«Кванториум» – часть большой федеральной программы, реализующей новый формат дополнительного технического образования. Наш технопарк – не исключение. Практически ежедневно к нам приезжают гости со всей области! И мы, дружный коллектив «Кванториум», с огромным удовольствием проводим экскурсии как по всему нашему технопарку, так и по отдельным его «квантумам», говорим и показываем.
И вот, чинно беседуя с очередной экскурсионной группой, мы снова и снова размышляем вслух о применении роботов в современном мире, неторопливо перемещаясь при этом между Робо- и IT-квантумами. А тем временем задача создания автономных мобильных систем, способных ориентироваться в пространстве, принимать решения в реальной обстановке и взаимодействовать с окружающим миром по-прежнему остается одной из актуальных задач современности. Вот так в наши головы и закралась мысль о создании робота-экскурсовода. И, объединившись с воспитанниками в проектную группу, мы решили – РОБОТУ-ЭКСКУРСОВОДУ БЫТЬ!
Естественно, спектр задач нашего робот крайне велик, а процесс его создания не так прост, как может показаться на первый взгляд. Поэтому сегодня мы рассмотрим пока лишь самое начало проектирования. Итак, начнём!
Шаг 1. Анализ предметной области
Согласно задумке, робот-экскурсовод должен давать исчерпывающую информацию о квантумах, отвечать на вопросы и свободно перемещаться по маршруту. При этом он не сталкивается с людьми и препятствиями и имеет на борту голосовое управление. Передвигается не только по сформированной траектории, но и умеет строить новую, реагируя на изменения в окружающей среде.
Проанализировав с ребятами предметную область, мы уже было перешли к проектированию и реализации аппаратной части, когда вмешался Его Величество Случай – нашлась платформа, идеально подходящая под наши задачи. За основу проекта решено было взять робота, ранее спроектированного НПП «Учебная техника-профи» в рамках решения задачи по формированию виртуального лица ЮУрГУ.
В роботе уже есть голосовое и сенсорное управление. Программируемая карта местности позволяет проводить любые экскурсии (все зависит от мероприятия), а в режиме обучения система может создавать 3D-карту самостоятельно. Если робот не знает ответа на вопрос, он сразу же ищет необходимую информацию в интернете, выдавая нужную страничку на экране. Привязка к позиции позволяет провожать любого посетителя к интересующему месту, а интерактивный дисплей демонстрирует фото- и видеоматериалы. Этот робот при его небольшой доработке, перепрограммировании и отладке оказался наиболее подходящим вариантом.
Шаг 2. Имя
Название – самая сложная и ответственная часть любого проекта, особенно когда дело касается роботов. Согласитесь, было бы странно проектировать робота-гида с голосовым управлением и не обращаться к нему по имени? С ходу ничего толкового в голову не пришло, поэтому мы решили применить эвристический метод. Вначале взяли ключевые слова, подходящие под наш проект (робот, гид, автономный и т.д.) и придумали к ним ассоциации.
Затем взяли первые буквы всех слов и составили из них осмысленные анаграммы. Сначала из основного набора, потом из побочного, а затем из всех сразу. Получилось почти 30 имен! Вот незадача... И как тут выбрать одно единственное?
«А чего тут гадать-то? – подумали мы. – Запустим голосование за имя роботу-гиду в социальных сетях! Не с анкетками же бегать, двадцать первый век на дворе!».
Так началась наша двухнедельная эпопея по выбору имени, состоящая из трех промежуточных этапов и финала. На каждом выявлялось три наиболее выбираемых имени, которые позже вошли в финал. Таким образом, нам удалось сначала сократить диапазон с 30 до 9 имён, а затем и вовсе выбрать из них абсолютного лидера! Итак – встречайте победителя – робот-экскурсовод АЙРО.
Шаг 3. Модель поведения и текущие работы
А пока шло голосование, и робот-экскурсовод дожидался «часа икс» для обретения долгожданного имени, самое время подумать о функционале, чем мы с ребятами и занялись.
Со временем мы превратили эти «записки сумасшедшего» в нормальную логическую схему, и это несмотря на то, что команда чудесным образом, пусть и временно, сократилась до одного человека (не считая педагога, конечно же).
Резюме. Что в планах и что будет в конце
На этом подготовительная часть нашего проекта заканчивается, а впереди еще много работы! В ближайшее время планируется неполный разбор робота с целью проверки работоспособности датчиков и электрических цепей, проверка работоспособности его шасси. Далее подробное изучение существующего программного обеспечения, калибровка датчиков, отладка работы модуля голосового управления и изучение двигательных способностей платформы, особенностей управления.
Следующий этап – разработка перечня функций, которые должен выполнять робот, распределение их на логические классы, подготовка мультимедийных источников и материалов, на которые будет ссылаться робот во время экскурсий. После программирования основного функционала планируется программирование дополнительного – моделирование конкретного помещения для автономного функционирования, настройка программного обеспечения для дистанционного управления.
Конечный этап – апробация гибридной автономно-дистанционной системы управления роботом для устранения коллизий и конфликтов в программе, испытание робота-гида в «полевом» режиме совместно с гидом-человеком, контроль результатов, итоговая настройка.
В конечном итоге из нашей лаборатории выйдет отличный робот-гид, вполне способный самостоятельно провести экскурсию по технопарку, показать всё самое важное и ответить на возможные вопросы посетителей.
