Одним из самых заметных стендов на «Иннопроме» станут так называемые «Мастерские Иннопрома» - место, где свои разработки и проекты будут представлять уральские «юные техники», студенты и аспиранты УрФУ, увлекающиеся созданием роботов и новыми технологиями. Корреспондент «URA.Ru» познакомился с энтузиастами, которые работают в помещении разорившегося кафе, живут под лозунгом «Слава роботам!» и готовятся показать на выставке беспилотный дирижабль, принципиально новую систему земледелия, магнитоход, автоматического мусорщика и другие удивительные вещи. Семь самых интересных проектов свердловских роботехников – в нашем материале.

 

«Уральский центр развития робототехники и автоматизации»: звучит серьезно, а выглядит трогательно. Несколько десятков студентов и аспирантов УрФУ собираются по вечерам, чтобы придумывать и делать роботов. Встречаются в здании бывшего бара-закусочной «Сайгон», разорившегося в кризис, в цокольном этаже одного из общежитий УрФУ. Здесь импровизированная мастерская – где раньше стояли столы и стулья, теперь валяются детали и провода. На оставшейся от «Сайгона» барной стойке – чайные чашки, коробки из-под деталей, листы бумаги с нарисованными от руки схемами. На маркерной доске – надписи «Слава роботам!» и «Осциллограф!». Несколько компьютеров, станки для металлообработки, макеты и составные части будущих роботов: манипуляторы, колеса, пропеллеры. В месте, где раньше была кухня, – крохотный цех по изготовлению деталей. По углам стружка и опилки. Как-то так в детском кино изображают лабораторию сумасшедшего ученого.

 

 

 

- Сейчас робототехники на Урале нет, - почти с порога заявляет мне один из главных энтузиастов этого движения Александр Лемех. Лемеху что-то около двадцати пяти, он говорит с непривычной для современной молодежи привычкой взвешивать слова. – Сначала мы пытались проводить между разными группами соревнования по робототехнике. Но потом решили, что соревноваться не с кем, и теперь наш лозунг – «Кооперация вместо конкуренции».

 

 

 

 «Центр робототехники» объединяет около четырех десятков человек. Почти у каждого есть свой проект, своя idée fixe. Когда Лемеху предложили заниматься наполнением «Мастерских Иннопрома», он подсчитал общее количество идей и разработок – получилось тридцать шесть штук. «Речь не только о конкретных роботах, - объясняет Александр. – Часть наших занимается гуманитарными исследованиями. Например, экономикой робототехники или прогнозами тех социальных изменений, которые неизбежны при глубокой автоматизации труда. Представьте, как будет выглядеть Свердловская область через 50 лет, когда большинство процессов будет роботизировано? Это неизбежно повлечет важные изменения в обществе, и нам важно суметь их предсказать». Совсем рядом, за дверью «Сайгона», другие студенты УрФУ сидят на скамейке во дворе своего общежития и пьют пиво из двухлитровой бутылки – а тут их ровесники рассуждают, как изменится общество после роботизации труда. Уральские студенты – такие разные люди.

 

 

 

Из тридцати шести объектов отобрали десяток самых важных. Вот некоторые из них – их представят на «Иннопроме».

 

 

Мостовое земледелие – это idée fixe самого Лемеха. «Я стал заниматься роботами именно из-за него», - признается молодой человек и объясняет суть идеи. «На самом деле придумка не нова. Замысел в том, чтобы не ездить по полю на тракторе, а разместить направляющие, по которым будут передвигаться устройства, выполняющие сельскохозяйственные операции». То есть представьте себе поле, вдоль которого протянуты десятки или сотни рельсов, по ним двигаются устройства, поливающие, пропалывающие, окучивающие и собирающие урожай. В первой трети двадцатого века агрономы пытались проводить подобные эксперименты, но тогда устройства, передвигающиеся по рельсам, оказались слишком примитивными и победила концепция тракторного земледелия. На сегодня тракторы почти исчерпали свой потенциал, считает Лемех, совершить настоящий прорыв можно только изменив саму систему земледелия – например, внедрив мостовой принцип и поставив на рельсы умных роботов-«крестьян», которые будут обрабатывать почву и посадки. Прототип такого робота покажут на «Иннопроме».

 

 

 

С мостовым земледелием частично связан еще один проект – по добыче свердловского торфа. При всем обилии промышленных площадок у Свердловской области нет своих источников ресурсов – ни нефти, ни газа, ни угля. Единственное топливо, которое на Среднем Урале есть в почти бесконечных количествах – это торф. Однако при нынешних способах добычи энергетически небогатый торф добывать слишком невыгодно. А вот если поставить на огромные торфяные поля те же направляющие и применять «мостовой» принцип при добыче – это может стать рентабельным. Роботизированный комплекс по добыче торфа – еще одна разработка.

 

 

 

Но торф мало добыть – его нужно транспортировать к месту переработки, где из сырья изготовят топливо. Везти торф автомобилями или вагонами невыгодно, но его можно газифицировать – сжигать в специальных камерах при высокой температуре, превращать в газообразное вещество и гнать по трубам к месту переработки. Это дешевле, кроме того, при таком способе обработки почти нет вредных выбросов.

 

 

В каждой стране робототехника развивается в своем направлении, объясняет Александр Лемех. В США, например, большинство роботов – военные: беспилотники, саперы, разведчики. В Японии – гуманитарные: роботы-сиделки, роботы-няни и т.п. В России большая часть роботов исторически обслуживала ядерную индустрию: их использовали для работы на реакторах, в труднодоступных и опасных для человека зонах. Робот-магнитоход – родом оттуда же: благодаря колесам-магнитам он может двигаться по металлическим стенкам реактора и искать в них дефекты. В советское время подобных роботов делали в Свердловской области, в Заречном, и теперь ветераны того производства работают вместе с молодыми екатеринбургскими робототехниками. Сконструированный ими магнитоход может в перспективе использоваться в коммунальном хозяйстве – например, путешествовать по водопроводным трубам, искать в них места потенциальных разрывов и вовремя латать. «Это альтернатива опрессовкам, которые способствуют быстрому износу коммунальной системы», - объясняют в Центре робототехники.

 

 

 

Сортировка мусора – одна из самых востребованных точек внедрения автоматизации. Ученые и инженеры во многих странах мира разрабатывают роботов-мусорщиков. На Урале такой тоже есть – он анализирует визуальные образы с помощью видеокамеры и искусственной нейронной сети, действующей по принципу, близкому к принципам работы человеческого мозга. На «Иннопроме» этот робот должен быть одним из самых эффектных: его создатели обещают поставить на стенде «Мастерских» урну, в которую посетители будут выкидывать бытовой мусор. А робот, сконструированный на базе промышленного манипулятора, станет тут же сортировать его, разделяя на органику и неорганику.

 

 

 

Военные роботы есть не только у американцев. Свердловские роботехники представят на «Иннопроме» несколько боевых механизмов, которые будут посвящать все время уничтожению друг друга. «Это мобильная платформа на колесах, на которой установлены камера и оружие. Пользуясь специальными алгоритмами, робот может картографировать местность, определять врага и уничтожать его», - объясняет Лемех. На «Иннопроме» ребята собираются выстроить специальный полигон, по которому будут ездить от двух до четырех роботов – две команды. «Мы закрепим на них пейнтбольные маркеры, и они будут обстреливать друг друга», - обещает Лемех; зрелище должно быть захватывающим.

 

 

Когда речь заходит о дирижабле, из-за соседнего стола поднимается молодой человек по имени Аркадий. Дирижабли – это хобби Аркадия. Он начинает энергично ходить из угла в угол и скороговоркой объясняет: «Дирижабли – самый дешевый вид воздушного транспорта. Он особенно эффективен на больших пространствах, где строительство дорог затруднительно: в условиях вечной мерзлоты, ледяных полей, высокогорья. То есть это очень интересный проект для России, где пространства огромные, а дорог мало». Аркадий, казалось, распаляется: «Не все знают, но дирижабль может оставаться в воздухе неделями! Чем больше дирижабль, тем выгоднее его использование. В тридцатые годы человечество забросило идею дирижаблестроения, но с тех пор технологии шагнули далеко вперед. Появились новые синтетические материалы, из которых можно делать оболочки. Развита гелиевая промышленность, которая в начале XX века существовала только в США. Наконец, стал доступен алюминий…».

 

 

 

Беспилотные роботы-дирижабли, говорит Аркадий, могут выполнять до 70 боевых задач или же выполнять мирные миссии. «Охрана государственных границ, патрулирование, доставка грузов… На дирижабле можно разместить даже небольшой аэродром, такие опыты проводились» (тут мой второй собеседник, Александр Лемех, кажется, позволяет себе ироничную улыбку). На «Иннопроме» будет показан летающий робот-дирижабль объемов шесть кубометров. Его оболочка сейчас лежит свернутой в углу в кафе «Сайгон», а гондолу с двумя вентиляторами Аркадий собирает на своем столе.

 

 

 

Коптеры – стремительные роботы-вертолеты с четырьмя или восемью винтами – это, если честно, не совсем уральская разработка. Просто наш Центр робототехники помогает немецкому научно-исследовательскому институту, производящему их, писать алгоритмы для автономных полетов этих устройств. «Это роботы-спасатели, которые в считанные секунды взмывают в воздух и отправляются к месту происшествия. Они анализируют местность, ищут выживших и тела погибших, обнаруживают утечки вредных веществ, возгорания и т.п. Уральские студенты и аспиранты пишут для коптеров программы, которые учат их определять свое местоположение относительно составленной карты». «Это непростая задача. А представьте, что коптеров несколько, каждый из них строит свою карту, и они должны синхронизироваться между собой, «жить» в одной карте, учитывая положение друг друга. Для небольших компьютеров, которые эти устройства могут поднять в воздух, это очень сложные задачи». Раньше наши ребята писали свои куски кода и отправляли их в Германию на тестирование, но скоро в Екатеринбург должны привезти два коптера для того, чтобы новые решения можно было «обкатывать» на практике сразу же. Их-то и должны показать на «Иннопроме».

 

* * *

 

У Центра есть и другие проекты. К примеру, система мониторинга сооружений – гостям «Иннопрома» предложат бить кувалдой по некой конструкции и следить, как ее состояние меняется на специальных мониторах. Или – сенсорный экран, построенный на альтернативной технологии – на нем может работать одновременно несколько человек (на выставке с помощью такого позволят поуправлять одним из роботов). Стенд «Мастерских» будет одним из самых больших и эффектных на «Иннопроме», но выставкой проект не закончится. «Это то самое техническое творчество, о котором так много говорил губернатор Александр Мишарин», - пояснил «URA.Ru» зампред молодежного правительства Свердловской области Максим Кокшаров. По его словам, в ближайшие два года проект «Мастерских Иннопрома» должен превратиться в десяток площадок по всей Свердловской области, на которых будут задействовано до 1000 человек. Помещения выделят вузы, а с финансами и оборудованием должны помочь уральские ФПГ – если, конечно, они верят в уральские инновации. Я после встречи с Лемехом – поверил.