Белорусские школьники впервые приняли участие во Всемирной олимпиаде роботов, которая состоялась в рамках «Дней робототехники в Сочи» 21-23 ноября. Корреспондент dev.by посетил столицу Белой Олимпиады-2014, узнав, с чем наши юные конструкторы представляли страну на планетарном смотре.
3000 юных изобретателей
Всемирная олимпиада по робототехнике (WRO) проходит ежегодно, начиная с 2004 года. Задача перед нашими ребятами стояла непростая: более 150 команд из 47 стран мира (всего порядка 3000 учащихся в возрасте от 10 до 18 лет) приехали в солнечный Сочи посоревноваться в умении строить роботов. Многие участники преодолели серьезный национальный отбор, размах которого, вероятно, не многим уступал прошедшей в начале года зимней Олимпиаде. В одной только России в робототехническое движение вовлечено более десяти тысяч детей.
Программа WRO представляет собой соревнования Lego-роботов в трех категориях: основной, творческой и футболе роботов. Участники в основной категории собирают и программируют робота с параметрами не более 25x25x25 см, который должен выполнить определенное задание. Задача творческой категории — показать собственные проекты по улучшению жизни космонавтов на корабле, добыче полезных ископаемых на других планетах, защите Земли от метеоритов и другие. Для участия в футболе необходимо подготовить двух автономно работающих роботов: нападающего и вратаря, которые сразятся с роботами противника на специальном поле, используя мяч с инфракрасным излучением. Причем, в основной и открытой категориях робототехники соревновались в трех возрастных группах: младшей, средней и старшей.
Будучи хозяйкой мероприятия, Россия определила главную тему нынешней Олимпиады — «Роботы и космос». Как результат, представленные на форуме роботы со всего мира выполняли самые разные задачи: от выращивания растений в сложных условиях до исследования планет и космоса, от роботов, добывающих полезные ископаемые на чужих планетах до техники двойного назначения (некоторые команды представили очень спорные работы, которые можно использовать и в военных целях).
Каждой команде предстояло подготовить выставочный стенд, чтобы иметь возможность рассказать о своих разработках, посмотреть на успехи коллег из других стран и дать возможность простым посетителям сравнить уровень преимущественно школьной робототехники разных стран.
Белорусы освоили Марс и помогли Маленькому принцу
Белорусские школьники, воспитанники ООО «Школа робототехники», привезли в Сочи два проекта, при создании которых использовались одинаковые технические ресурсы.
Согласно правилам Олимпиады, для создания корпусов роботов разрешено было использовать только конструкторы Lego Mindstorm Education и несколько типов датчиков. Правда, назвать образовательный комплект Lego бюджетным язык не поворачивается. В среднем такой набор стоит 350-450 долларов. При этом количество датчиков и элементов конструктора Lego не хватит на что-то серьезней небольшой игрушки. Вполне вероятно, что придется докупать модули и конструкторы. Иными словами, средняя белорусская семья сделать такой подарок своему ребенку на новый год едва ли сможет.
В качестве контроллеров выступал программируемый интеллектуальный микрокомпьютер EV3, который контролирует работу моторов и датчиков. При этом он поддерживает беспроводные протоколы связи WiFi и Bluetooth. Возможностей программировать поведение робота с этим котроллером — огромное количество. От программирования картинками с действиями (повернуть колесо, проехать вперед и т.п. — программирование смайликами) до серьёзных языков программирования.
Молодые белорусские инженеры выбрали промежуточный вариант и используют LabVIEW, среду разработки и платформу для выполнения программ, созданных на графическом языке программирования G. Как заявляют авторы профильных сайтов, на LabVIEW работает вся аппаратура адронного коллайдера, а также множество научной аппаратуры.
Первый проект, выступавший в общей категории, был выбран после тщательного изучения истории освоения Марса, а так же будущих полетов и курсовых работ студентов со всего мира. По сути, изучили и проанализировали всю информацию, которую смогли найти.
В результате получился роботизированный посадочный модуль с большим количеством исследовательской аппаратуры, а также техникой жизнеобеспечения (электричество, анализ окружающей среды и т.п.). Ну, и марсоход, куда без него?
Сейчас модуль управляется полностью автономно, пускай и по весьма ограниченным сценариям. Имитация посадки, включения — и дальше всё работает само.
В будущем создатели планируют совершенствовать проект: будет установлено большее число датчиков, настоящие солнечные батареи. Уйдет разработка и от использования детского конструктора. Вполне возможно, изменится масштаб посадочного модуля и его техники. Есть планы и по замене контроллера на что-то более производительное и умное.
Второй белорусский проект — творческий.
«Проект называется «Помощник Маленького принца». У многих, как мне кажется, возникает вопрос о том, что стало с розой, когда он не вернулся с планеты Земля», — рассказывает руководитель белорусской делегации Игорь Белевич. Белорусские школьники дают свой ответ на этот вопрос — перед отлетом на Землю Маленький принц собрал робота, который и ухаживает за розой. Защищает от ветра, яркого солнца, поливает. Вся система, как водится, полностью автономна и принимает решение о том или ином действии на основе данных с датчиков света, силы ветра и сухости почвы.
На вопрос корреспондента dev.by о сложностях в разработке этих проектов, директор Школы робототехники отметил, что самая большая проблема — свободное время учащихся. Не только роботами увлекаются ребята — у каждого свой набор спортивных и творческих кружков. Плюс, многие учатся в гимназиях, где на их плечи ложится дополнительная нагрузка. С наставником согласились и участники команд: если бы они могли тратить на проекты по полдня, то «они были бы круче и сложнее».
«С материально-технической частью проблем никаких нет», — уверяет Белевич. А вот к программе обучения детей у него есть вопросы. По словам руководителяя белорусской делегации, её нужно лучше приспособить к нашему времени, как можно раньше давая детям возможность понять, что такое робототехника. Многие ребята считают, что инженеры занимаются грязной работой, а ведь это зачастую не так. Более того, составляющими такого обучения должны быть не только сугубо технические вопросы, но и толика артистизма, чтобы развивать фантазию и творчество.
«Инженер — это создатель нового, а создавать нечто новое веселее и приятней. И для этого вовсе не обязательно заниматься научными вопросами. Дети должны учиться в игровой форме», — резюмирует Белевич.
Азия — впереди планеты всей
Белорусские команды, увы, не добрались до призовых мест, что, однако, не повод для расстройств. «Дети получили бесценный опыт участия в международных соревнования, — говорит Игорь Белевич. — В первую очередь это касается образовательной робототехники для школьников».
Триумфаторами нынешнего форума стали школьники Тайланда, завоевавшие шесть комплектов наград. Хозяева форума, россияне, завоевали пять наград, но ни одного «золота». В целом же представителям азиатского континента достались победы во всех восьми категориях. В число победителей вошли также сборные Гонконга, Индонезии, Малайзии, Филиппин и Японии.
Результат нынешней Олимпиады как нельзя лучше отражает высокий статус робототехники в образовательных системах азиатских стран. Участники шутили, что, например, тайваньским детям дают конструктор с рождения — чтобы попробовали на вкус. В Китае принята пятилетняя программа по робототехнике. Подобные программы действуют и в ряде других развитых стран.
Очевидно, в Беларуси не хватает внимания государства к этому вопросу. Чтобы увеличивать количество заинтересованных детей, проводить больше национальных состязаний, нужно активнее вводить робототехнику в программу общеобразовательной школы. И рано или поздно белорусские дети получат свою награду на Всемирной олимпиаде робототехники, а страна — гарантию того, что завтра она не окажется за бортом технического прогресса.
Фото: автор. Кроме титульного: Михаил Мокрушин / РИА Новости
Релоцировались? Теперь вы можете комментировать без верификации аккаунта.