Ученые Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) создали для университетов уникальный образовательный комплекс, состоящий из автономных роботов, которые действуют в единой цифровой среде для создателей программного обеспечения. Разработка направлена на повышение универсальных практических компетенций в вузах, ведущих подготовку робототехников – это позволит вывести обучение таких специалистов в России на более высокий уровень.

Сегодня робототехника является одним из передовых исследовательских направлений, которые открывают большие возможности для повышения автоматизации и производительности труда в самых разных отраслях экономики России – от промышленности и сельского хозяйства до освоения космоса и доставки грузов.

В этих условиях возрастает важность подготовки кадров – специалистов, которые способны разрабатывать и обслуживать роботов, создавать для них программное обеспечение. Кроме того, поскольку в силу экономической целесообразности в каждом секторе экономики требуются определенный тип робототехнических систем с различным функционалом, то наиболее ценными являются кадры, имеющие универсальный набор навыков в сфере робототехники.

«Мы разработали образовательную облачную среду для обучения программированию наземных робототехнических платформ в университетах. Она состоит из трех основных составляющих:
•‎ роботов, которые могут оснащаться модульными системами различного назначения,
•‎ единой информационной среды для разработки программ, с помощью которых роботы смогут автономно выполнять поставленные задачи,
•‎ а также подробных методических материалов, с помощью которых использование комплекса можно встроить в образовательные курсы или программы любых образовательных учреждений.
В совокупности эти составляющие отличают наш продукт от всех существующих на рынке практикоориентированных решений для подготовки кадров в сфере робототехники», – рассказывает руководитель лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН Антон Савельев.

Аппаратная часть комплекса состоит из колесного робототехнического средства, которое может комплектоваться различными датчиками, например, сенсорами для измерения расстояния, считывания RFID-меток, идентификации линий и другим оборудованием для реализации технологий искусственного интеллекта. Кроме того, на колесную платформу устанавливаются системы компьютерного зрения, модули для полезной нагрузки различного веса и объема, вплоть до установки взлетной площадки для небольших беспилотных летательных аппаратов. В комплекте с роботами может поставляться одна или несколько трасс для отработки автономного перемещения по различным типам местности.

Цифровая система для роботов располагается на сервере. Она представляет собой среду для удобной разработки программного обеспечения, к которой подключены все робототехнические устройства.

«Сейчас разработчики часто сталкиваются с проблемой долгого поиска и подключения своего робота к эффективной цифровой среде. И она может стать особенно актуальной в случае начинающих разработчиков. Все эти проблемы мы решили за пользователя: любой робот без дополнительных настроек подключается к нашей среде для программирования. Преподаватель с учениками могут работать в ней самостоятельно, а также руководитель может подключиться к любому учащемуся и проанализировать его код в текущий момент времени, чтобы помочь решить проблему», – поясняет Антон Савельев.

Кроме того, обязательным условием для внедрения комплекса в образовательную практику любого университета является разработка методических пособий по настройке роботов и созданию программного обеспечения в рамках учебных курсов. Для этого ученые СПб ФИЦ РАН создали соответствующую методическую базу, которая может быть скорректирована под особенности образовательных программ различных вузов.

«С помощью наших роботов можно учить студентов базовым навыкам робототехники, программированию, а также компетенциям, связанным с информационными науками. Обучающиеся могут освоить практические навыки программирования и модернизации роботов во всем их многообразии. А универсальность комплекса позволяет нам адаптировать его под любые запросы вузов и других организаций, и быстро адаптировать их под конкретные образовательные программы. На выходе мы получим специалистов-робототехников широкого профиля с практическими навыками, которые сегодня требуются предприятиям высокотехнологичных отраслей экономики России», – отмечает начальник научно-организационного отдела СПб ФИЦ РАН Полина Черноусова.

Первая партия из десяти роботов уже поставлена в Калининградский государственный технический университет, а другой десяток уже более года используется для преподавания дисциплин, связанных с робототехникой, в Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения. Проект развивается при поддержке компании «РуФилмс Инновейшен». Сейчас ученые СПб ФИЦ РАН ведут поиски новых образовательных партнеров, которые могут выступить в качестве потенциальных заказчиков для комплекса.

Видео (на Яндекс Диск) о применении образовательной робототехнической среды → 

Источник: пресс-служба СПб ФИЦ РАН.