«Моего робота часто сравнивают с ВАЛЛ·И». Как 18-летняя студентка из Новосибирска создала технологию для сортировки мусора

– Почему тебя заинтересовала тема автономной уборки мусора?

– Это случилось внезапно. Летом 2018 года я путешествовала по Италии и о по утрам наблюдала, как несколько человек вручную убирают мусор на туристических тропах. Тогда я посочувствовала им и подумала, почему бы в таких условиях не применить роботов? Мне хотелось сделать процесс уборки мусора более эффективным и безопасным. Ведь во время уборки территории человек может контактировать с потенциально опасными предметами вроде химикатов и стекла. Затем возникает проблема переработки мусора, его нужно предварительно сортировать. Уже в 11 классе физико-математической школы я в рамках спецкурса взялась за разработку робота вместе с научным руководителем Александром Мальцевым. 

– Как устроен твой робот? 

– Это конструкция в виде подвижной системы с программным обеспечением, которая способна без участия человека распознавать и классифицировать разные виды мусора, поднимать его с помощью манипулятора, сортировать по контейнерам. Сейчас система распознаёт мелкий мусор на дистанции до 1.8 метров, а крупные фрагменты — на расстоянии более 5 метров от робота. Например, для уборки улиц среднего города хватит несколько десятков таких роботов. А человеку просто нужно будет проконтролировать их работу и технически обслуживать систему. 

–А из чего он сделан?

– Он был сделан из имеющихся материалов: конструкторы, платы. Что-то приходилось собирать вручную. Манипулятор сделан из алюминиевых деталей и четырех сервоприводов, подключенных к блоку управления. Для решения задач использовались видеокамеры и бортовой компьютер. С помощью них получилось разработать технологию компьютерного зрения, чтобы манипулятор мог определять и захватывать предметы. Для передвижения использовалось шасси на металлическом каркасе с моторами постоянного тока. И дальномер, который определял пространство и расстояние до предметов. 

– Тебя вдохновил робот ВАЛЛ-И из одноименного мультфильма? 

– Моего робота часто с ним сравнивают, но, честно говоря, я во время работы ни разу не задумывалась об их схожести. 

– С какими сложностями пришлось столкнуться при реализации идеи?

– Например, когда мы анализировали данные с компьютерной модели робота, то обнаружили, что при некоторых перестроениях и маневрах могут случится столкновения между роботами. К тому же, я не учла возможные препятствия на пути роботов. Пришлось рассчитать так, чтобы избежать их. 

– Какие аналоги твоего робота существуют в мире? 

– Есть автономные машины вроде DustClean или DustCart. Первая с щетками и пылесосом, вторая собирает мусорные мешки у жителей города. Есть ещё ZenRobotics Recycler (ZRR). Это система, которая сортирует мусор посредством манипуляторов, видеокамер и металлоискателей. В виде небольших роботов, которые я предлагаю в рамках своего проекта, технологий пока нет.

– Что ты думаешь об экологии?

– За экологией надо следить. Например, в среднем на каждого жителя России приходится более 400 кг твердых бытовых отходов. Хотя сейчас активно с этим борются, уборка все же производится людьми и на нерегулярной основе. Если я вижу проблему, и у меня возникает идея, как ее решить, то прилагаю определенные усилия. 

– Ты продолжаешь развивать задумку с роботом или занимаешься другими проектами? 

–  Сейчас я немного отошла от проекта, занимаюсь в институте ядерной физики. Недавно обнаружили один интереснейший эффект, который до сих пор никем не объяснен, и я работаю над этим. Узнала про одно интересное свойство материала, провожу исследование. Свободного времени практически нет, с поступлением в университет все уходит на учебу и занятия в институте ядерной физики. 

– Какие у тебя впечатления от подготовки и сдачи  ЕГЭ? 

–  ЕГЭ – это палка о двух концах. С одной стороны, это удобная для поступления система, позволяющая многим ребятам из отдаленных регионов поступать в хорошие вузы. С другой стороны, во многих школах подготовка ЕГЭ подразумевает решение заданий без особенной умственной нагрузки. То есть просто зубрежка. Я в 11 классе попала в физико-математическую школу, где программа обучения направлена на понимание процессов, того, что ты делаешь, и о чем та или иная задача. Поэтому к ЕГЭ я подготовилась за счет программы физико-математической школы, сдавала физику и информатику.  

– На каких конкурсах ты представляла свой проект? 

– В прошлом году я участвовала с этим роботом на Балтийском форуме и на Международной научной студенческой конференции (МНСК). На форуме я получила вознаграждение от биотехнологической компании BIOCAD в виде техники. Мне подарили квадрокоптер. А на МНСК заняла призовое место, за что получила несколько баллов к ЕГЭ. Ещё мы с ребятами из физико-математической школы участвовали в «космическом уроке», где мой робот был в роли лунохода. Нам выдали домашнее задание: надо было снять короткий фильм про то, как за 4 часа сделать луноход. И нам посчастливилось пообщаться с космонавтом Олегом Кононенко, выйдя на связь с Международной космической станцией. 

– Многие твои сверстники создают похожие проекты? 

– Да, у нас это очень развито. Увлеченные люди всегда находятся и делают крутые работы.

–  Как родители воспринимают твой интересу к технологиям, разработке?

– Родители никогда не выступали против моих увлечений, творчества. Если я чем-то увлечена, то они всегда готовы поддержать мои интересы, которые иногда даже их удивляют. Есть же стереотип, что физика и робототехника не могут интересовать девушек. 

– Чем еще увлекаешься? 

– Люблю рисовать. После окончания художественной школы меня иногда посещает желание писать картины, делать зарисовки, чем я и занимаюсь. Но в основном я уделяю время проектам и исследовательской деятельности. Увлекалась программированием, знаю языки C и C++, но в университете мы еще не дошли до этой темы. 

– Что нужно, чтобы достигать успеха в реализации своих проектов?

– Из собственного опыта могу сказать, что самое главное хотеть чем-либо заниматься. И если возникло такое желание, то не сидеть сложа руки, а постоянно обращаться по этому вопросу к учителям, искать научных руководителей, общаться, чтобы найти людей, которые смогут тебе помочь или направить в нужную сторону. Если уже есть идея и представление, чем хочется заниматься, то стоит обязательно обсудить это с научным руководителем. Ведь опытные люди могут очень сильно помочь. Важно делиться своими результатами на конкурсах и конференциях, чтобы обменяться опытом с другими участниками, получить советы по поводу некоторых деталей от экспертов. Кроме того, не исключено, что вам предложат работу. А побеждать и получать призы приятно всегда. Главное делать.