Восемнадцатилетние полтавчане Олег Запара и Егор Щасный создали работа, которая убирает мусор и сажает вместо него дерево. Юноши завоевали «золото» на Олимпиаде гениев. Олег рассказал dev.ua, как происходила разработка и что может сделать робот.
Восемнадцатилетние полтавчане Олег Запара и Егор Щасный создали работа, которая убирает мусор и сажает вместо него дерево. Юноши завоевали «золото» на Олимпиаде гениев. Олег рассказал dev.ua, как происходила разработка и что может сделать робот.
Олег и Егор на момент создания работа учились в Полтавском научном лицее № 3 и были участниками Малой академии наук. По словам Олега, робототехникой ребята занимаются около 2-х лет.
«С тех пор, когда в лицей пришла учительница информатики Иванова Виктория», — говорит он.
А с начала октября 2022 начали работать над роботом, когда, как говорит Олег, узнали задачи олимпиады GENIUS. На проекте Олег — Software Developer&Engineer, а Егор — Robot operator&Engineer.
По заданию для олимпиады нужно было сконструировать работа, который убирает мусор из выделенного участка в урну, а затем берет с фермы дерево, отвозит его на указанную территорию и садит.
Мусор был представлен в виде теннисных мячиков, а деревья — в виде поролоновых кубиков.
Как рассказал Олег, сначала они с Егором обсудили модель робота, материал, из которого он будет сделан, и процесс создания. Впоследствии остановились на простой конструкции из конструктора Tetrix, которая имела 4 колеса и манипулятор.
Ранее ребята уже участвовали в схожих соревнованиях, таких как FLL и FTC (к сожалению, на сами соревнования не поехали из-за пандемии Covid-19) и уже имели определенную основу работы в виде рамы с колесами и подключенными микроконтроллерами.
Электроника работа была исключительно из конструктора Tetrix, а именно Tetrix Prizm контроллер, модуль Tetrix TeleOp для беспроводного управления, аккумулятор, моторы и провода.
Ребятам пришлось немного переделать прошлую конструкцию под новый проект. Первым прототипом манипулятора стала вращающаяся на сервоприводе конструкция и имеющая еще один сервопривод для захвата кубиков.
«После программирования работа мы обнаружили, что наш манипулятор почти не выполняет поставленную функцию и едва ли способен поднять себя. Итак, мы начали работу над новой конструкцией», — вспоминает Олег.
Поднимающий и опускавший манипулятор сервопривод решили заменить на рейку с прикрепленным двигателем. По словам Олега, такое решение стало возможным, поскольку для ребят нашли плату моторного расширения, которая добавляла еще два порта для подключения двигателей (до этого было только два порта для перемещения).
Кроме того, первой модификацией стал ковш для захвата и передвижения больших кубиков.
«Иногда кубики выпадали из манипулятора, так что мы обмотали его канцелярскими резинками», — объясняет Олег.
Затем, чтобы кубики не застревали под роботом и его колесами, ребята добавили переднюю защиту, а также защиту для передних колес. По словам Олега, уже во время соревнований в Америке они обнаружили, что задние колеса также нуждаются в защите, а запасного набора из деталей у них не было, поэтому пришлось импровизировать и сделали защиту из картона и скотча.
С помощью программной части разработчики постоянно корректировали скорость движения и поворота, чтобы ускорить передвижение робота по полю, при этом не теряя контроль над ним. Кроме того, возникла необходимость выполнения отдельных задач, таких как опустить или поднять манипулятор на определенную высоту, или сделать короткое движение. Для этого ребята прибавили каждую функцию на отдельную кнопку контроллера.
«Также из-за ограниченного конструктора вместо физических ограничений пришлось использовать программные. Без регулировки углов поворота двигателей робот мог запросто сломаться», — говорит Олег.
Работа над этим проектом заключалась не только в создании робота, но и в его представлении. Баллы распределялись как 60% непосредственно за соревнования между работами, а 40% — за презентацию проекта судьям. Для более подробной презентации инженерной книги Олег даже создал веб-сайт, в котором подробно описаны все этапы нашей работы.
Как рассказывает Олег, работа они проделывали по задачам, указанным на официальном украинском сайте олимпиады GENIUS. На украинском сайте кубики, которые использовались для соревнования, были сделаны из дерева, поэтому им пришлось делать мощную конструкцию, способную поднимать значительный вес. Самый большой кубик весил около килограмма.
«Потом, примерно за 1–1,5 месяца до соревнований, мы решили проверить официальный сайт и обнаружили, что кубики действительно не деревянные, а пенопластовые», — говорит он.
Поэтому ребята переделали еще раз конструкцию с учетом новых изменений. А когда прибыли на соревнования в Америку, то узнали, что кубики на самом деле не пенопластовые, а поролоновые (путаница возникла из-за того, что английское слово «foam» переводится как пенопласт, так и поролон).
«И мы уже за день до соревнований снова начали модифицировать работа», — вспоминает Олег. В результате ребята получили золотые медали.
Олег отметил, что дальнейших планов насчет работы у них нет. Во-первых, они закончили 11 класс и из-за очень ответственного периода (выпустились и ожидают поступления в ВУЗы) дальнейшая работа над проектом была остановлена. Во-вторых, конструктор, из которого сделан робот, принадлежит Полтавскому университету экономики и торговли (ПУЭТ) и только они решают, что с ним делать.
«У нас нет возможности приобрести такого же робота за свои средства, ведь детали робота суммарно стоят более 100 000 гривен», — объяснил Олег.
О промышленном производстве работа и речи не идет, ведь ребята сделали только прототип. «А на создание полноценного робота уйдет куча времени и денег, которых у нас нет», — говорит он.
