На «Больших вызовах» школьники разрабатывают систему, с помощью которой колёсные роботы могут самостоятельно принимать решения без централизованного управления через сервер. В традиционных системах навигации сервер выполняет роль координатора. Это требует больших вычислительных ресурсов и энергии и создаёт значительную нагрузку. Задача школьников — написать программный алгоритм, с помощью которого роботы смогут распределять задачи без участия управляющей программы. Такой подход снижает нагрузку на сервер, так как распределение задач и взаимодействие происходят автономно, без вмешательства человека. Технология актуальна в условиях увеличения числа автономных устройств, таких как роботы-такси или дроны-доставщики.
Участники должны решить задачи, связанные с планированием маршрутов в режиме реального времени, распределением задач между несколькими роботами, организацией связи между роботами без центрального контроля, предотвращением столкновений роботов при движении.
«Проект “Кооперативная навигация группы автономных наземных роботов “КоРоб” сосредоточен на разработке технологии децентрализованной связи для автономных роботов, которая позволяет им распределять задачи без необходимости в центральном сервере. Основная идея заключается в использовании децентрализованной топологии, где роботы обмениваются информацией непосредственно с соседними устройствами и принимают решения на местах. Уникальность разработки — в алгоритме принятия решений и распределения задач внутри роя роботов. Технология может найти применение в различных областях, таких как управление роботизированными такси, системой доставки, мониторинг городской среды с помощью дронов, а также в организации сенсорных сетей в умных городах», — поясняет руководитель проекта, сотрудник Московского энергетического института Андрей Разорвин.
Сперва участники собрали базовые комплекты разобранных колёсных роботов, добавив необходимые крепления для установки различных модулей. В числе этих модулей: навигационный приёмник, связной приёмник, инерциальный датчик и камера. После этого школьники разработали программы для различных уровней управления: от базовых функций, таких как перемещение робота, до координации между роботами.
«Программирование роботов — это сложная, но увлекательная работа, особенно когда дело доходит до её реализации в реальных условиях. Моя задача — сделать так, чтобы робот мог достичь точки посадки и следовать маршруту. Это включает в себя автоматизированное движение и ориентацию в пространстве. Роботы будут полностью автономны благодаря заранее написанному коду, хотя сами цели задаём мы. Успешная реализация проекта позволит обычным пользователям получить более надёжную услугу, так как при потере стабильного интернет-соединения системы продолжат работать», — рассказывает одиннадцатиклассница из Свердловской области Екатерина Крысантьева.
«В городах будущего, где плотность беспилотных устройств будет очень высокой, важность взаимовыгодного взаимодействия между роботами трудно переоценить. Благодаря автономным системам распределения задач беспилотники смогут более эффективно справляться с различными ролями, будь то доставка, такси или патрулирование. Это откроет новые возможности для использования таких технологий в повседневной жизни и значительно улучшит инфраструктуру и логистику городов», — говорит школьник из Новосибирской области Тихон Смиренко.
Для завершения разработки осталось совсем немного — интегрировать всё в единую систему, чтобы роботы могли не только выбирать задачи, но и полноценно выполнять свои роли в рое. На фестивале проектов команда представит демонстратор — работу роя колёсных роботов.
