Данил Поротников, Никита Ванаг и Борис Никитин — студенты второго курса магистратуры Физического факультета НГУ, работающие в лаборатории малых космических аппаратов отдела аэрокосмических исследований НГУ, разрабатывают образовательную робототехническую платформу «Манул». При поддержке Стартап-студии НГУ проект стал одним из победителей конкурса «Студенческий стартап» и выиграл 1 млн рублей.
Платформа представляет собой шестиколесный ровер с подвеской типа rocker-bogie (такая конструкция используется в планетоходах для преодоления препятствий). Она создана для практического изучения современной робототехники и позволяет отрабатывать навыки работы с системами управления, электроприводами, датчиками, компьютерным зрением и алгоритмами автономного движения на базе операционной системы ROS 2 (стандартной платформы для программирования роботов).
Проект ориентирован преимущественно на школьников 7–10 классов, однако на базе платформы студенты технических направлений вузов также могут проходить практику и решать отраслевые задачи.
Идея создания собственного решения появилась не сразу. Как рассказал Данил Поротников, уже пять лет команда проводит и организует региональные космические программы на базе РЦ «Альтаир». Изначально основным направлением было спутникостроение на базе образовательных наборов формата CubeSat 3U (формат спутников, состоящих из кубических юнитов, каждый размером 100*100*100 мм), но около двух лет назад фокус сместился в сторону аэрокосмической робототехники. Первую программу провели в тестовом режиме на одном из существующих на рынке решений, однако после выявили ряд недостатков, что и сподвигло команду на создание собственного продукта при финансовой поддержке РЦ «Альтаир».
— В начале проекта мы разделили работу на три основных направления: конструкторская часть, аппаратная и программная составляющие. Каждый из нас одновременно работает по двум направлениям. Такое распределение дает нам оптимизацию нагрузки, более полное понимание связей между частями проекта и дополнительно мы получаем резервирование, — отметил Данил Поротников.
Сейчас в команде три человека: сам Данил отвечает за конструкцию и аппаратную часть, Никита Ванаг — за конструкцию и код, Борис Никитин — за аппаратную часть и программное обеспечение.
На российском и зарубежном рынках существуют аналоги — например, платформы TurtleBro и BRover от компании Voltbro, а также зарубежные Leo Rover и Husarion ROSbot XL. Однако, по словам разработчиков, главное преимущество «Манула» заключается в сочетании развитой механической конструкции, собственного программно-аппаратного комплекса и широких возможностей для обучения.
— Шестиколесная подвеска обеспечивает высокую проходимость, а наличие шести электроприводов с обратной связью позволяет исследовать различные алгоритмы управления движением. Собственный программно-аппаратный комплекс обеспечивает гибкость настройки и модификации системы. Использование микрокомпьютера Raspberry Pi 5, операционной системы ROS 2 и комплекса датчиков позволяет решать задачи автономной навигации, компьютерного зрения и обработки информации, — пояснил Данил.
Работа над проектом ведется около двух лет. Год назад команда полностью переработала платформу, создав текущую итерацию. На данный момент проект находится на уровне технологической готовности TRL-7 (прототип, испытанный в условиях, близких к реальным): прототипы прошли испытания на нескольких региональных программах, а также на региональном и международном чемпионатах по аэрокосмической робототехнике.
В дальнейшем команда проекта планирует доработать конструкцию и программное обеспечение платформы, повысить ее надежность и расширить функциональные возможности. Особое внимание будет уделено адаптации «Манула» для использования в школах, инженерных классах и центрах дополнительного образования.
— Мы планируем разработать учебно-методические материалы, которые позволят школьникам осваивать основы робототехники, электроники и программирования на практике. Следующим этапом станет подготовка платформы к мелкосерийному производству и ее внедрению в образовательные учреждения, — подытожил Данил.
Проект поддержан Фондом содействия инновациям в рамках программы «Студенческий стартап» мероприятия «Платформа университетского технологического предпринимательства» федерального проекта «Технологии».
