Омские инженеры тестируют беспилотного уборщика улиц

Пока Омск заваливает снегом, команда студентов-изобретателей из СибАДИ тестирует робота, который способен помочь людям в борьбе со снегом и гололёдом. Сегодня ребята вывели свою разработку, чтобы проверить работу щётки и управление, прямо неподалёку от своей мастерской – у главного корпуса СибАДИ. 

Беспилотная коммунальная машина – компактный робот, предназначенный для чистки тротуаров и пешеходных дорожек – появилась несколько лет назад как проект главы команды – Данила Николаева. Разработка, начинавшаяся в 2021 году как учебная, переросла в главный продукт компании «Беспилотная техника», резидента «Сколково». Данил и его команда: Владимир Богатырев (конструктор), Олег Шафранов (разработчик ПО) и Дмитрий Брайченко (разработчик электроники и ПО) решили занять пока свободную нишу не только в Омске, но и в России – беспилотной уборки улиц.

Первый прототип беспилотной коммунальной машины (БКМ-1) дошёл до конечного продукта в ходе студенческого акселератора «-0+500»,  проведенного РУДН совместно с «Точкой кипения – Омск». Данил с командой получили поддержку от экспертов и партнёров экосистемы Группы компаний «Трамплин», и в финале акселератора его детище вышло на первые полевые испытания. Проект БКМ победил в акселераторе и смог принять участие в демо-дне в Москве, где омские разработчики встретились с потенциальными инвесторами.

Затем было участие в грантовой программе «Студенческий стартап» от Фонда содействия инновациям, деньги которой – миллион рублей – Данил потратил на новый прототип БКМ-2, который тестирует сегодня. На вопрос, хватило ли призовых денег, саркастично смеётся – на работу и комплектующие было потрачено гораздо больше. 

«По сравнению с первым прототипом мы пересмотрели конструкцию, сделали её более дружелюбной и приятной пользователю. Первая машина была скорее демонстратором технологий, а вот вторая – внешне это уже готовый продукт, который можно показать инвесторам и производственным партнёрам. Здесь новый корпус, который мы печатаем на 3д-принтере, цилиндрическая щётка, сметающая снег, и дозатор реагентов в задней части машины – для гололёда и толстого слоя утрамбованного снега. По краям стоят три камеры, сзади установлена ещё одна, ультразвуковые датчики устраняют слепые зоны. Сверху – лидар, трёхмерный лазерный дальномер, который строит карту при первом проезде по площадке. Затем карта преобразуется в двухмерный вид и накладывается на топографическую, с которой работает уже оператор. Благодаря лидару же машина определяет, что вокруг люди, машины и другие препятствия. Предусмотрены съёмные модули батареи».

На фото: Вверху на корпусе установлен лидар – прибор, отвечающий за зрение машины

Машина предназначена для уборки снега на пешеходных дорожках, тротуарах, в скверах, около остановок, торговых центров и бизнес-центров. В отличие от крупных тракторов, она более маневренна, комфортна и безопасна, подчёркивает Данил. Команда проекта планирует сделать устройство максимально автономным. Сейчас присутствие оператора на площадке не требуется – управлять машиной можно с телефона или планшета на любом расстоянии, но разрабатывается и полностью беспилотный режим.

Беспилотный уборщик не спеша выезжает из мастерской на работу – во время уборки торопиться не стоит. Стандартная скорость движения машины – до двух метров в секунду, а средняя рабочая – меньше одного метра в секунду. 

Никакого летнего простоя не будет – БКМ в тёплое время года вполне реально переквалифицировать в технику для полива растений на клумбах в парках и скверах. Тут она работает по принципу робота-пылесоса: подъезжает к станции, заправляется водой и отправляется поливать цветы. 

У БКМ-2 нет особого названия – никаких фамильярностей, только серьёзная конструкторская работа. Но ласково ребята всё же иногда зовут её электричкой – внутри машины электрические двигатели, а впереди работа над гибридной версией, с бензиновым генератором – как говорит Данил, это нужно, чтобы увеличить время работы. Сейчас БКМ-2 может убирать снег от 4 до 6 часов, в гибридной версии этот показатель значительно увеличится.

Данил признаётся – опыта работы с мобильной техникой такого плана не было, так что большинство знаний пришлось добывать экспериментальным путём, строить параллели с крупной коммунальной техникой на которой специализируется вуз. 

«Мы начинали с точки зрения программного обеспечения, потому что я по образованию айтишник. А в инженерной части помогают преподаватели и сотрудники СибАДИ».

Получилось найти помощников и в других направлениях работы над проектом – например, Центр технологического предпринимательства Венчурного фонда «Трамплин» взял на себя развитие бизнес-идеи Данила и стал совладельцем его компании. 

«Технари должны заниматься технической частью, а продажи отдать специалистам. Венчурный фонд помогает именно с бизнесовой частью проекта – маркетингом, бухгалтерией, юридическими нюансами, поддержкой экспертов. Это позволяет нам делать свою работу, не отвлекаясь». 

Большая часть компонентов разработана студентами – например, платы управления, освещения, система безопасности. У каждой комплектующей есть встроенное программное обеспечение, сама система управления и интерфейс оператора – тоже разрабатывается командой проекта. Сейчас в планах – нейросетевая модель, которая определяет рабочую зону, чтобы не заезжать на газон. 

Разработкой интересуются и омские компании, и заказчики из других городов – Казани и Екатеринбурга. Всем нужно готовое решение, и Данил с командой заканчивает обкатку модулей машины, совершенствует программное обеспечение и готовит машину к серийному производству. Свою площадку для производства в качестве партнёра уже предложил ОНИИП, но Данил с командой может производить БКМ и в условиях мастерской – в среднем на сборку новой машины при наличии комплектующих уйдёт два месяца.

На фото: Управлять машиной можно с обычного телефона

Пока машина движется по заснеженному двору СибАДИ, поднимая из-под щётки снежную пыль, Данил и Дмитрий – руководитель проекта и разработчик ПО и электроники – обмениваются комментариями: нужен контроль прижима щётки, который будет адаптировать высоту её подъёма к нагрузкам и неровностям поверхности. Именно так – в реальных условиях уборки снежных полос – и собираются данные, на которых затем настраивается БКМ, поясняет Данил.

Посмотреть на испытания приходят и преподаватели СибАДИ:

«Этот проект пилотный для нашего вуза, но мы планируем расширять эту специализацию. В 2025 году открыли направление робототехники и мехатроники по профилю роботизированная дорожная и строительная техника. Таким образом пытаемся перекрыть спрос на специалистов по робототехнике, который лавинообразно растёт. Создали научно-исследовательскую лабораторию совместно с ОНИИП, а также студенческое конструкторское бюро, чтобы у нас не один Данил был, а 10 таких. Сейчас ребята разбились на две команды – первая делает робота-манипулятора, а вторая – робота как платформу с модернизированной системой локализации и одометрии», – рассказал Роман Сухарев, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автоматизация и энергетическое машиностроение» СибАДИ.

Как говорит Данил, рыночная стоимость такой машины составит около миллиона рублей, её более крупные аналоги, которые убирают улицы в Москве, будут стоить дороже. Так что как знать – возможно, Омск в скором будущем начнут убирать не обычные дворники с метлой, а беспилотные роботы с лидаром?

Текст и фото: Ирина Баландина