Сделано в Зеленограде: «СМП Роботикс» — робот-охранник на визуальной одометрии

Сделано в Зеленограде: «СМП Роботикс» — робот-охранник на визуальной одометрии
Не так давно по многим СМИ прошла информация, что зеленоградские боты начнут патрулировать парк Сокольники — там запустят тестирование автоматических систем наблюдения, способных вести видеосъёмку и передавать изображение на пульт дежурного, без помощи других ориентироваться на местности с помощью алгоритмов видеоаналитики, также регировать на движения объектов и их поведение.


В студии Zelenograd.ru Алексей Полубояринов, директор зеленоградской компании «СМП Роботикс» — разработчика и производителя роботов-охранников.


— Так как у нас есть таковой броский информационный повод — начнём прямо с него. Поведайте о вашем проекте в парке Сокольники. Это 1-ый столичный парк, который вы осваиваете?


— По сути проект пуска охранного бота в Сокольниках начался довольно спонтанно и почти во всем был нагрет средствами массовой инфы. Кстати, конкретно с их подачи и появилась мысль этого проекта: корреспондент газеты «Известия» брал у нас интервью, и разговор закончился так — «А не желали бы вы поставить собственного бота в парк Сокольники?», на что, конечно, мы ответили утвердительно. В конечном итоге через 15 минут корреспондент перезванивает и гласит: «А я договорилась с директором парка в Сокольниках, что…»


— Как в анекдоте про челночную дипломатию и свадьбу российского парня на дочке Рокфеллера.


— Да-да, это конкретно из этой серии. И по сути с Сокольниками мы на данный момент ведем переговоры. Думаю, что как выпадет снег, мы поставим туда пару ботов на опытную эксплуатацию. Есть определенные бюрократические препоны, но нам идут навстречу, так что да, возможно, наши боты будут там ездить. Но вообщем глобально это не единственный проект и не единственное место, где наши боты на данный момент проходят опытную эксплуатацию.


— Означает, в Сокольниках ваши боты появятся всё-таки не с сентября, а позднее?


— Да, поближе к первому снегу. Обосновывается это тем, что нам было бы любопытно протестировать собственный проект охранного бота и наших платформ для автономной навигации. На данный момент он находится в стадии предсерийного выпуска — мы сделали некое количество платформ, любая из которых делает свои задачки, и сейчас ищем места, куда их можно поставить, чтоб поглядеть, как они будут себя вести вживую. У нас есть и собственный полигон, но на полигоне, изготовленном своими руками, как вы сможете осознавать, не всегда будет полностью беспристрастная информация. Потому кроме Сокольников наши боты также ездят, к примеру, на стройке в Сочи…


— Вы имеете в виду олимпиадную стройку?


— Да, там они делают охранные функции. Это довольно большой объект, одна из строек. Еще есть один проект: наш бот охраняет термическую электрическую станцию, и это как раз, в принципе, безупречная для нас площадка для наблюдения. Ведь наша задачка какая, зачем мы сделали охранного бота? Чтоб он отчасти поменял физическую охрану. К примеру, существует типовой объект — завод либо гидроэлектростанция, и там есть смена сторожей, которая обычно варьируется от 10 до 30 человек, зависимо от размера объекта. Наша задачка применительно к охранному боту — отчасти поменять этих сторожей. Они обычно прогуливаются по каким-то тропинкам и глядят по сторонам, и мы говорим, что есть платформа, которая может без помощи других, без роли операторов передвигаться по тем же тропинкам. На платформу установлена так именуемая следящая камера-патруль, которая умеет созидать на 360 градусов. Когда в её поле зрения возникает человек либо большое животное, к примеру, медведь, вставший на задние лапы — камера наводится на него, сохраняет его лицо и передает тревожный сигнал оператору. Практически, мы таким макаром заменяем людей-охранников, а оператор, который посиживает в собственной теплой будке и пьет чай, может принять решение, высылать ли на место группу захвата либо нет.


— Мечта хоть какой службы безопасности.


— Тот же оператор сам может указать боту точки, куда он должен передвигаться.


— А сколько стоит ваш бот?


— На текущий момент наша платформа стоит около 2 миллионов рублей, с камерами и всем иным. Но эта цифра по предсерийному производству. Сначала января 2014 мы начнем мелкосерийное создание, тогда цена одной единицы будет около 1,5 миллионов. Когда мы дойдем до выпуска 100 единиц, цена приблизится к 1 миллиону, что как раз является экономическим обоснованием для внедрения наших ботов. Расчет таковой: сторож на типовой ТЭЦ либо ГЭС стоит приблизительно 900 тыщ рублей в год — это его белоснежная заработная плата, НДФЛ, отпускные и какие-то микропремии. Соответственно, наша задачка — чтоб за год эксплуатации бот окупал этого сторожа и начинал приносить прибыль предприятию. Сервис бота довольно банальное, оно не стоит каких-либо значимых средств в масштабе проекта.


— На объекты, которые вы перечислили, а именно, Сокольники, вы поставляете ботов за собственный счет, какие-то бывалые эталоны? Либо они приобретают ваших ботов?


— Это как раз предмет переговоров. Если это опытнейшая эксплуатация — что, вероятнее всего, будет в Сокольниках — то мы просто поставим туда ботов, отправим нашего спеца и «покатаем» их. Если парку они понравятся, то я думаю, у их полностью применимая стоимость для того, чтоб изгнать пару сторожей и поменять их роботами.


— Гласить о перспективах предстоящего приобретения таких ботов в Москве на данный момент имеет смысл либо пока все это еще в дальнем будущем?


— Глобально мы готовим создание под то, чтоб начинать выпускать свои платформы серийно, и у нас есть проекты, куда мы осознаем, что можем реализовать 10, 20, 30 ботов. Но здесь всё будет волнообразно: как они будут использованы на первом, втором, 3-ем объекте, службы охраны и ответственные за охрану каких-либо компаний увидят эффективность внедрения этих устройств и соответственно, начнут их массово закупать. Наша задачка на текущий момент — мы готовим создание из расчета, чтоб выпускать приблизительно 300-500 платформ в год, ну а далее — как пойдет.


— Где будете создавать — в Зеленограде, на собственных мощностях либо кое-где еще?


— Создавать ботов мы будем на базе дружеской компании в Твери. В Зеленограде находится наш «мозговой центр», тут у нас посиживают программеры, разработчики, схемотехники, более дорогостоящие умственные сотрудники. Тут же размещено наше опытнейшее создание. А вообщем «СМП» — это группа компаний, и кроме нашей «СМП Роботикс» в ней есть подразделение, которое занимается электрическими компонентами, подразделение, занимающееся созданием охранных систем, и есть дружеское предприятие, которое занимается пайкой микроэлектроники. Как раз на его базе мы планируем вести создание.


— Парк Сокольники на данный момент как-то готовится к введению ботов? Ваш бот рассчитан как сторож на более-менее пустынные объекты вроде ТЭЦ, как я понимаю, а парк — это все-же многолюдное место… Это как-то меняет условия использования ботов?


— В парке наш бот будет охранять сначала лесную зону. Там все-же не настолько не мало людей, как на центральной площади. Бот будет ездить по лесным дорожкам и глядеть, чтоб никто не свалился и не промерз, никто ни на кого не напал. Но он полностью может ездить и в массе, это не принципно — он никого не задавит, он полностью неопасен.


— Только бы его не задавили.


— Он довольно тяжкий, весит более 120 кг.


— Означает, он будет ездить по лесным дорожкам и смотреть за теми, кто там время от времени пробегает?


— Да, метод его работы какой: мы задаем ему весь его ареал обитания, строим карту местности и по этой карте задаем реперные точки, где он должен вставать и начинать глядеть по сторонам. И в Сокольниках будет реализована такая же схема. У следящей камеры бота дальность обнаружения человека — около 80 метров при не самых не плохих погодных критериях. Если установить на нее тепловизор, она будет довольно хорошо себя демонстрировать ночкой — мы сможем до 50 метров распознавать человека.


Относительно Сокольников и схожих проектов появляется главный вопрос в канале связи. Бот сам по для себя автономен и ему не надо обеспечивать дополнительные каналы связи не считая того, что у него есть, но вопрос в том, как передавать видеопоток и тревожные сообщения оператору, когда что-то происходит. В Сокольниках, вероятнее всего, нужно будет протянуть wi-fi или обеспечить какие-то другие точки связи. Может быть, это будет даже очевидный GPRS, так как снутри бота стоит наш видеорегистратор «Трал», который производит охранное подразделение.


— GPRS достаточен для передачи видеоизображения?


— Нет, но там метод таковой, что бот сохраняет видео в неплохом качестве, а передает его в низком качестве. Обычно, этого низкого свойства (с разрешением 320и240) довольно для того чтоб оператору осознать, что все отлично либо нужно срочно подрываться и идти всех выручать.


— А как ваши боты антивандальны? Я представляю для себя, как машинка едет по парку — и мне кажется, у хоть какого ребенка сперва возникнет желание его пнуть либо кинуть в него чем-нибудь, проверить его, так сказать, на твердость.


— Во-1-х, корпус бота сделан из стеклопластика, и он, кстати, делается на предприятии НПО «Стеклопластик» неподалеку от Зеленограда, в Андреевке. Этот материал употребляют для производства обтекателей для ракет, так что крепкость его довольно высока, и если на бота свалится какая-нибудь ветка, то с ним, в общем-то, ничего не произойдет. Это было вначале рассчитано при проектировании корпуса бота.


По поводу вандалов: к огорчению, а может быть, и к счастью, пока наше законодательство не позволяет ставить какие-то автоматические системы защиты, потому на бота можно прикрепить, допустим, шумовую электронную гранату, либо какой-либо перцовый баллончик, либо электрошокер, либо даже сетку. И если оператор увидит, что бота кто-то пробует поломать, он нажмет специальную красноватую кнопку — и сработает отпугивающее средство.


— А если его попробуют украсть?


— Он довольно тяжкий. И снова же, на нем стоит следящая камера, она лицезреет за 80 метров, что происходит вокруг. Понятно, что фото того человека, который пробует его украсть, будет сохранен и передан оператору.


— Я лицезрела в одном из комментариев к анонсы о Сокольниках: «А как безопасность личных данных, вдруг кто-то не захотит, чтоб его снимали в парке?» Не нарушает ли личная территория человека?


— Как мне понятно, парк обустроен системами видеонаблюдения; вообщем, желаем мы того либо нет, но во время перемещения по городку нас снимают сотки камер. Бот в этом случае — это такая же передвижная камера, которая просто перемещается без помощи других.


— Давайте обратимся к его техническим свойствам. Вы произнесли, что собираетесь запустить его зимой — другими словами сугробы ему нипочем?


— По сути в сугробе он, возможно, застрянет. Мы говорим о проезде по тропинкам, высота снега на которых не должна превосходить 10-12 см. Это то, что мы реально получили на прошлогодних испытаниях — таковой снег бот просто проходит. Длина его проезда — около 40 км при температуре ?10 градусов. Соответственно, в режиме «5 минут едем, 10 минут стоим и смотрим по сторонам» он может автономно работать около 16 часов, что составляет типовую смену работы сторожа. Относительно его проходимости: бот может ехать не только лишь по асфальтовой дорожке, да и, допустим, по дорожке с корнями, по газону и т.д.. На данный момент мы готовим вторую платформу, которая будет полностью вездеходной, она будет построена на шинах низкого давления, и ее основной задачей будет держать под контролем нефте- и газопроводы, где полностью нет неплохой дороги, только грунтовки, и те размытые. И как раз там бот будет проезжать.


— Я прочла, что у вас в конструкции шасси еще реализована беспроводная зарядка аккумуляторной батареи.


— Мы работаем над этим — она реализована, но до того, чтоб это выпускать серийно, мы еще не дошли. Во-1-х, у беспроводной зарядки довольно высочайшая цена, а для неких клиентов она не нужна: если покупается парк из 5-10 ботов, то проще иметь 1-го сторожа, который просто подойдёт и подключит их к сети, когда у их кончится батарейка и они без помощи других возвратятся на пункт для подзарядки. Беспроводная зарядка заточена под те объекты, где бот должен быть вполне автономен. К примеру, какая-нибудь газо-насосная станция либо дизель-генераторы рядом с вышками связи. В тех случаях, когда человеку тяжело туда добраться, мы предполагаем, использовать беспроводную зарядку и да, это будет экономически отлично. А для тех мест, где все-же люди рядом, беспроводная зарядка, может быть, и не очень нужна.


— Как работает ваша беспроводная зарядка?


— За счет индукции: подается напряжение и действуют два элемента — один установлен, грубо говоря, на полу либо на платформе, где реализована зарядка, а 2-ой конкретно в боте, появляется индукция, и таким макаром мы заряжаем. Эта зарядка в сопоставлении с обыкновенной проводной не настолько эффективна и не очень стремительно заряжает батареи. Батареи — тоже очень принципиальная и узкая тема. На данный момент мы используем железофосфатные; они владеют довольно высочайшей емкостью сравнимо со свинцовыми, резвее заряжаются и они легче, что самое главное, так как о нашем боте можно гласить не только лишь в плане охранного внедрения, да и как о платформе, которая может нести какую-то полезную нагрузку. И вероятнее всего, это еще более широкий рынок для внедрения бота, ежели просто охрана — другими словами, на него можно прикрутить какие-нибудь маркетинговые плакаты, вендинговую машину, какие-то геодезические датчики либо датчики измерения уровня полотна, либо даже камеру, которая будет измерять скорость автомобилей, тогда и мы избавимся от коррупции на дорогах.


— Да, это было бы волшебно. Скажите, вы ориентируетесь на какие-то определенные забугорные аналоги таких ботов? Как это ваше ноу-хау?


— Мы идем своим методом. На текущий момент основная масса забугорных аналогов — к примеру, автомобиль от Гугл — ездят по набору парктроников и при помощи лидара. Лидар — это лазер, который с резвой скоростью сканирует место впереди себя, делает карту местности и, основываясь на этом, воспринимает решение, куда ему ехать. У такового решения есть два недочета. 1-ый — лидар довольно дорогой, цена самого плохого модуля около 10 тыщ баксов, а того, который можно использовать в реальных критериях и быть уверенным, что он не сломается, от 30 тыщ баксов. И 2-ой недочет — когда возникает плотный туман, снег либо дождик, лидар практически встает в бетонную стенку, и движение прекращается. Другой путь такового рода систем — это высокоточный GPS. У него тоже есть недочеты, допустим, если таковой автомобиль попал в туннель, либо под тень строения, либо он едет по лесу, датчик GPS может утратить точность, и бот уедет куда-то в сторону.


База нашего метода — внедрение зрительной одометрии. Это особый метод, который, получая видеосигнал от видеокамер, ставит определенные реперные точки на объектах в поле собственного зрения. Допустим, мы узрели дерево, дом, на каждом из этих объектов наставили 10, 20, 30, 50 точек, и мы корректируем свое положение, основываясь на данных от видеокамер. Понятно, что у бота, естественно, есть и инерциальная система: датчик оборота колес, акселерометр, компас. Но это механические датчики, они копят ошибку. Мы сделали математическую модель со всех этих датчиков, свели ее воедино и корректируем эту модель данными от камеры. Таким макаром наш бот может ездить и в лесопарковой зоне, и в критериях снега либо дождика.


В общем-то, конкретно по этому пути развития, вероятнее всего, пойдёт вся автономная навигация в течение, наверняка, ближайших 5-10 лет. Еще проще собрать один вычислитель в кремнии и просто добавить туда грамотную видеоаналитику, а не брать дорогостоящие механические элементы либо GPS, который в случае какой-либо неожиданной ситуации может внезапно выключиться.


Плюс мы используем стереозрение — метод, который позволяет объезжать препятствия. У бота есть две камеры, которые разнесены друг на друга как два человечьих глаза. Сравнивая рисунки, накладывая одну на другую, мы можем померить глубину расстояния до каждого объекта, который находится перед роботом, либо его высоту. Таким макаром бот производит выбор пути движения, осуществляется автономная навигация — при помощи всего комплекса видеокамер, платформы, которая обладает определенной проходимостью, и набора датчиков.


Мы, конечно, можем использовать GPS для тех ситуаций, когда есть неведомая местность и боту нужно ехать из точки А в точку В. По сути для такового рода задач, к примеру, для газонасосных станций, мы готовим огромную платформу на шинах низкого давления, и там будет реализована гиростабилизированная платформа, на которой будет закреплен модуль с камерами — таким макаром бот всегда будет созидать линию горизонта и сумеет корректно выбирать пути проезда.


— Такие суровые модификации вызывают вопрос — военные еще не заинтересовались вашими разработками? Либо галлактическая ветвь? Скажем, на Луну либо на Марс запустить такового бота…


— С космосом… Довольно огромное количество компаний ведет деятельность по навигации в космос, и все мы эпизодически читаем про марсоход, который на данный момент ездит по Марсу… Военное применение наших ботов может быть, но пока мы стоим чисто на коммерческом рынке. Непременно, нам было бы любопытно отыскать какие-то области, где мы могли бы послужить безопасности россии. К примеру, наш бот может ставить какие-нибудь радиолокационные станции либо станции наведения помех, так как на данный момент, как мне понятно, это делается вручную: идёт отряд боец, они разворачивают антенну в некий точке и стоят рядом с ней, курят и т.д. В общем-то, можно этот процесс заавтоматизировать — по доставке определенных частей этой РЛС в точки, где ведутся учения либо боевые деяния.


— Слушая про системы видеонаблюдения, я всегда вспоминаю другую зеленоградскую компанию — «ЭЛВИС НеоТек», которая тоже занимается умственными системами видеонаблюдения и охраны территорий. Вы соперники, чем вы отличаетесь друг от друга?


— У нас мало различные рынки сбыта. «ЭЛВИС НеоТек», как мне понятно, все-же стоят поближе или к большим корпоративным либо к муниципальным заказчикам; мы же находимся в нише коммерческих применений.


— С чего вы начинали как компания?


— Вначале мы сделали следящую камеру, которую на данный момент и устанавливаем на бота. Это было около 3-х годов назад.


— Вы выходцы из МИЭТа? В МИЭТе же интенсивно развивается направление робототехники…


— Костяк компании — выпускники Столичного института электрической техники, я сам — выпускник кафедры Систем автоматики, управления и контроля. Около 3-х годов назад мы сделали следящую камеру, которая лицезреет на 360 градусов и выслеживает людей в собственном поле зрения. И к нам пришел заказчик, который произнес: «Ребята, у меня есть объект, где мы добываем алмазы, там большая воронка и вешать камеры там нам довольно проблематично. Не могли бы вы сделать для нас камеру, которую мы бы сами устанавливали, где нужно?» Это и явилось отправной точкой для начала проекта. Поначалу мы сделали просто мобильную следящую камеру на треноге, позже мы сообразили, что это не очень комфортно — таскать батареи и эту треногу устанавливать. Тогда мы отыскали платформу, погрузили на нее эту камеру и сделали ее на радиоуправлении. Ну а после чего, фактически, и появилось решение — а почему бы нам не сделать автономную платформу? На тот момент эта задачка казалась довольно очевидной: а что, прикрутим GPS, и пусть она здесь сама ездит. Таким макаром и родился «СМП Роботикс», мы начали находить конструкторов, которые смогли бы создать раму, начали находить профессионалов, которые разбираются в зрительной одометрии… На текущий момент мы подошли к тому, что проект вот-вот выйдет в серию и это будет, возможно, коммерчески удачным предприятием.


— Начинали вы как группа студентов, выпускников, аспирантов?


— Да, мы до сего времени являемся группой уже бывших студентов, основной возраст в нашем коллективе — 25 лет, максимум 30 лет. Естественно, мы повсевременно консультируемся со старшими товарищами, которых в Зеленограде довольно много — Зеленоград все-же инженерный город и до сего времени им остается, выпускает подходящих профессионалов. Мы юная инженерная компания, которая разрабатывает ботов, и возлагаем надежды, что мы и далее будем этим заниматься.


— О вас пишут как о резиденте Сколково. Как вы попали туда?


— Со Сколково вышло довольно тонко. Мы издержали год жизни на то, чтоб стать их резидентами, сделали довольно большой объем работы для этого… Красота Сколково была в том, что они давали гранты на разработку. Но когда мы подготовили проект, они написали нам, что наш проект недостаточно инноваторский, что будущее за лидарами. После чего как-то наше взаимодействие с ними притормозилось. Мы стали резидентом в конце 2012 года, в IT-кластере. Числимся в Сколково, но не очень взаимодействуем.


— Никаких инвестиций, грантов Сколково вы не получали?


— Нет, и это обидно. Появляется такое чувство, что, может, они кое-чем там другим занимаются… Что касается лидаров — нам разумеется, что это не путь развития. Микромеханика всегда будет стоить недешево, а по нашей технологии можно все воплотить в одном вычислителе, и модуль автономной навигации будет стоить как мобильник. В Сколково на данный момент есть и другие резиденты, которые занимаются видеоаналитикой и самодвижущимися роботами, но когда я там был в прошедший раз, все что я увидел — это радиоуправляемые машинки Kinect от Xbox.


— А кто был вашим первым инвестором, на какие средства вы на данный момент развиваетесь?


— Мы развиваемся на собственные средства. Есть подразделение, которое занимается созданием систем видеонаблюдения, и в главном, делая упор на его доход, мы и разрабатываем ботов. Мы не получали никаких дотаций либо инвестиций от страны, наши разработки — чисто наша собственная инициатива.


— А кадры вы какие-то ищете, набираете? Есть на данную тему сотрудничество с МИЭТом?


— С МИЭТом — да, естественно. Мы берем новых студентов, смотрим, что они могут делать. Ищем программистов и людей, которые могут управится с возникающими пред нами задачками… На нашем веб-сайте smprobotics.ru есть раздел «Вакансии», который мы повсевременно обновляем. С МИЭТом мы, непременно, тесновато взаимодействуем, до сего времени основная масса коллектива — это как раз выпускники МИЭТа. Довольно много задач мы пытаемся решить на аутсорсе — к примеру, я натыкаюсь в вебе на человека, который писал диссертацию либо диплом на тему зрительной одометрии, нахожу его через социальные сети и пишу: «А не хочешь ли ты поучаствовать в проекте с такой-то определенной задачей?» Он делает кусочек собственной работы, мы ее прикручиваем к собственному проекту и приспособляем. Это выходит дешевле, чем держать людей в штате, и при всем этом они спецы.


— Означает у вас разветвленная сеть удалённых работников?


— По ряду задач — да, вправду, это так. Визуальную одометрию либо стереозрение мы сами разрабатываем, сами; а раму и софт, пользовательский интерфейс мы на данный момент, вероятнее всего, отдадим на попорядку, так как там довольно большой пласт работы — мы желаем сделать так, чтоб оператор мог контактировать с роботом не только лишь за компом, да и на планшете… Две главные задачки, которые стоят пред нами до конца второго квартала 2014 года — сделать довольно миролюбивый софт и научиться мелкосерийно выпускать этих ботов в Твери.


— Кроме планов стать величавыми в Рф есть какие-то другие мечты, надежды? Родина вас не очень поддерживает вещественно — не звали ли вас когда-нибудь уехать как группу разработчиков?


Я родился в этой стране, и собираюсь работать в этой стране и делать так, чтоб она развивалась, чтоб нам было не постыдно за Родину. Для чего куда-то уезжать, у нас тут все получится.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,111 сек. | 12.01 МБ