Как создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

14 марта 2019 г. 08:31

«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!

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

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. 

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

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?

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

«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.

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

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).

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

Как мы создавали робота-гида для «Кванториум». Записки айтишника

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.
 

Комментарии к новости

Нет ни одного комментария.

Комментировать

Ваше имя
Текст комментария

Будьте в курсе последних новостей

Подпишитесь на нашу рассылку
Нажимая кнопку «Подписаться», я даю согласие на обработку моих персональных данных согласно 152-ФЗ
close