Быстрая навигация: » » «Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»

«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»

«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»
Робот, не петляй: как российский стартап Marvelmind Robotics учит миниатюрные машины лучше «видеть»

«Жизнь робота тяжела: много заданий, потеряться легко, – говорит Максим Третьяков, основатель компании Marvelmind Robotics. – Робот-помощник, «коробочка» шириной 40 см, должен пройти в дверной проем 90 см, для этого ему нужно очень точно знать свои координаты — в 100-1000 раз точнее, чем GPS/GLONASS». Изобретатель достает чемоданчик: четыре стационарных датчика для стен, еще несколько мобильных (для корпуса робота), роутер (флешка для ноутбука).

Соединенные в сеть по радиосвязи маяки на стенах смогут обмениваться информацией с модемом, центральным контроллером системы, до 50 раз за секунду. Положение движущегося объекта определяется с точностью до 2 см. Третьяков представил работающую систему весной 2015 года, сейчас его тестовые наборы покупают университеты в России, США и Европе, Lufthansa и Boeing. Чем российский «внутрикомнатный GPS» понравился заказчикам?

Из Nokia в стартап

Третьяков, выпускник зеленоградского МИЭТа, начал строить роботов почти 15 лет назад, в офисе Nokia в Финляндии. Радиоинженеры, устроившиеся на зарплату в крупные российские компании, могут годами ждать, пока их разработки станут продуктами, а отечественные корпорации не привыкли работать на результат, говорит Третьяков. Поэтому узнав, что однокурсник прошел конкурс в американскую Motorola, он рассылал резюме в зарубежные офисы компаний от LG до HP, но в итоге получил место в Nokia Mobile Phones. Вначале Третьяков занимался разработками для сотовых телефонов, потом — для базовых станций. Параллельно он получил MBA в Helsinki School of Economics. «Мне просто стало надоедать, что я, будучи подчиненным, из-за неэффективного управления вынужден распоряжаться своим временем неоптимально. Я начал думать о менеджерских позициях, а там уже и до идей о своем бизнесе недалеко», — говорит предприниматель.

В свободное время Третьяков развивал фирму Marvelmind. Эта фирма разработала платформу-конструктор для проектирования роботов (аналог сегодняшнего Arduino) и на ее основе делала роботов для университетов. Третьяков закончил только несколько заказов, после чего, по предложению Nokia, переехал работать из Финляндии на Украину, а оттуда — в Азербайджан. Вернулся к работе с роботами он только в 2010 году, когда оказался в Москве.

Компания занялась более сложными автономными роботами — они перемещались, обходили препятствия, перевозили грузы. Но инженерам не хватало простого решения, которое бы научило машины хорошо ориентироваться. Как оказалось, трекинг перемещающихся объектов на улице отлично решается технологиями GPS и ГЛОНАСС, но внутри зданий спутниковая связь не ловится, а ориентация по wi-fi или bluetooth (по базовым станциям сотовых операторов) слишком неточна. Третьяков задумался, как сделать indoor-навигацию доступной, чтобы устройство могло само определить, где оно находится в данный момент, какие препятствия его ждут и как их обойти. Популярные маячки i-Beacon, которые помогут посетителю торгового центра дойти до нужного магазина и даже полки с товаром, или привести посетителя огромного музея к самому интересному для него экспонату, дают точность в несколько метров, а не сантиметров. Технологии LIDAR (лазерное или световое «сканирование») слишком дороги (сенсоры стоят до $50 000). А способы определения перемещений робота вроде одометрии (подсчет оборотов колес и угла их поворота) или магнитометрии предполагают использование в совокупности с другими методами позиционирования. Как быть тем, кому нужны одновременно точность и низкая цена?

«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»

Ультразвук-навигатор

Выбор Третьякова пал на ультразвуковые сенсоры. Принцип работы системы не нов — с ним экспериментировали и в советских НИИ, и в MIT. Маяки располагаются в заданных точках и по очереди испускают ультразвуковой сигнал. «Сосед» принимает сигнал и рассчитывает разность времени приема сигналов от каждого устройства. Такое «общение» маяков координирует по радио центральный роутер. Зная начальные координаты передатчиков, а также то, как быстро прошел от каждого из них ультразвуковой сигнал до другого, можно узнать координаты мобильного маяка.

В 2009 году системы на ультразвуковых датчиках обсуждались на форумах российских разработчиков роботов, точность позиционирования тогда достигала 5 см, но дальше тестовых наборов, где датчики были соединены проводами, дело не шло.

Что нового сделала Marvelmind? Ноу-хау стали алгоритмы синхронизации всех маяков без потери скорости обновления данных и с надежным обновлением. Второе новшество — свои алгоритмы для фильтрации данных о расстояниях, которые используются для расчета координат мобильных маяков (в них важно отделить сигнал от «шума»). Продумывать пришлось не только архитектуру решения, но и схемотехнику — подбирать эффективные, но маленькие процессоры, долгоживущие аккумуляторы и т.д.

Marvelmind Robotics притормозила с роботами и начала продажи маяков ($59 за каждый) и их комплектов ($349 за набор). Тестовые автономные роботы с датчиками Marvelmind Robotics нарезали «восьмерки», круги и прямоугольники по маршрутам, задаваемым за несколько секунд. Им давали задания перевозить грузы (около 2 кг) из одной точки в другую, меняя направления на лету. Раньше для такой быстрой навигации надо было чертить на полу метки или даже прокладывать провода. Правда до сих пор большую часть тестов Marvelmind Robotics проводит в своем офисе на Таганке или в Сколково — пробираться в офисы или торговые центры сложнее. «Когда мы предлагали поставить на стены датчики, а еще снимать камерой бегающего робота — на нас иногда смотрели как на террористов», – говорит Третьяков.

Поводырь для развозчиков тапочек

Первыми покупателями Marvelmind Robotics стали американские фирмы и университеты, конструирующие роботов. Например, роботам, которые уже ориентировались по LIDAR, инерциальным датчикам и одометрии, устанавливали и мобильный маяк от российских разработчиков — ультразвуковая система навигации и существующие методы дополняют друг друга. Как разные органы чувств помогают человеку ориентироваться в мире, так и для робота — чем больше источников информации, тем лучше, поясняет Третьяков. Если на пути ультразвукового сигнала между датчиками возник человек или, например, напольная вешалка для одежды — робот не «слепнет».

Мнения 22.08.2015 02:01
«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»


Чувствительные роботы: что может машина, обладающая зрением и слухом

Органы чувств все активнее внедряются в системы искусственного интеллекта...

«Проблема indoor-навигации — глобальная, то, как Marvelmind подступается к ней, имеет все шансы изменить отрасль», – говорит Олег Кивокурцев, основатель проекта Promobot. Его выставочный робот должен был работать в дилерском центре одного из производителей автомобилей, и для автономной навигации разработчики тестировали маяки Marvelmind. На тестовых испытаниях система Marvelmind давала заявленную точность, говорит Кивокурцев. LIDAR, который хотели встроить в робота изначально, не работал бы в автоцентре — лучи лазера отражались бы от поверхностей кузовов, и Marvelmind оказался наиболее точным методом.

Разработкой московского стартапа заинтересовались также создатели коптеров — команда испанских студентов, которым нужно было, чтобы беспилотник на соревновании летал по все той же «восьмерке». Как выяснил Третьяков, датчики-высотометры позволяют беспилотникам удерживать заданную высоту, но для контроля над перемещениями в горизонтальной плоскости решений меньше.

«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»

К создателям Marvelmind Robotics обратился и американский стартап, который делает роботов-помощников для отелей. Они развозят забывчивым гостям зубную пасту, шапочки для душа или тапочки. Стали сотрудничать с компанией и разработчики российских рекламных роботов, чтобы те могли перемещаться по конференц-залам. Затем к создателям Marvelmind Robotics обратились создатели контроллеров для виртуальной реальности (VR) — с новыми датчиками человек может не стоять на месте, а перемещаться — каждый шаг будет спроецирован на движения виртуального персонажа.

«Решение выглядит очень заманчиво для производителей VR-оборудования, — уверен Олег Мусин, один из разработчиков российского VR-шлема Fibrum. – Но есть проблема — частота обновления положения датчика в 16 Гц. Для комфортного погружения в VR частота обновления положения человека в пространстве должна быть не меньше 30 Гц, и эта цифра сильно зависит от показываемой сцены. В особенно динамичных сценах шутеров от первого лица нужная частота доходит до 50-60 Гц». Систему Marvelmind можно использовать в VR для трекинга сразу нескольких объектов с большой точностью и скоростью, но только в качестве дополнения к другим системам, отмечает Мусин.

В 2016 году комплекты заказали Boeing и Lufthansa, американский гигант по обслуживанию оборудования для добычи полезных JoyGlobal и производитель спецтехники Caterpillar. Представители компаний просто нашли сайт стартапа в Google. Для каких именно «пилотов» они сделали покупку, представители корпораций не сообщили, говорит Третьяков. Он предполагает, что его датчики используются для доставки автоматическими погрузчиками или отслеживания погрузчиков в ангарах.

«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»

Рынок поворотливых роботов

Создание системы обошлось Marvelmind Robotics в несколько десятков тысяч долларов. Сборочное производство у Marvelmind Robotics — в Китае, в России — вся разработка. Продажи идут через компании в России, США и Финляндии. «Набор стоит $350, а оформление по всем таможенным документам каждой «коробки» обошлось бы под $1000, – говорит Третьяков. – В России на данный момент можно успешно разрабатывать софт и отсюда продавать его. Но с «железными» продуктами сложностей неизмеримо больше, что делает экспорт в небольших объемах экономически невозможным».

Пока клиенты покупают от одного до трех наборов (это приносит стартапу от $300 до $1000). Общая сумма продаж превышает $30 000, но предприниматель надеется, что те, кто закупил наборы для оценки в рамках пилотных проектов на несколько месяцев, начнут делать более крупные заказы. Предзаказы на новые партии уже есть, выручка проекта по итогам 2016 года вырастет до $100 000, надеется Третьяков.

Проблемы с точностью позиционирования роботов в помещениях действительно серьезны — роботы могут терять траекторию и просто останавливаться на пути, возвращение им ориентации на местности потребует вмешательства человека, соглашается Сергей Мальцев, сооснователь проекта RoboCV. RoboCV разрабатывает X-MOTION — систему технического зрения и комплекс программного обеспечения для складской техники, которые за счет связи по wi-fi, лазерного сканера LIDAR и видеокамеры превращают погрузчики или тягачи в автономные машины. Точность позиционирования — около 10 см, X-MOTION позволяет технике самой «видеть» препятствия и грузы, просчитывать сценарии поведения и выбирать нужный. «Сейчас многие разработчики роботов пытаются отойти от использования инфраструктуры для навигации. Заказчики хотят автоматизировать существующие бизнес-процессы, но экономически эффективно, а это нечасто позволяют сделать те или иные виды маяков или меток, – отмечает Мальцев. – Marvelmind как раз инфраструктурное решение. Но для определенных задач максимальная надежность навигации может быть очень важна, так что стартап может найти своих покупателей».

Идеи и изобретения 31.05.2016 17:11
«Когда мы предлагали поставить на стены датчики и снимать бегающего робота, на нас смотрели как на террористов»


[url=http://]"[/url]



Революция, которую нельзя слить: почему робототехника может стать нашей новой космонавтикой

Гендиректор Mail.Ru Group Дмитрий Гришин — для Forbes ...

Сейчас Marvelmind адаптирует систему для работы вне помещений, текущая точность которой измеряется в метрах. Системы GPS с сантиметровой точностью уже есть (например, их рассчитывает использовать Google в своих автономных авто), но антенны-тарелки для фокусировки GPS-сигнала для них обходятся от $1000, а сверхчувствительный приемники стоят еще дороже. Принцип работы системы на улице останется тем же — нужно только сделать корпус и все ее части устойчивыми к погодным условиям.

Возможно, пока стартап работает в узкой нише, но зато стал в ней лидером по техническим характеристикам и цене, говорит Третьяков. Следующая цель — превратиться из изготовителя компонентов для роботов в производителя законченных роботов. Развитие мобильной электроники создает все предпосылки для появления роботов, которые будут делать поставленные задачи, принимая решения самостоятельно, считает Третьяков. Раньше массивные и не слишком точные сенсоры, гироскопы, акселерометры стоили до $200, сегодня, когда для миллиардов смартфонов и планшетов комплектующие выходят с заводов в Китае, их можно купить уже за $3-4. Та же незаметная пока революция происходит с системами питания, с камерами высокого разрешения, с процессорами. «Как Т-1000 во втором «Терминаторе» собирался по каплям жидкого сплава в человека — так же сейчас собирается воедино этот рынок, – резюмирует предприниматель. – За место на нем поборются и сегодняшние производители мобильных устройств, и новые игроки. Уверен, что и мы на этом рынке найдем место».





Поделиться



0











[url=https://twitter.com/share]

Похожие новости

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.