надо как-нибудь продемонстрировать. Можно взять нашего робота, — например, андроида, или, может быть, четырехногого, шестиногого, — просто поставить свой модуль управления на него и демонстрировать на примере робота, как эта система может что-то делать. Можно поставить десять камер, которые будут определять расстояние, температуру и так далее...
— Значит, вы конструктор как-то продумываете под будущих клиентов...
К. П. — Да. Мы в этом году были на молодежном форуме на Селигере, все мои коллеги — у них уже чуть не купили этот конструктор. К сожалению, серию мы пока не выпустили, а когда выпустим, уже сможем его продавать. В принципе, да, его можно продавать и в организации, и просто людям, как конструктор. Были же раньше советские конструкторы, они и сейчас есть...
— А сейчас есть какие-то конструкторы по робототехнике кроме «Лего» вообще?
К. П. — Японские есть — конструктор ROBONOVA, например. У них основной робот — андроид, но можно собрать, опять же, шестиногого, и собачка у них какая-то есть...
— Они тоже все дорогие?
К. П. — Да, но у японцев там все из пластика. У нас из алюминия, это менее убиваемо. Но у них роботы более продвинуты в электронной части: разработан очень хороший софт для программирования и сервоприводы, детали, которые приводят робота в движение — у них они тоже, по-моему, собственного производства, по собственным протоколам, с собственными интерфейсами. То есть, у них все комплексно. Но дорого на самом деле, да.
— О коммерциализации для вашего робота вы немного рассказали — а пользуетесь ли вы какими-то грантами, получаемыми в МИЭТе? По итогам Ярмарки РИТМ вас пригласили участвовать в программе «Старт»...
К. П. — Я лично не получал грантов, а наш клуб — да, очень активно их получает. Мы выиграли достаточно много грантов и, собственно, на них мы и существуем сейчас.
— Это деньги под какие-то конкретные проекты — разработку андроида, например?
К. П. — Да. Под разработку конструктора, по-моему, у нас был отдельный грант программы «Старт» — то есть мы его выиграли, получили средства и сделали конструктор. Я, честно говоря, не особенно в курсе, откуда эти гранты. У нас главный человек, который этим занимается — это Игорь Бритков, он как бы «управленец». Он и нас побуждает участвовать в конкурсах на гранты, и сам тоже участвует. Кроме того, мы сотрудничаем с некоторыми фирмами, например, с фирмой Autodesk, которая нам бесплатно предоставляет софт, а мы представляем её на всяких выставках, на НТТМ, например. К нам даже приезжал преподаватель от них, мы с ним делали какой-то проект, он нас обучал, а потом мы этот проект представили на выставке.
— Вера, а в детском клубе есть возможность привлекать какие-то гранты, дополнительные средства — на покупку тех же конструкторов, например?
В. З. — В детском, наверно, вряд ли. Возможно, если будут победы в каких-то продвинутых конкурсах — там могут быть денежные призы. А вообще научно-техническое направление в «Орленке» финансируется государством, там даже специально сделали компьютерный класс для этого, он открылся осенью.
Творческие планы: роботы с искусственным интеллектом и набор новичков
— Константин, какие еще планы у вас есть на будущее, помимо робота-андроида? Вот японцы недавно представили танцующую девочку-робота, которая была неотличима от людей. Вы что собираетесь разрабатывать, что мы скоро увидим в телевизоре от Клуба робототехники МИЭТ клуба?
К. П. — Ну, девочка отличима :) Мы сейчас планируем идти в направлении развития интеллекта для роботов — развивать их самостоятельность. Например, сделать так, чтобы андроид смог сам узнавать людей, может быть, даже общаться с ними голосом, распознавать речь.
— Искусственный интеллект в него встраивать не планируете?
К. П. — Смотря что считать искусственным интеллектом. В общем, да, искусственный интеллект, чтобы он был самостоятельный, более мобильный и так далее. Тех же роботов-пауков можно модернизировать бесконечно, чтобы они сами, например, понимали, где они идут, по камням или по ровной поверхности, могли подниматься по лестнице. Все эти задачи решаются с помощью искусственного интеллекта в том виде, в котором он сейчас есть. Мы хотим это внедрять в наших роботов, потому что пока они у нас жестко управляются либо человеком, либо с компьютера. Логика там примитивная, а хочется, чтобы он и сам еще мог что-то делать.
— Уже есть ребята, которые этим займутся? Можно кого-то пригласить в клуб и СКБ, пользуясь случаем...
К. П. — Ну, ребята есть толковые, и их много. Но, конечно, хотелось бы послушать лекции тех, кто уже это делал, специалистов в этой области, чтобы, как говориться, два раза не изобретать то, что уже есть.
— Вера, в ваш кружок робототехники еще идет прием, кого вы приглашаете?
В. З. — Да, конечно, сейчас набираем детей, всех желающих — шестой, седьмой, восьмой, девятый классы. Десятый, возможно. Занятия у нас бесплатные — приходите.
P.S. В начале ноября МИЭТ опубликовал официальное приглашение для старшеклассников в клубы «Робототехника» и «Компьютерные сети и телекоммуникации». «Занятия позволят научиться модернизировать компьютеры, легко ориентироваться в современных системах связи и знать их принцип функционирования, а затем закрепить на практике теоретический материал и выполнить индивидуальные работы для выступления на различных олимпиадах и конференциях», — сообщается на сайте МИЭТ. Занятия в клубах бесплатные, по расписанию: клуб «Робототехника» — с понедельник по четверг
Елена Панасенко