17 ноября 2016

Резидент ядерного кластера Сколково прописался в Норвегии

Сколково

Сколковский стартап «Образовательная робототехника» договорился о поставке своего оборудования в норвежский университет. На тендере команда из Петербурга обошла маститых конкурентов вроде канадской  Quanser, оснастившей тысячи лабораторий по всему миру. В материале, написанном специально для Sk.ru, гендиректор «Образовательной робототехники»  (на международном рынке компания представлена под брендом Robotikum) Роман Усатов-Ширяев рассказал и о разработках компании, и о соглашении на поставку в Норвежский университет науки и технологий (NTNU) трех лабораторно-исследовательских комплексов «Робот Бабочка» на общую сумму 450 тысяч норвежских крон (3,5 млн рублей)

Рынок лабораторного оборудования для исследователей в области робототехники молод в и пока не слишком освоен; его емкость невелика, на нем присутствует небольшое количество игроков, преимущественно из Канады и ФРГ. Этот рынок формируется спросом со стороны ученых-робототехников (физиков, радиотехников и специалистов в области теории управления), которым интересно формулировать и решать новые задачи, появляющиеся в области управления мехатронными системами - в киберфизике. Такие исследователи работают небольшими группами (до 5-10 человек) в отделах разработки и исследований как в различных академических, так и коммерческих лабораториях. У них наблюдается определенный дефицит в плане методики обучения и развития кадровой смены.

роблема новых кадров для работы в промышленности является составной частью пирамиды потребностей современной робототехники. Пока проблема решается за счет «образовательной» робототехники, преимущественно представляющей собой робототехнические конструкторы различной степени сложности. Цели создания новых устройств на бурно растущем рынке конструкторов зачастую не удовлетворяются по причинам существенных ограничений функциональности таких наборов.

С другой стороны, программы обучения робототехников формируются также под влиянием производителей промышленного оборудования. Они, разумеется, пытаются «привязать к железу», обучая ученых работе только на своих устройствах (ведь исследователи нередко уходят из академической сферы решать задачи промышленности и там приобретают знакомые уже устройства). Это тоже несколько уводит нас из плоскости новых разработок, т.к. исследователи не имеют свободы выбора.

Игорь Караваев:

«Образовательная робототехника» успешно выполнила поставку по Росcии и на текущий момент выполняет поставку в  Норвегию для ведущих учебных заведений, что показывает уровень разработки и международную ориентацию проекта, который может оказать существенную помощь отечественным университетам для подготовки специалистов в области робототехники» 

Но наш рынок - это не совсем сфера образования. Это, скорее, вишенка на торте образовательной робототехники, которая должна была шагнуть в технические университеты и исследовательские институты в новом виде - отвязанном от конкретного «железа». Такое оборудование должно помогать проводить исследования в области амбициозных нерешенных задач:

  • сделать движения робота точнее движений человека на малых расстояниях и при малых усилиях,
  • построить небольшие беспилотные конвертопланы (весом до 30 кг),
  •  научить человекоподобного робота не падать, и т.д.

Для этого нужны продукты, которые помогут отточить навыки молодых исследователей, решая задачу их обучения и давая возможность развить функциональность своего робота, разобравшись в непростой архитектуре нашего. Вот в этот класс продуктов на стыке индустрии и исследований мы и нацелились, изучив продукты и рыночную долю канадских конкурентов: компаний Quanser и Robotiq, производителя схватов-грипперов.

Эти два производителя продали свои продукты, снабженные лишь базовыми методическими указаниями (или вовсе без них), более чем в 3 тысячи  академических и коммерческих лабораторий по миру. Выйти на этот рынок нам в Robotikum удалось, по сути, создав более продвинутое решение с методическими указаниями и распространяя его в академической среде в течение целого года. Цикл упаковки продукта для мировых продаж занял как раз год - от презентации прототипа на выставке при конференции ICRA-2015 в Сиэтле до показа коммерческого образца на крупнейшей выставке промышленников и исследовательских институтов AUTOMATICA-2016, готового к поставке в зарубежные страны с комплексом лабораторных работ. 

Итак, у нас есть возможность допродавать уже «утепленным» Quanser клиентам фактически новое поколение лабораторно-исследовательских комплексов. Мы ею и пользуемся. 

Комплекс «Робот Бабочка» состоит из видеокамеры, двух компьютеров, электрического двигателя постоянного тока, датчика угла поворота, усилителя тока для управления двигателем. Робот с помощью встроенных в программу алгоритмов перекатывает шарик по двум пересекающимся кругам в форме бабочки, формируя то его ускорение, то замедление, не давая шарику упасть. Шарик стремится упасть, но робот его постоянно подхватывает. Форма бабочки максимально усложняет траекторию. У шарика каждый раз разное расстояние от центра, в каждый момент времени у него разное ускорение, но робот с этим справляется. Встроенная видеокамера фиксирует положение шарика, а программа рассчитывает, как роботу необходимо повернуть траекторию.

Еще раз про связь с промышленной и сервисной робототехникой. Задача производителей промышленных манипуляторов - ввести свои решения в обиход не только производственных специалистов, но и ученых. Попросту - закрепиться в академической сфере, дав свои устройства в качестве экспериментальной базы. Задача самих исследователей - найти такие задачи, которые было бы интересно решать и на что можно получить финансирование. В силу того, что как минимум в Евросоюзе активно поддерживается использование роботов для удешевления обрабатывающих производственных линий на местах (так называемая программа по робототехнике для среднего и малого бизнеса), это направление интересует исследователей и неплохо финансируется государственными и частными фондами как через грантовые (порой даже безвозмездные) схемы, так и через компенсацию расходов участников успешных совместных R&D проектов (от 50% до 100%). Задача сервисной робототехники - также в замене человека или в расширении его возможностей.

Сейчас такой мега-задачей, в которой интересы двух групп стыкуются, является расширение возможностей современных робототехнических устройств на целый класс контактных операций, требующих высокой точности: манипуляций малыми и непрочными объектами, движение «руки» робота по заданной траектории, и так далее. И наш первый лабораторно-исследовательский комплекс «Робот Бабочка» является как демонстрацией такой решенной задачи и, за счет открытости архитектуры, «полигоном» для поиска новых возможностей.

ООО «Образовательная робототехника» (Санкт-Петербург, город Петергоф) – резидент Фонда Сколково (кластер кластере ядерных и новых промышленных технологий и материалов), малое инновационное предприятие, организованное группой ученых-выходцев из петербургских университетов. Специализируется на разработке роботехнических решений для промышленных, сервисных и образовательных приложений. На международном рынке компания представлена под брендом Robotikum. Заказ Норвежского университета науки и технологий стал вторым у компании – до этого «Образовательная робототехника» заключила соглашение на поставку комплексов для лабораторий Национального исследовательского Томского политехнического университета.