Четыре лапы “Стрелки”: что сегодня умеет робособака из Центра компетенций НТИ на базе Университета Иннополис

В 2021 году в Центре компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) на базе Университета Иннополис в Татарстане ученые начали разработку программного обеспечения для робособаки “Стрелки”. Робособаку можно будет использовать для автономной инспекции промышленных объектов, строек, опасных объектов, в спасательных операциях, а также в роли экскурсовода, охранника и собаки-поводыря. О том, что умеет робот сегодня и чему научится в ближайшем будущем — в нашем материале.

Робособаки появились на мировом рынке несколько лет назад и сразу обратили на себя внимание и инженеров, и потенциальных потребителей. Однако большинство таких роботов обладают ограниченным и “сырым” функционалом: например, они не могут ходить по лестницам, неровным поверхностям и плохо ориентируются в пространстве.

В 2021 году Центр компетенций НТИ приобрел одну такую робособаку китайского производства, чтобы с нуля написать для нее программное обеспечение, которое позволит решить все эти проблемы. Разработкой ПО для робота занимается старший научный сотрудник Центра по направлению “Технологии компонентов робототехники и мехатроники” Рамиль Хусаинов.

— В центре мы ведем разработку программного обеспечения, которое позволит роботу ходить по лестницам, по неровным поверхностям, например, по песку или гальке, что вообще невыполнимо для колесного или гусеничного робота. Также мы разрабатываем алгоритмы “высокого уровня”, к которым относится, например, компьютерное зрение, оно поможет роботу самостоятельно ориентироваться в пространстве и прокладывать оптимальный маршрут, — рассказал Рамиль Хусаинов.

Робот, которому ученые дали кличку “Стрелка”, оснащен вычислительным блоком и 3D-лидаром, который позволяет ему ориентироваться даже в пространстве с плохим освещением. Собака весит около 15 килограммов и обладает грузоподъемностью до 5 килограммов. Работает она на аккумуляторных батареях, заряда которых хватает на 20-30 минут беспрерывной работы. По словам разработчика, ученые будут стремиться к увеличению этого показателя, в том числе за счет автономной зарядки.

— Четвероногие роботы уникальны и интересны тем, что они более мобильны: могут пройти по неровной поверхности, камням, песку, могут проползти или перепрыгнуть препятствие. Еще они могут ходить по снегу, но для того, чтобы собака не проваливалась в сугроб, ее также нужно обучить, как правильно перемещаться в таких условиях: должна понимать, что если сейчас наступит, то провалится. И еще — она должна быть пылевлагозащищенной, — отмечает Рамиль Хусаинов.

За прошедший год ученые разработали для собаки новые алгоритмы, которые позволяют ей передвигаться по неровной поверхности и преодолевать лестницы с использованием визуальной информации. Апробация новых навыков собаки успешно проведена в симуляторе.

“Сотрудниками центра разработаны алгоритмы автономной навигации и построении 3D-карты. В настоящее время ведутся экспериментальные работы. Наша задача на ближайшее время — собака должна свободно ходить внутри университета, преодолевая лестницы”, — рассказал Рамиль Хусаинов.

Он отметил, что в перспективе собаку могут оснастить функцией голосового управления, подключить к интернету, что позволит, например, управлять ей с телефона и отслеживать выполнение задач.

По его словам, робота можно будет использовать для автономной инспекции промышленных объектов, строек и опасных объектов — это одна из приоритетных задач, для которой он разрабатывается. Также собака будет полезна при проведении спасательных операциях, а также в роли экскурсовода, охранника и собаки-поводыря.

— На собаку можно устанавливать, например, газоанализаторы и другие датчики для сбора информации, отправлять на места ЧС, завалов, в труднодоступные места для спасателей, использовать в роли инспектора для охраны территорий и природных зон. Перспективы применения подобных роботов очень широкие, — отмечает разработчик.