Два юнаки з Полтави створили робота, який збирає сміття і саджає на їхньому місці дерева

Вісімнадцятирічні полтавчани Олег Запара та Єгор Щасний створили робота, який прибирає сміття та садить замість нього дерево. Юнаки здобули «золото» на Олімпіаді геніїв. Олег розповів dev.ua, як відбувалась розробка та що може робот.

Початок

Олег і Єгор на момент створення робота вчилися в Полтавському науковому ліцеї № 3 та були учасниками Малої Академії Наук. За словами Олега, робототехнікою хлопці займаються близько 2-х років.

«З того часу, коли в ліцей прийшла вчителька інформатики Іванова Вікторія», — говорить він.

А з початку жовтня 2022 року почали працювати над роботом, коли, як каже Олег, дізналися завдання олімпіади GENIUS. На проєкті Олег — Software Developer&Engineer, а Єгор — Robot operator&Engineer.

Що це за робот
За завданням, для олімпіади треба було сконструювати робота, який би прибрав сміття з виділеної ділянки в урну, а потім узяв із ферми дерево, відвіз його на означену територію й посадив.

Сміття було представлено у вигляді тенісних м’ячиків, а дерева — у вигляді поролонових кубиків.

Від ідеї до конструювання

Як розповів Олег, спочатку вони з Єгором обговорили модель робота, матеріал, з якого він буде зроблений, і процес створення. Згодом зупинилися на доволі простій конструкції з конструктора Tetrix, що мала 4 колеса та маніпулятор.

Раніше хлопці вже брали участь у схожих змаганнях, таких як FLL та FTC (на жаль, на самі змагання ми не поїхали через пандемію Covid-19) і вже мали певну основу робота у вигляді рами з колесами та під’єднаними мікроконтролерами.

Як він працює

Електроніка робота була виключно з конструктора Tetrix, а саме Tetrix Prizm контролер, Tetrix TeleOp модуль для бездротового керування, акумулятор, мотори та дроти.

Хлопцям довелось трохи переробити минулу конструкцію під новий проєкт. Першим прототипом маніпулятора стала конструкція, що обертається на сервоприводі та має ще один сервопривід для захоплення кубиків.

«Після програмування робота ми виявили, що наш маніпулятор майже не виконує поставлену функцію й ледве спроможний підняти себе. Тож ми почали роботу над новою конструкцією», — згадує Олег.

Сервопривід, що підіймав та опускав маніпулятор, вирішили замінили на рейку з прикріпленим двигуном. За словами Олега, таке рішення стало можливим, оскільки для хлопців знайшли плату моторного розширення, яка додавала ще два порти для підключення двигунів (до цього було тільки два порти для переміщення).

Крім того, першою модифікацією став ківш для захоплення та пересування великих кубиків.

«Іноді кубики випадали з маніпулятора, тож ми обмотали його канцелярськими гумками», — пояснює Олег.

Потім, щоби кубики не застрягали під роботом і його колесами, хлопці додали передній захист, а також захист для передніх коліс. За словами Олега, уже під час змагань в Америці вони виявили, що задні колеса також потребують захист, а запасного набору з деталей у них не було, тож довелось імпровізувати та зробили захист із картону та скотчу.

Серце робота

За допомогою програмної частини розробники постійно коригували швидкість руху та повороту, щоб прискорити пересування робота полем, водночас не втрачаючи контроль над ним. Крім того, виникла потреба для виконання окремих завдань, таких як опустити чи підняти маніпулятор на певну висоту або зробити короткий рух. Для цього хлопці додали кожну функцію на окрему кнопку контролера.

«Також через обмежений конструктор замість фізичних обмежень довелося використовувати програмні. Без регулювання кутів повороту двигунів робот міг запросто зламатися», — говорить Олег.

Підводні камені змагань

Робота над цим проєктом полягала не тільки у створенні робота, але й у його представленні. Бали розподілялись, як 60% безпосередньо за змагання між роботами, а 40% — за презентацію проєкту суддям. Для більш детальної презентації інженерної книжки Олег навіть створив вебсайт, у якому детально описано всі етапи нашої роботи.

Як розповідає Олег, робота вони робили за завданнями, зазначеними на офіційному українському сайті олімпіади GENIUS. На українському сайті кубики, що використовувалися для змагання, були зроблені з дерева тож їм довелося робити потужну конструкцію здатну підіймати значну вагу. Найбільший кубик важив близько кілограма.

«Потім, приблизно за 1–1,5 місяця до змагань, ми вирішили перевірити офіційний сайт і виявили, що кубики насправді не дерев’яні, а пінопластові», — говорить він.

Тож хлопці переробили ще раз конструкцію з урахуванням нових змін. А коли прибули на змагання в Америку, то дізналися, що кубики насправді не пінопластові, а поролонові (плутанина виникла через те, що англійське слово «foam» переводиться як пінопласт, так і поролон).

«І ми вже за день до змагань знову почали модифікувати робота», — згадує Олег. У результаті хлопці отримали золоті медалі.

Що далі

Олег зазначив, що подальших планів на рахунок робота в них немає. По-перше, вони закінчили 11 клас і через дуже відповідальний період (випустилися й очікують вступу до ВНЗ) подальша робота над проєктом була зупинена. По-друге, конструктор, із якого зроблений робот, належить Полтавському університету економіки й торгівлі (ПУЕТ), тільки вони вирішують, що з ним робити.

«У нас немає змоги придбати такого самого робота за свої кошти, адже деталі робота сумарно коштують понад 100 000 гривень», — пояснив Олег.

Про промислове виробництво робота й близько не йдеться, адже хлопці зробили лише прототип. «А на створення повноцінного робота піде купа часу та грошей, яких у нас немає», — говорить він.

Читайте також на Newssky «Україна і Польща демонструють єдність у боротьбі проти російського імперіалізму» і дивіться на YouTube-каналі «Нудний Пенс».

Щоб завжди бути в курсі подій, підписуйтесь на ТГ-канал Newssky. Також рекомендуємо актуальні дискусії друзів України в Північній Америці на YouTube-каналі Rashkin Report.