С 23 по 26 сентября в Сингапуре проходил SAUVC — The Singapore Autonomous Underwater Vehicle Challenge.
Это международное соревнование соревнование, в котором командам-участникам необходимо было представить разработанный автономный подводный аппарат, способный выполнять ряд поставленных задач.
В это году на этом конкурсе наш университет представляет команда Учебно-научного молодежного центра «Гидронавтика». Основной деятельностью центра как раз и является разработка студенческими инженерными коллективами телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов (ТНПА).
Екатерина Гаврилина, заместитель научного руководителя УНМЦ «Гидронавтика»:
«Соревнования SAUVC были созданы как альтернатива американским соревнованиям RoboSub и имеют статус чемпионата Азии по подводной робототехнике. В соревнованиях приняло участие более 90 команд из разных стран (Китай, Япония, Индия, Польша, Турция и др.). Участие в таких соревнованиях сейчас особенно важно для нас, так как позволяет объективно оценить подготовку наших студентов на международном уровне, а также помогает держать руку на пульсе новых тенденций и направлений в робототехнике».
В этом году на соревнованиях команда представит свою новейшую разработку — ТНПА «Кусто III», сочетающую в себе характеристики телеуправляемого и автономного аппарата. В течении многих лет команда совершенствует отдельный элементы аппарата для достижения лучшего результата. Аппарат является автономным и управляется за счет вычислителя Jetson Nano, который определяет алгоритм движения аппарата при помощи машинного зрения. Весь код написан под ROS на основе фреймворка STINGRAY. Команды от вычислителя поступают на нижний уровень, который основан на микроконтроллере STM32. Вся электроника находится в прочных корпусах, выполненных из алюминиевых труб. Герметизация обеспечивается за счет уплотнительных колец и компаунда.
Владислав Плотников, главный программист команды «Гидронавтика»
«Фактически этап подготовки к соревнованиям длился с 2019 года. По итогам первых для «Гидронавтики» соревнований SAUVC в марте 2019 было сделано много выводов. Мы приняли решение полностью поменять конструкцию аппарата «Кусто II», архитектуру программного обеспечения и часть электроники. Всем процессом разработки и сборки «Кусто III» руководил я, и благодаря грамотному планированию аппарат был построен в очень сжатые сроки – примерно за полгода. В декабре 2019 мы сняли демо-видео, а дальше случился ковид, все отменилось, и аппарат остался ждать своего часа».
Подготовка к SAUVC 2022 началась с проработки архитектуры кода ещё осенью 2021. Ребята начали разрабатывать свой универсальный фреймворк для подводных аппаратов, который назвали STINGRAY. Большое количество времени заняло внедрение нейросети для распознавания подводных объектов. Плотная работа по всем направлениям началась в мае и длилась до самих соревнований в сентябре. В завершение подготовки постоянно возникали трудности с аппаратной или программной частью. Ребята их успешно решали, но каждый раз возникали новые.
Григорий Старых, программист и инженер по системе управления
«Где-то за месяц до соревнований мы начали настраивать систему управления и гонять аппарат на максимальных скоростях, что необходимо для успешного прохождения квалификации, так как там учитывается время. И оказалось, что наш аппарат «дельфинит» при больших маршевых скоростях. Это происходила из-за смещенного реального центра масс относительно расчётного, так как рама нашего аппарата была изготовлена еще в 2020 году, после чего аппарат неоднократно модернизировался. Мы решили эту проблему добавлением еще одного винтомотора, направленного вертикально вверх и включив его в контур управления по дифференту. После этого аппарат стал очень хорошо двигаться по маршу даже на максимальных скоростях».
А 20 сентября ребята улетели в Сингапур на соревнования. Мы следили за ходом чемпионата в дневниках бауманцев на сайте и в видео в нашем Telegram-канале. Ежедневно ребята проводили множество часов у бассейна отеля, налаживая работу аппарата.
23 сентября ребята проводили техническую презентацию своего аппарата перед комиссией экспертов. Это были профессора из Национального университета Сингапура и Сингапурского политехнического университета.
24 сентября прошёл квалификационный этап. На расстоянии 10 метров от бортика бассейна были установлены ворота. Аппарат должен был в автономном режиме проплыть через ворота, не касаясь дна и ворот и не всплывая. Только 15 команд, которые быстрее остальных выполнили задачу были допущены до следующего этапа соревнований. Наши ребята оказались в их числе.
25 сентября в Сингапуре проходил основной день соревнований. 15 команд выполняли миссию в бассейне, которая включала 4 задачи:
🔹Пройти через ворота, обойдя красный флаер, установленный перед ними, и не коснувшись ворот
🔹Сбросить метку в один из четырёх тазиков, установленных под водой
🔹Забрать сброшенную в тазик метку
🔹Найти и сбить желтый столбик, который установлен где-то в бассейне
Команда бауманцев выполнила проход через ворота и сбила желтый столбик.
Екатерина Гаврилина, заместитель научного руководителя УНМЦ «Гидронавтика»:
«Результаты, которые показала наша команда - отличные. Второе место и приз IEEE за самый инновационный дизайн, подтверждают, что темп и направление развития в центре выбраны верно».
Кроме второго призового места и приза за инновационный дизайн, ребята привезли в Москву незабываемые впечатления и важный опыт, необходимый для дальнейшей работы.
Екатерина Гаврилина, заместитель научного руководителя УНМЦ «Гидронавтика»:
«Я не первый раз принимаю участие в таких соревнованиях и как студентка и как ментор команды. В этот раз подготовка была как всегда остросюжетной и изматывающей, а по окончании командировки хочется взять отпуск на неделю, но для меня это не в новинку».
Артем Давтян, программист системы управления верхнего уровня
«Уже сейчас, в Москве, более менее уложилось в голове все то, что происходило. За три дня соревнований был написан и переписан несколько раз огромный объем кода, вместо планомерной еженедельной работы начался самый настоящий хакатон, где условия работы менялись по нескольку раз в день: то принципиально была пересмотрена архитектура кода, то добавлялись новые устройства и нужно было полностью обеспечить их подключение к верхнему уровню и встроить в логику прохождения соревнований. А когда не требовалась лично моя работа как программиста, то я помогал нашему главному программисту с тестами в бассейне уже пловцом. Судя по всему, работа окупилась. Уже после соревнований, нашим фреймворком Stingray(система управления верхнего уровня с открытым исходным кодом) заинтересовались другие команды. Большая часть стикеров со ссылкой на наш проект разошлась как горячие пирожки, и теперь, помимо работы по приведению кода в порядок после трех дней авральной работы, нам скорее всего придется координировать разработчиков со всего мира, которые захотят нам помогать в развитии фреймворка. Мы готовы к новым задачам, и уже ждем новых соревнований».
Григорий Старых, программист и инженер по системе управления
«Впечатления от соревнований хорошие. Организация была на очень хорошем уровне. Очень здорово было готовиться к соревнованиям в бассейне отеля вместе с Турецкой командой. Получилось познакомится с иностранными специалистами в области подводной робототехники, обменяться опытом».
Владислав Плотников, главный программист команды «Гидронавтика»
«Я очень рад результатам соревнований, все наши труды и все то большое количество затраченного времени принесло нам результат - мы взяли сразу ДВЕ награды! Разумеется мы сделали выводы по итогам, проанализировали почему возникла проблема в миссии с тазиками, поняли какие нужно внести коррективы в процесс подготовки и участия команды в соревнованиях и что нужно доделать или переделать в аппарате. К следующим соревнованиям мы будем намного более подготовленными!»
