Автономная парковка, виртуальная пальпация, робот-учитель и иммерсивные технологии. Высшая школа ИТИС презентовала свои проекты на международном форуме Kazan Digital Week 2020.
Сегодня завершился международный форум Kazan Digital Week 2020, где Высшая школа ИТИС в последний день форума на одной из виртуальных сцен представила две свои лаборатории – Интеллектуальные робототехнические системы и Digital Media Lab. Модератором технического визита от Казанского федерального университета выступил директор Высшей школы ИТИС Михаил Абрамский.
«Мы практико-ориентированное направление, которое готовит лидеров цифровых трансформаций, тех, кто владеет технологическим укладом современного мира. Наши направления подготовки охватывают практически всё, что есть в современной индустрии» - начал своё выступление директор ИТИС.
Следом взял слово профессор и руководитель Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем (ЛИРС) Евгений Магид. Он рассказал историю создания кафедры и представил команду, которая на данный момент состоит из 13 сотрудников, 3 аспирантов, 16 магистров, 20 бакалавров и 30 роботов, таких как - мобильный робот «Сервосила Инженер», антропоморфные роботы ROBOTIS-OP-2 и ROBOTIS-OP3, промышленные роботы KR 3 AGILUS, беспилотный летательный аппарат РХ4 , квадракоптеры DJI и многих других.
Ролик о Лаборатории интеллектуальных робототехнических систем (ЛИРС)
Спектр исследований, которыми занимается лаборатория, охватывает практически все тематики в робототехнике, кроме микроробототехники. За время существования лаборатории было опубликовано более 150 научных работ, подавляющее большинство которых на английском языке. Проводятся совместные исследования с Великобританией, Мексикой, Италией, Изралием, Индией, Таиландом, Тайванем, Китаем и Японией. А в 2017 году был открыт профиль магистерской программы по робототехнике на английском языке.
Одними из наиболее ярких научно-исследовательских проектов являются - российско-индийский проект, который связан с автономной калибровкой бортовых камер различных роботов. Он реализуется совместно с Индийским технологическим институтом Дели (IITD), одним из ведущих вузов Индии. Второй крупный международный проект связан с поисково-спасательной робототехникой и рассчитан на 3 года.
«Мы в процессе разработки алгоритмов, протоколов и программного обеспечения для взаимодействия роботов в поисково-спасательных операциях, в том числе во время наводнений и землетрясений. Мы рассчитываем, что наши подходы будут продвинуты как международные стандарты поисково-спасательной робототехники» - рассказал Евгений Магид
На 1 августа 2020 года Лаборатория интеллектуальных робототехнических систем (ЛИРС) реализовала уже более 100 различных проектов, среди которых - планирование маршрута для роботов, автономное картографирование помещений, следование робота за человеком.
«Суть задачи - робот должен следовать за пользователем используя данные с камеры и лазерного дальномера, при этом сложность заключается в том, что робот должен быть в состоянии следовать за человеком в любой одежде. Т.е. стандартно такие алгоритмы строятся для людей в брюках, когда робот на данных лазерного дальномера может четко различать две ноги. В нашем случае робот успешно следовал за человеком в любой одежде. Потому что мы подготавливали специальные сигнатуры из данных лазерного дальномера, привязанные к конкретному пользователю за которым может следовать робот» - прокомментировал видеофрагмент Евгений Магид.
Также на техническом визите было рассказано о моделировании роботов в среде Gazebo и создании студентами ИТИС специального симулятора, который умеет создавать трехмерные меры Gazebo, используя на входе двухмерную карту.
«Проект оказался настолько успешным, что в этом году публикацию, в которой представлен этот симулятор, приняли на международную конференцию по робототехнике и автоматизации ICRA»
Продолжая тему студенческих работ, Евгений Магид рассказал об автономной парковке автомобиля. Проект, созданный для беспилотного автомобиля российской Компания ООО «КБ Аврора», который есть в лаборатории. Добавив, что прежде чем, перейти к программированию реального робота, студенты пробуют программировать в симуляторе Gazebo. Тоже относится и к проекту виртуальной пальпации. Сначала все алгоритмы медицинских манипуляций отрабатываются в симуляторе.
Есть в лаборатории и проекты, связанные с обучением маленьких детей, помимо курсов дополнительного образования для школьников роботы используются и для преподавания детям английского языка в детских садах Республики Татарстан.
«Мы провели ряд экспериментов, в ходе которых выясняли помогает ли робот детям в изучении английского языка. Первый этап состоял из двухнедельных экспериментов в одном из детских садов Казани, где робот помогал учителю в обучении детей новым английским словам. После успешных проб сейчас готовится вторая серия экспериментов с новой группой детей по усложненной программе. Кстати, публикация, которая была подготовлена по результатам этих экспериментов, была признана лучшей студенческой работой одной из крупных международных конференций»
В завершении своего выступления Евгений Магид пригласил зрителей на международную конференцию IEEE Siberian Conference on Control and Communications 2021, которая состоится в середине мая в Казани, где робототехника является одной из основных тем.
Следующей на техническом визите была представлена научно-исследовательская лаборатория дополненной/виртуальной реальности и разработки игр (Digital Media Lab) Высшей школы ИТИС. Спикером стал младший научный сотрудник DML Виталий Абрамов.
«Мы образовались 6 лет назад как команда людей, которые были увлечены одним направлением. Нас всегда интересовала компьютерная графика реального времени» - начал выступление Виталий Абрамов.
Сейчас в лаборатории проходят обучение не только бакалавры в рамках профиля «Программная инженерия», но и магистранты по направлению AR\VR. И студенты лаборатории являются достаточно успешными в своей сфере. Лаборатория стала важным звеном локальной индустрии игровой разработки. К примеру, в Казани не было крупных игровых студий, но благодаря студентам и сотрудникам DML они начали появляться, а с ними и интересные проекты и игры.
«Работы наших студентов можно увидеть в разных областях. Это не только игры. Одна из наших студенток недавно получила престижную премию за работу над фильмом «Притяжение» Федора Бондарчука, она занималась визуальными эффектами. Кроме того, если вы видели шоу Сила Света, которое используется, например компанией Samsung для презентации новых телефонов, то в этом принимают участие и наши студенты в том числе» - подчеркнул Виталий Абрамов
Лаборатория также успешно занимается научными исследованиями. В частности, совместно с Европейской организацией по ядерным исследованиям, крупнейшей в мире лабораторией физики высоких энергий ЦЕРН. Кроме того, сотрудники лаборатории являются научными и продакшн консультантами таких крупных компаний как Huawei, Газпром и Росатом.
В завершении Виталий Абрамов рассказал о непосредственно производственной части работы. Многие из реализованных проектов были представлены в ролике. К примеру - «Труба горения», проект созданный совместно с Институтом геологии и нефтегазовых технологий КФУ, «VR-криминалистика» образовательная платформа для студентов Юридического факультета, медицинский симулятор для студентов медиков, а также виртуальные музеи и различные игры, среди которых есть поистине уникальные и масштабные. К примеру, игровой проект культурно-исторической реконструкции Великого Болгара XIV века.
«Мы настолько детально воссоздали этот город, что даже по скелетам изучали внешность людей, проживавших именно в тот период и в этой местности. Получается, что каждый может встретить в игре «Болгар XIV века» своего предка. Сейчас она установлена в музее г. Болгар, кроме того, мы знаем, что она должна быть интегрирована в процесс образования школьников Республики Татарстан» - рассказал Виталий Абрамов.
Завершал технический визит КФУ руководитель Центра цифровых трансформаций КФУ Дмитрий Чикрин. После всех выступлений форум продолжил свою работу и в дискуссии «Интеллектуальные транспортные системы» принял участие старший преподаватель кафедры Интеллектуальной робототехники Высшей школы ИТИС Роман Лавренов, где он высказался об актуальности ИТС не только в молодежных проектах, но и в большинстве создаваемых стартапах.
«Автономные и полуавтономные транспортные системы уже активно входят в нашу жизнь и требуют необходимую интеллектуальную инфраструктуру. Могу говорить об этом, так как сам разработал программное обеспечение автономного возврата в условиях отсутствия сигнала GPS\Глонасс для гусеничного мобильного робота. С этим проектом я подаюсь на различные конкурсы, включая молодежный конкурс Наш Татарстан. В этих конкурсах я наблюдаю, что молодые люди довольно часто представляют свои проекты, связанные с инфраструктурой для интеллектуальных транспортных систем – умные заправки, умные дорожные камеры, светофоры, а также системы контроля водителя и его состояния. Много проектов связанных с использованием БПЛА и применением мобильных приложений в комбинации с ИТС. Однако, так как сам я занимаюсь научно-прикладными исследованиями в вопросе автономных систем, то могу сказать, что большинство этих проектов и стартапов встречают большие проблемы, когда дело доходит до реализации. Виной тому, считаю, является непонимание всех технических сложностей реализации, и, к сожалению, недостаток грамотных специалистов, способных реализовать сложные программные системы и, что самое главное, довести их до конечного продукта.»
На этом Высшая школа ИТИС завершила своё выступление на форуме Kazan Digital Week 2020. К слову, ИТИС был представлен на форуме не только в лице спикеров. Студенты факультета участвовали в организации международного форума, а слушателями различных виртуальных сцен стали порядка двухсот ИТИСовцев.
, Магид Евгений Аркадьевич , Абрамов Виталий Денисович , Лавренов Роман Олегович 
