Гаварыць пра робатаў з прафесіяналам і закаханым у сваю працу спецыялістам – адно задавальненне, таму прапануем і вам пагрузіцца ў займальнае вандраванне ў свет робататэхнікі.
Загадчык лабараторыі робататэхнічных сістэм АІПД НАН Беларусі Рыгор ПРАКАПОВІЧ імкнецца далучыць маладых спецыялістаў да распрацоўкі робататэхнічных праектаў з дапамогай партнёрскага ўзаемадзеяння і ў рамках адукацыйнага працэсу падчас выкладання ў ВНУ і арганізацыях дадатковай адукацыі.
Скрыншот: «Навукаманія. Віртуальная рэальнасць» на канале «Беларусь 3»
Што такое робататэхніка цяпер?
– Робататэхніка на дадзены момант не зусім навука, а хутчэй навуковы кірунак. Гэта магутная прылада для аўтаматызацыі – таго працэсу, які паляпшае эфектыўнасць нашага жыцця, прынамсі матэрыяльнага. Робататэхніка пачала развівацца прыблізна з 50-х гадоў мінулага стагоддзя, калі пасля Другой сусветнай вайны трэба было аднавіць вытворчасць, накарміць, абуць, апрануць насельніцтва. Навукоўцы і інжынеры таго часу зразумелі, што з дапамогай мехатронных вузлоў можна зрабіць працэс стварэння выгод эфектыўней, а таксама хацелі яго максімальна аўтаматызаваць. І большасць першых робатаў, створаных чалавекам, былі робаты-маніпулятары, як наша левая ці правая рука: яны перакладалі нейкія цяжкія вырабы, рэзалі, фарбавалі. Гэта мог бы зрабіць чалавек, але робат можа хутчэй, дакладней, танней і, што немалаважна, кругласутачна. Такі кірунак завецца прамысловай робататэхнікай. Многія людзі, магчыма, пра яе і не чулі, але карыстаюцца яе выгодамі. На вытворчасці працаўнік націскае на кнопачку, а ўсю «брудную» працу за яго робяць прылады. Напрыклад, ёсць робаты, якія дояць кароў: спецыяльнае прыстасаванне і вымя памые, і малако падоіць. Прамысловая робататэхніка паляпшае не толькі ўмовы працы, але і ў цэлым усё наша матэрыяльнае жыццё.
Другая сфера, якая пачынае моцна развівацца, гэта непрамысловая робататэхніка – калі робаты «пераходзяць» на тэрыторыю заводаў і ўваходзяць у наша паўсядзённае жыццё. Самы яскравы прыклад, які добра прадстаўлены на рынку і ўжо на ўсю моц працуе ў нашых дамах, гэта робат-пыласос. Пад непрамысловай робататэхнікай таксама разумеюцца інтэлектуальныя робаты. Такіх у свой час свету прадставілі чэшскія пісьменнікі браты Ёзэф і Карэл Чапекі. У п’есе «R.U.R.» («Росумскія ўніверсальныя робаты») увасоблена ідэя, што толькі праца з малпы робіць чалавека і чысціць душу. Айзек Азімаў развіў гэту тэму і пусціў у масы свае робататэхнічныя сусветы, дзе шмат антрапаморфных робатаў, якіх нельга адрозніць ад людзей. Пад такімі заўсёды разумеюць менавіта інтэлектуальных робатаў. Нават у маім дзяцінстве было шмат савецкіх мультфільмаў, пасля прагляду якіх здавалася, што ў будучыні з’явяцца такія робаты, падобныя да нас, і зробяць тое, што нам не хацелася б парой рабіць самім: памыюць посуд, дываны вынесуць, венікам падмятуць. Але жыццё паказала, што гэта не зусім так. Тэхніка не стаіць на месцы. Тыя задачы, якія я агучыў, дэкампазіраваліся, і зараз амаль у кожнага чалавека ёсць робат-пыласос, мультыварка, кававарка ці пасудамыйка. Вядома, ёсць чалавекападобныя робаты, але яны каштуюць 500-600 тыс. долараў. А за гэтыя грошы можна пяць ці шэсць кватэр купіць.
Мы з камандай маладых навукоўцаў у 2017 годзе стварылі лабараторыю робататэхнічных сістэм у Аб’яднаным інстытуце праблем інфарматыкі Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Нам была цікавая менавіта непрамысловая робататэхніка. Напрыклад, робаты-афіцыянты, робаты-дастаўшчыкі ежы, робаты-экскурсаводы і да т. п. Для гэтага мы стваралі вялікую колькасць уласных прататыпаў, а таксама працавалі з ужо вядомымі сэрвіснымі робатамі. Напрыклад, «Прамабот», які ўяўляе сабою антрапаморфную мабільную платформу, абсталяваную тэхналогіяй чат-бота з функцыямі сінтэзу маўлення. Такі робат камунікуе з людзьмі, адказвае на пытанні, кансультуе і свабодна перасоўваецца ў памяшканні.
Робаты забіраюць у людзей працу?
– Калі ў развітых краінах пачалася прамысловая рэвалюцыя, працадаўцы адмаўляліся ад «лішніх» працаўнікоў. Для тых, хто страціў сродкі да існавання, гэта быў вельмі складаны перыяд. У грамадстве не падтрымлівалі гэту ідэю. Але тады ж пачалася вытворчасць паравых станкоў, спатрэбіліся рабочыя рукі, і ў выніку тыя, хто хацеў, знайшлі для сябе новыя месцы.
Прагрэс не спыніць, многае змяняецца і становіцца лепшым. Барацьба з робатамі за працоўныя месцы – гэта ўсё масавыя памылкі. Робатаў нельга баяцца, іх трэба любіць. Калі вы суперспецыяліст, але вас замяняюць робатам, то вы відавочна знойдзеце добрую працу, знойдзеце сваю нішу. Адзінае, на мой погляд, моцна могуць пакутаваць кіроўцы.
Дзе трэба вучыцца, каб стаць інжынерам робататэхнікі?
– Тэхніка і навука мне падабаліся заўсёды. Я вучыўся ў фізіка-матэматычным класе, а калі быў час паступаць, то ўбачыў, што ў БНТУ ёсць факультэт інфармацыйных тэхналогій і робататэхнікі, кафедра робататэхнічных сістэм. Як казаў адзін з вядучых экспертаў у аўтаматызацыі і робататэхніцы ў нас у краіне дацэнт БНТУ Навічыхін Раман Васільевіч, у робататэхніку ідуць галоўным чынам рамантыкі. Мабыць, я адзін з тых.
Робат – комплексная прылада, якая стаіць на трох кітах: механіцы, электроніцы і інфарматыцы. У ім аб’ядналіся ўсе найлепшыя навуковыя дасягненні. Вядома, ёсць шмат іншых складаных і цікавых тэхналогій і кірункаў, у тым ліку біятэхналогій. Але многія любяць робатаў. Пакуль мы, людзі, самотныя і не ўбачылі нейкіх іншых прыкмет жыцця ў сусвеце, таму і цягнемся да высокіх тэхналогій, якія хоць і аддалена, але нагадваюць нам саміх сябе.
Я вучыўся па спецыяльнасці, звязанай з прамысловай робататэхнікай. І ўжо да свайго выпуску з ВНУ ў ёй асабіста мне стала трохі сумна, таму што за гады яе існавання і развіцця яна заняла сваё трывалае месца ў прамысловасці. За гэты час з’явілася шмат вытворцаў, брэндаў, але вялікіх прарываў не чакаецца. На той момант, калі я заканчваў навучанне, я і мае калегі былі фантазёрамі-рамантыкамі і пайшлі ў Акадэмію навук займацца інтэлектуальнай робататэхнікай.
Скрыншот: «Беларусы» на канале «Беларусь 24»
Якіх робатаў распрацоўваюць у Беларусі?
– Мой першы мабільны робат, якога я ўласнаручна распрацоўваў і збіраў, вельмі мне дарагі, хоць і не быў даведзены да лагічнага завяршэння для прамысловага выкарыстання. У 2010 годзе я быў удзельнікам рэспубліканскай выставы «ІНТРІ». З маёй камандай мы прадставілі двух мабільных робатаў «Тарпана» і «Шустрыка». Першы робат быў на гусенічным хаду з бінакулярным зрокам, а другі – колавы і з адной відэакамерай. Абодва пазіцыянаваліся як робаты-ахоўнікі для жылых і вытворчых памяшканняў. У той час мы з калегамі прапанавалі інавацыйны прадукт, які цяпер з поспехам можна было б раскручваць у выглядзе стартапа.
Апошнія тры гады мы працуем з беларускімі аграрыямі і робім не робатаў, а іх элементы. Бо гэта інавацыйная сфера, не заўсёды хапае рэсурсаў, часу ці грошай, таму праца праектная. Некаторыя праекты знаходзяцца ў стадыі эксперыментальных узораў і для пераходу ў прамысловыя ўзоры патрабуецца яшчэ шмат часу і сіл. Але па сваім патэнцыяле яны вельмі класныя. Адзін з такіх – робат-шар. У мяне ёсць на яго патэнт: я распрацаваў новы спосаб перасоўвання сферычных робатаў. Дзякуючы яго цалкам герметычнаму корпусу робата можна выкарыстоўваць не толькі на бездарожжы ці ў вадзе, але нават у космасе. Але няма пакуль інвестара ці заказчыка, а ўзяць на сябе адказнасць і заявіць, што робат-шар выратуе свет, каб зацікавіць фонды, – таксама цяжка. Таму пакуль ён ляжыць на паліцы.
Робат-шар
У 2013 годзе я быў на курсах па інтэлектуальнай уласнасці. І там мне задалі пытанне: а што для вас самы ідэальны робат? Для мяне гэта сфера (геаметрычная форма). Напрыклад, ёсць разумная калонка, так званая Аліса, якая заўсёды можа з вамі пагаварыць, і яна карысная. Але калі б яна яшчэ і рухалася, гэта было б наогул выдатна. Мы «наеліся» гусенічных робатаў, на якіх накручваюцца пыл і валасы. Калі б робат быў сферычным, вы б маглі яго і з сабой у сумку ўзяць – ён быў бы як пакемон. Таму ў мяне ёсць на яго патэнт, ужо ёсць і рэальны прататып. Я нават выйграваў грошы на яго раскрутку, але дадзены праект быў занадта навукаёмістым, таму я не знайшоў дастатковых сродкаў для развіцця гэтага праекта.
На сёння ў нас няма ніводнага праекта, у якім трэба было б стварыць робата з нуля, гэта значыць мы робім не самага робата, а яго элементы. Да прыкладу, у нашых кітайскіх партнёраў ёсць медыцынскі робат, а мы яго паскараем і вучым працаваць у групе з іншымі такімі ж робатамі. З нашымі беларускімі навукоўцамі-аграрнікамі мы зрабілі некалькі паспяховых праектаў, у якіх распрацоўваліся толькі некаторыя элементы робата: сістэму тэхнічнага зроку, сэнсорыку, асобна сістэму кіравання актуатарамі. Але вось ужо ў наступным годзе з нашымі калегамі ў нас запланаваны старт амбіцыйнага праекта па распрацоўцы і стварэнні ўласнага мабільнага робата для дапамогі ў сельскай гаспадарцы – агработа. Сярод нашых заказчыкаў ёсць і рэспубліканскія брэнды, напрыклад, кампанія BELWEST. Яны робяць надзвычай складаны інавацыйны праект па рабатызацыі ў абутковай вытворчасці. Сіламі сваіх каманд інжынераў і праграмістаў яны распрацоўваюць і рэалізуюць асноўную частку. Але і нам знайшлася там задача: мы дапамагаем распрацоўваць для іх некалькі лічбавых двайнікоў іх будучых робатаў, каб пралічыць іх эфектыўнасць. І я ганаруся, што такое ёсць у Беларусі.
На ўсю нашу краіну ўсяго тры цэнтры развіцця робататэхнікі – у Мінску, Віцебску і Брэсце. Таму мы пакуль што не можам стаць сусветнымі лідарамі: на гэта проста бракуе рэсурсаў. Але мы актыўна робім элементы робатаў.
Як студэнтаў навучаюць робататэхніцы?
– Раней я вёў пілотныя праекты ў БДУІР, выкладаў 7 гадоў у БНТУ. У БДУ я вяду прадмет «Метады сітуацыйнага кіравання мабільнымі аб’ектамі». Гучыць хораша. Але моладзі, на жаль, гэта не зусім цікава. Студэнты як быццам баяцца працы з «жалезам», ім лягчэй «падняць» базу даных, падправіць інтэрфейс і г. д. Верагодна, праблема і ў тым, што навучэнцы ўніверсітэта досыць загружаны іншымі дысцыплінамі, у некаторых з іх шмат працы, а камусьці не хапае патрэбных курсаў і ведаў.
Нават калі ў студэнта ёсць нейкі свой робат, якога ён змог зрабіць сам, перад ім узнікаюць наступныя новыя задачы. Напрыклад, робат павінен праехаць па горадзе і прывезці пісьмо. Каб наладзіць робата проста праехаць па вуліцы, трэба на даволі сур’ёзным узроўні ведаць або распазнанне выяў, або алгарытмістыку. Як бы я ні хацеў даць студэнтам больш інфармацыі па робататэхніцы, яны могуць узяць толькі невялікі яе кавалачак. Але ўсё адно мы працуем.
Я шчыльна супрацоўнічаю з загадчыкам кафедры шматпрацэсарных сістэм і сетак ФПМІ БДУ Маркавым Сяргеем Віктаравічам. На факультэце пры спонсарскай падтрымцы распрацоўваюць цэнтр кампетэнцый па інфармацыйных тэхналогіях і робататэхніцы. Напрыклад, мы робім вялікі праект па стварэнні праграмна-апаратнага навучальнага комплексу па вывучэнні ROS’a (Robotic Operation System). Таксама там займаюцца вывучэннем штучнага інтэлекту, рыхтуюць адпаведную навучальна-метадычную літаратуру і метадычную базу, каб папоўніць прабел паміж навучаннем дашкольнікаў і малодшых школьнікаў і навучаннем студэнтаў.
Мы ў рамках фундаментальных праектаў развіваем электроніку, інфарматыку і механіку, вырашаем праблемы нізкай эфектыўнасці, высокіх выдаткаў, працуем над аналагавымі вылічальнікамі накшталт нейронаў. Таксама мы адказваем на пытанне, як робату выконваць складаную задачу. Напрыклад, каб на складзе працавалі 20-30 робатаў і не заміналі адзін аднаму. Мы прыдумляем, як зрабіць робата так, каб можна было надрукаваць яго цалкам. Таксама мы вывучаем магчымасць аўтаматызаваць беларускія вытворчасці. На дадзены момант даволі паспяхова супрацоўнічаем з нашымі аграрыямі.
Ілья ВАРАБ’ЁЎ
