В рамках работы совместной лаборатории робототехники Воронежского госуниверситета и компании «ИНТЕХРОС» студенты факультета прикладной математики, информатики и механики выполняют дипломные работы, работая над решением конкретной производственной задачи. Магистранту кафедры вычислительной математики и прикладных информационных технологий Никите Горбунову, например, предстояло создать робот-симулятор, на котором стажеры легко могли бы научиться управлять реальной машиной на производстве. Студент и его наставники рассказали о том, насколько эффективно удалось справиться с заданием.
– Тема моей магистерской диссертации «Построение симулятора промышленного робота». Идея принадлежала моему научному руководителю – доценту кафедры вычислительной математики и прикладных информационных технологий Сергею Медведеву и доценту кафедры механики и компьютерного моделирования Александру Яковлеву. Защите предшествовала долгая работа: начал разрабатывать проект самостоятельно, потом к нему присоединились другие студенты нашего факультета. Но я продолжал развивать идею дальше, старался им помогать. В результате мы параллельно работали над целым комплексом задач, что помогло прочувствовать процесс командной работы. Нам предстояло сконструировать на игровой платформе Unity симулятор для обучения персонала. Так как реальная производственная машина – робот-манипулятор РТС Р-300 – стоит дорого, то при подготовке операторов может возникнуть ряд проблем. Например, поломка робота или его частей. Наша разработка позволит не допустить этого: оператор управляет реалистичной моделью робота пультом дистанционного управления, который является точной копией оригинала. Для реализации корректной скелетной анимации такого сложного механизма потребовались знания как специальных дисциплин – мехатроника, робототехника, так и базовых предметов – линейная алгебра, компьютерная графика и, конечно, программирование. Отрадно, что студенты ВГУ могут делать подобные вещи. Мне кажется, если бы в вузе было больше прикладных дипломных проектов – это было бы дополнительным стимулом для студентов глубже вникать в преподаваемые дисциплины и быть уверенными в том, что полученные знания пригодятся, – сказал Никита.
Сейчас готова первая пробная версия симулятора, на которой ребята не планируют останавливаться. Научный рецензент защиты – доцент кафедры механики и компьютерного моделирования Александр Яковлев – отметил высокую практическую значимость проекта. Разработка может пригодиться не только «ИНТЕХРОСу» или промышленным холдингам, но и компаниям, которые специализируются на игровой сфере и разработке соответствующих приложений.
– Создание симулятора робототехнического комплекса с гидравлическими приводами задача амбициозная и многогранная. Для ее решения требуются знания как в области теоретической механики и гидравлики, так и в области программирования микроконтроллеров. В том числе умение работать с различными интерфейсами на низком уровне. При этом реализация практической части задачи требует и достаточно обширных теоретических исследований. Магистерская диссертация Никиты Горбунова является этапом на пути создания полноценного симулятора робототехнического комплекса РОИН для производства. Наши студенты смоделировали реально существующее уникальное промышленное оборудование! Проведенное исследование станет той прочной основой, на которой можно развивать различные направления: моделирование динамики гидроприводов и автоматическое управление ими, повышение детализации и усложнение физического поведения окружающего пространства робота, экспериментирование с интерфейсом взаимодействия оператора и комплекса РОИН, – прокомментировал Александр Юрьевич.
Координатор научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) компании «ИНТЕХРОС» Анастасия Красная подчеркнула: работа Никиты пока что не имеет аналогов в России и является «отличным дебютом» сотрудничества:
– Работа и последующая защита Никиты – отличный дебют. Практическая значимость проекта без преувеличения колоссальна: симулятор не только открывает большие возможности для обучения операторов и моделирования различных опытов, но и содержит огромные перспективы развития. В ходе исследования ребята постоянно сталкивались с разными проблемами и задачами, начиная с импорта модели робота и заканчивая моделированием физических процессов, но со всеми вызовами команда справилась блестяще! Особенно если учесть, что аналогов подобных проектов в России пока нет, студенты ВГУ начинали работу с чистого листа. Поэтому, в наших планах и дальше активно привлекать талантливых ребят к нашим проектам!
