Non scholae
sed vitae discimus

«Робототехника многогранна — каждый найдет в ней то, что ему по душе»

Не всем известно, но в Вышке есть группа робототехники. Она была создана в июне 2021 года в стенах факультета компьютерных наук. Ребята собирают роботов с нуля — от болтика до винтика. Сейчас, к примеру, они трудятся над созданием машинки, передвигающейся в сложном пространстве на автопилоте. Мы пообщались с руководителем группы Денисом Симагиным и ее инженером-программистом Андреем Бондаревым и узнали все в подробностях.

«Робототехника многогранна — каждый найдет в ней то, что ему по душе»

Как появилась идея создать группу?

Денис: К моменту появления этой идеи я уже лет пять вел в Вышке разные проекты. В основном они были завязаны на машинном обучении. А потом я как-то понял, что весь этот machine learning превратился в какой-то дикий хайп. Захотелось делать что-то, чего в Вышке еще нет, и в этом смысле ниша робототехники показалась мне интересной. И вот я как-то в шутку сказал, мол, ребята, давайте делать роботов. А потом летом ко мне приходит Андрей и говорит: «Ну вот, вы же собирались делать роботов — что, когда начинаем?».

Решимость Андрея послужила последним толчком к созданию нашей группы. Дальше история понятна: мы дошли до декана, получили от него поддержку, за что очень благодарны. Нам выделили помещение, периодически помогают с закупкой какого-то не очень специфичного оборудования. Я лично хотел бы надолго задержаться в этой нише, потому что по опыту учебных проектов понимаю: прогресс у студентов возникает не когда они все время перебрасываются на что-то новое, а когда делают конкретную вещь и постоянно ее улучшают. Мы стараемся, чтобы ребятам было с чего стартовать — у них есть заранее настроенные сервера, понятные библиотеки и инструменты для отладки и визуализации. Ну и потому, что они приходят не на пустое место, а продолжают чужие проекты, работа идет в разы продуктивнее.

Какие у вас уже есть проекты и какие планируете создавать дальше?

Денис: Проект, с которого мы стартовали, — это CartPole. Он решает классическую задачу управления. Сейчас у нас в разработке находятся сразу несколько проектов. Truck — это модель машинки, которая может передвигаться в режиме автопилота. Whiteboard Bot — робот-помощник для маркерной магнитной доски. Mr. Handy —  манипулятор, способный чеканить мячик для пинг-понга ракеткой.

На самом деле, конечная цель всех этих проектов — создание ходячего робота. Это полярная звезда, к которой мы стремимся. Каждый из проектов — это такой шаг на пути к ней. Создав CartPole, мы убедились, что можем решать сложные задачи управления, не обладая дорогим оборудованием. Разработка Truck ведется с целью изучения подходов локализации и алгоритмов краткосрочного планирования траектории. На примере Mr. Handy мы научимся контролировать теннисный мячик через короткий контакт, что похоже на толчок ногой шагающего робота. А Whiteboard Bot — это простой проект для студентов начальных курсов, которые только начинают погружаться в мир робототехники.

Андрей: Да, Whiteboard Bot — робот, которого у нас в рамках курсовой делают ребята этого года. Он ездит по маркерной доске, держится на ней с помощью магнитов и может выполнять разные полезные задачи: стереть с доски или что-нибудь нарисовать. Если разобраться, этот забавный проект решает большое количество задач — робота нужно научить понимать, где он находится (локализация), бороться с неидеальной работой моторов, определять по камере, написано что-то на участке доски или нет, и планировать траекторию.

Почему вам интересно создавать роботов со студентами, а не с квалифицированными профессионалами?

Денис: С самого начала у нас была цель создать на ФКН место, где студенты смогут заниматься робототехникой. Потому что если ты один, ты никогда сходу не заставишь какую-то железяку двигаться, будет сложно разобраться, и ты скорее всего это бросишь. Высокий порог входа — это в каком-то смысле бич робототехники. А когда рядом есть единомышленники, которые расскажут, покажут, научат, да еще это будет происходить в такой атмосфере «гаража», где у вас все нужные инструменты под рукой, — все идет гораздо проще.

Кроме того, у меня есть разделение — в Яндексе я работаю над какими-то конкретными штуками, например, беспилотниками, а в Вышке просто что-то для себя изучаю, сам ковыряюсь во всем, вникаю и студентам подсказываю. У нас же все на реальном железе — это очень интересно и полезно. Учишься смотреть на те направления, которые на работе обычно не касаются твоей прямой специализации, — и этот взгляд со стороны очень важен.

Андрей: Если говорить от лица студентов, я занимаюсь этим, потому что мне интересно не только программирование (на чем ФКН специализируется), но и разработка «железа». Очень мало курсов на ФКН, похожих на то, чем мы занимаемся — это такая особенная творческо-инженерная среда. А еще робототехника многогранна — каждый найдет в ней то, что ему по душе.

Вы сами не так давно окончили ФКН ВШЭ. Насколько знания, которые дает ФКН, соответствуют современным вызовам программирования и робототехники?

Денис: Я считаю, что ФКН может дать хорошую базу, но в любом случае университетское образование немного оторвано от жизни. Поэтому, когда ты приходишь на работу, тебе все равно приходится доучиваться. Но, кажется, это нормальный процесс. А студенчество — это лучший момент, когда ты закладываешь теоретическую базу, потому что потом такой возможности может и не быть. И в этом плане ФКН — топовое место.

Однако если студент поработает у нас пару лет, у него будет на голову больше знаний в области робототехники, чем у других ребят с ФКН. Мы даем особые специальные знания, имея которые в ту же работу с беспилотниками гораздо проще попасть. Потому что мы рассказываем то, чего на ФКН не преподают — какие-нибудь свойства камеры, как с помощью нее можно построить 3D-карту пространства и так далее.

Андрей: С точки зрения software к ФКН вообще никаких вопросов. По поводу алгоритмов или теории, которая конкретно к роботам относится, — понятно, что там дьявол в деталях. Но толковый программист, еще и со знанием математики, почитает книжки и быстро все догонит. А вот с hardware все сложнее гораздо — мало курсов про это, надеемся, в скором времени мы сделаем какой-нибудь факультатив, чтобы ребята не только программирование изучали, но и что-то из материальной части.

Сколько вас сейчас в группе и как к вам вообще попасть?

Денис: Сейчас нас около десяти человек. Кто-то приходит заниматься почаще, кто-то пореже. Хочу сказать, что постучаться к нам может абсолютно любой человек. Мы готовы учить с нуля, главное — это желание тратить свое время и интерес. Потому что вообще маловероятно, что вы уже придете с нужными знаниями: вряд ли ведь кто-то делал сложные планеры траектории в школе или занимался компьютерным зрением.

У нас есть только естественный фильтр — когда человек только приходит, мы даем ему почитать книжки и тестовое задание, после которых становится понятно, достаточно ли у него свободного времени и интересно ли ему с нами или нет. 

Андрей: Да, понятно, мы не можем похвастаться особо большими масштабами или дикими бюджетами. Поэтому в основном у нас остаются те, кто просто любит робототехнику. Сейчас мы собрали все курсы — с первого по четвертый. У первокурсников немного другие заботы, они пока приспосабливаются, кто-то приходит что-то по электронике делать, мы им помогаем. Надеемся, в следующем году они придут делать с нами уже курсовые.

Какие у вас планы после создания ходячего робота?

Денис: На самом деле, если мы сделаем что-то подобное, то точно докажем, что в стенах Вышки есть сильные ребята и хороший коллектив, который занимается роботами. После этого нам, наверное, интересно было бы вести взаимодействие с какими-то компаниями. Опять же возможно, этот шагающий робот привлечет внимание и можно будет подумать, как его в полезном русле применить.

Андрей: А еще мы хотим структурировать ту информацию, которую пока сумбурно преподаем ребятам из нашей группы. Выстроить из этого какие-то факультативы, способствовать тому, чтобы на ФКН было больше курсов по hardware. Чтобы программисты знали, на чем их код запускается, и в общих чертах понимали электронику, механику и средства производства.

Как вы освещаете свои проекты для массовой аудитории?

Денис: Обычно если нас куда-то зовут, мы с радостью рассказываем о нашей группе. Кажется, мы были на дне открытых дверей Вышки. А в прошлом году меня позвали на «YaC on Education» от Яндекса, я там рассказывал как раз про то, чем мы здесь занимаемся. Еще в скором времени собираются провести мероприятие о робототехнике в Вышке, где будут различные компании, и мы в качестве главного участника.

А вообще у нас пока два канала общения с аудиторией: на YouTube и в Telegram. Пока не хватает времени на наполнение их контентом, но в будущем хотим побольше полезностей туда выкладывать и вообще рассказывать, что в мире робототехники происходит.

Андрей: Пока красивыми кадрами на наших видео мы похвастаться, к сожалению, не можем. Но если кому-нибудь, кто хорошо владеет съемкой и монтажом, интересно прийти к нам и помочь, мы этому только рады.