«Битва роботов»: как разрушители становятся спасателями и созидателями

Скрежещет металл, летят искры — стокилограммовые машины сходятся в поединке на железном ринге. Так проходит «Битва роботов» — чемпионат инженерных команд, которые конструируют механических бойцов. Над одним роботом, давая волю фантазии, совместно трудятся инженеры, программисты, механики и сварщики. В результате такой коллаборации появляются технологии, востребованные не только в октагоне, но и в промышленности. «Энергия+» отправилась на базу команды «ВЕБЕР ЛАБС», чтобы узнать, как рождаются современные терминаторы.

Через лабиринт станков — к роботам

Робототехническая мастерская начинается с лабиринта станков, верстаков и стеллажей. Повсюду запах металлической стружки и машинного масла, а из-за угла того и гляди выйдет Т-800 и попросит нашу «одежду и обувь».

Пробираемся в кабинет руководителя мастерской Алексея Орлеанского, здесь под электрической лампочкой в аквариуме греется талисман команды — флегматичная агама Горыныч. За массивной двустворчатой дверью — участок внутренней парковки, приспособленный под испытательный полигон для роботов. Мастерская занимает несколько сотен квадратных метров на территории Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения в Москве. Показав свои владения, Алексей приступает к рассказу.

— Команда образовалась сама собой. Практически все мы работали на одной площадке, но на разных предприятиях: кто-то чинил и модернизировал станки, кто-то занимался электроникой, кто-то — 3D-печатью. Когда в 2015 году в Россию пришла «Битва роботов», мы все загорелись идеей собрать свою машину.

В команде «ВЕБЕР ЛАБС» семь человек: капитан и идейный вдохновитель Алексей Орлеанский, инженер-конструктор Александр Шмелев, мастер по электронике Михаил Токарев, механик Александр Шмелев, программист Аким Лисовец, мастер сварочного дела Михаил Газиев и менеджер Валерия Пронина, которая при необходимости может поработать гаечным ключом и отверткой.

Ударник, пневматик и спиннер

На счету «ВЕБЕР ЛАБС» несколько роботов-боксеров. Вульж оснащен качающимся почти средневековым топором. Флиппер начинен сложной системой пневматических трубок и клапанов, за счет чего может поднырнуть под противника и перевернуть его. Из-за этой суперспособности Флиппера не пустили бороться с китайским Мегабайтом, который считается самым мощным боевым роботом в мире.

Сейчас оба «бойца» на заслуженном отдыхе: Флиппер полуразобран, а Вульж пылится в кладовке, понуро опустив оружие, словно рыцарь на пенсии. Их наследником на ринге стала монструозная 100-килограммовая Колобаха, похожая на танк со следами былых сражений на стальных боках. Она живет на верхнем этаже мастерской. Специально для нас ее спускают мостовым краном.

— За границей давно царит разнообразие боевых роботов: есть версии с огнеметами и пилами, есть трансформеры и даже машины, которые умеют раздваиваться. У нас пока скромнее, — рассказывает Алексей, похлопывая свое детище по гулкому металлическому боку. — Основных видов «вооружения» всего три: ударное, как у Вульжа, и разные вариации флипперов и спиннеров — вращающихся элементов, которыми робот давит противника: такой мы собрали Колобаху.

Неуязвимая Колобаха

Иностранные конструкторы, инженеры и механики собирают роботов, руководствуясь принципами спорта высоких достижений: над каждым трудятся целые конструкторские бюро, из каждой детали выжимают максимум, а оптимальные формы и показатели (подвижности, мощности, веса) оттачивают порой по 5–7 лет. Российские робототехники пока импровизируют. Доходит до того, что от робота могут отпиливать куски брони прямо между боями, чтобы сделать его легче и маневренней. У «ВЕБЕР ЛАБС» другой подход.

— Концепт корпуса Колобахи мы переделывали раз двенадцать, — смеется капитан. — Только когда получился идеальный вариант по форме, массе, расположению всех элементов внутри, взялись за разработку.

По словам Алексея, поиски оптимальной конструкции начали с оружия. Обычно у роботов-спиннеров ударная часть широкая, похожая на колесо асфальтового катка. Выглядит внушительно, но проку мало: машину соперника широкий вал лишь подбрасывает и царапает. Колобаху снарядили стальным бруском — тяжелым и узким, шириной не больше ладони. Робот вращает орудие со скоростью 5000 оборотов в минуту и при этом ревет, как грузовой вертолет. За счет маленькой площади соприкосновения, больших скоростей и веса Колобаха буквально прогрызает обшивку противника насквозь.

Добавьте сюда бронирование износостойкой сталью — аналогичной той, что используется для производства зубьев ковшей карьерных экскаваторов, — и получите неуязвимого монстра. При этом весит Колобаха чуть больше 100 килограммов и обладает повышенной маневренностью: под управлением умелого оператора робот сможет проехать змейкой или сделать разворот на 180 градусов за пару секунд.

— Другая фишка Колобахи — контроллер, или электронный блок управления приводами, — говорит Алексей. — Машина работает на большой силе тока, а когда орудие тормозит, прямой ток превращается в обратный. Если это не отслеживать и не контролировать, система сгорит. Раньше мы пользовались покупными контроллерами, сейчас собираем их сами. По сравнению с аналогами они мощнее и устойчивее к повреждениям благодаря металлическому корпусу.

Боевые роботы на мирной службе

Особое требование на битвах предъявляют к колесам: слишком мягкие будут прокручиваться, слишком жесткие — истираться о железное покрытие арены и разваливаться. Поэтому Колобаху поставили на колеса средней жесткости с армированием внутри. На них, по словам робототехников, можно переставить и мирных роботов — тех, что обследуют трубопроводы с нефтью и газом и другое оборудование.

Кто-то наверняка подумает: ну что за странное хобби — взрослые люди, а играют в игрушки! И будет неправ. Каждый робот — это запредельное количество инженерной фантазии и труда. Конструированием, изготовлением и сборкой нужных деталей московские кудесники занимаются по вечерам после основной работы. Под их умелыми руками порой рождаются уникальные технические решения, востребованные в различных областях.

Пример перехода игровой технологии на гражданскую службу — робот Атом, еще один участник «Битвы роботов» из другой команды. Конструкцией Атома заинтересовались в МЧС, позаимствовали технологию мотора-редуктора и сделали своих роботов-спасателей, разбирающих завалы и ищущих пострадавших.

По словам Сергея Выборова, для нефтяной отрасли важна популяризация робототехники среди молодежи, чтобы потом не столкнуться с кадровым дефицитом. Поэтому «Газпром нефть» и развивает образовательные программы в вузах, поддерживает кружки по робототехнике в школах, фестивали и научно-популярные проекты, среди которых «Битва роботов» (компания помогает команде «ВЕБЕР ЛАБС»).

«Газпром нефть» — партнер Международного фестиваля робототехники «РобоФинист». В этом году в нем поучаствовали более 3000 школьников со всей России. Среди победителей в индивидуальном и командном зачете — учащиеся Президентского физико-математического лицея № 239 из Петербурга, на базе которого компания уже несколько лет развивает центры дополнительного образования по робототехнике, математике и другим техническим направлениям.

Колобаха показала себя в бою: успешно выдержала три столкновения (причем одно — с двумя противниками сразу) и позволила своим создателям выйти в полуфинал «Битвы роботов — 2023». О дальнейшей судьбе робота узнаем 16 декабря в Москве — во время финала.