Команда «ФАУСТ» МАИ на соревнованиях «РобоКросс-2012»

20 июля 2012 года команда маёвцев «ФАУСТ» приняла участие во Всероссийских Соревнованиях Автомобилей Роботов «РобоКросс — 2012», впервые продемонстрировав свой роботизированный автомобиль. Несмотря на все трудности, усердная подготовка и командный дух ребят был по достоинству оценен наградой «Приз зрительских симпатий».

Подготовка к соревнованиям

С середины мая 2012 года началась разработка концепции интегрированной системы управления и навигации автомобиля, обеспечивающей в режиме реального времени требуемые быстродействие и точность управления движением автомобиля. Указанная система работает в тесной взаимосвязи с заданной точностью и без потери курса в комплексе с системой технического зрения, приспособленной к распознаванию объектов также в масштабе реального времени.

Основным режимом управления автомобилем был выбран режим полной автономии, с отработкой маршрута, заданного программным образом и скорректированного оптической системой конечного наведения с учётом реальных отклонений от маршрута, вызванных внешними возмущениями.

Система управления с исполнительными агрегатами разрабатывалась с учётом бортового напряжения в 12В на основе существующей номенклатуры серийных устройств, используемых в общем машиностроении, в частности, в автомобильной отрасли.

При разработке силовой системы учитывалась необходимость создания универсальной конструкции, которую возможно было бы установить на любые типы выпускаемых легковых и грузовых автомобилей без какой-либо существенной их доработки.

К началу соревнований автомобиль удалось собрать, но, к сожалению, совершенно не осталось времени на проведение испытаний всех режимов работы алгоритмического управления и уточнения некоторых динамических свойств самого автомобиля. Данные испытания, в том числе, требуют наличия специализированной площадки на территории института или какого-либо оборудованного полигона для беспилотных заездов.

В итоге, как впрочем, и все остальные участники, выступающие на серийных творениях отечественного (и не только) автопрома, команда ФАУСТ прибыла на место расположения технической зоны соревнований на эвакуаторе (но в отличие от остальных участников на передвижной платформе, окрашенной в основной цвет института).

Испытания и квалификационный заезд

По прибытии в техзону обслуживания транспортных средств, участвующих в соревновании, команда принялась за непосредственную доводку и отладку некоторых «сырых» компонентов системы управления и проведение окончательного контроля работоспособности динамических звеньев приводной системы.

В результате непрерывной и отчаянной работы всех членов команды, они смогли к 5:30 утра уже наступивших суток квалификационных заездов научить автомобиль трогаться, перемещаться иостанавливаться в автоматическом режиме, но с ручной корректировкой направления и скорости движения по маршруту.

Разумеется, фиксация факта отработки квалификационных требований в это время не производилась ввиду полного отсутствия на полигоне представителей судейской коллегии. Поэтому было принято общее решение заехать в гостиницу и немного отдохнуть.

По возвращении на полигон и началом работ, связанных с непосредственной подготовкой автомобиля квалификации, удалось провести несколько важных и плодотворных переговоров с основным партнёром соревнований, а именно с директором «группы компаний ГАЗ», а также с представителями научно-технического центра «Сколково». Кроме того, было дано несколько интервью, как пресс-службам компании-организатора и местным СМИ, так и некоторым печатным изданиям, освещающим данное мероприятие в авто-периодике.

В целом, ко второй половине дня взору организаторов мероприятия, участников, и журналистов предстал под завязку напичканный всевозможной аппаратурой и внешними периферийными устройствами, а также дополнительными высокоэффективными клаксонами беспилотный аппарат на четырех колесах. Черный цвет и готическое наименование ФАУСТ на всех бортах сразу обеспечило ему в глазах соперников прозвище «Черный гром». Не лишне сказать при этом, что и внешний вид автомобиля, и исключительная слаженность и расторопность в работе коллектива создали неподдельный интерес и неожиданный ажиотаж вокруг бокса МАИ.

Сам квалификационный заезд для команды оказался сверхнеудачным. В процессе движения к месту старта, вследствие излишнего бравирования динамическими возможностями автомобиля и решения выполнить чрезмерные маневры в рамках квалификационных заездов, был совершен обидный наезд на бетонное ограждение маршрутной квалификационной зоны, что привело к выходу из строя самого ударонеустойчивого элемента в контуре управления — головного управляющего процессора.

Отсутствие резервного и при этом наиболее дорогостоящего в составе бюджетного проекта — вещь вполне естественная, однако, в данном случае, потеря процессора поставила перед командой трудноразрешимую задачу. Поскольку вероятность обнаружения необходимого и достаточно экзотического элемента в г. Волоколамске стремилась к нулю, то с учётом практического истечения времени трудового дня, было принято решение о проведении общего командного совещания. На совещании было решено переработать в сжатые сроки контур управления под полуавтоматический режим с сохранением возможности прохождения всего маршрута в день финальных заездов. Это было реализовано к моменту старта команды на следующий день (попутно, разумеется, был проведен комплекс мероприятий по ликвидации последствий незапланированных, но важных испытаний кузова автомобиля набоевую живучесть).

Финал и награждение

Ключевая компонента в регламенте соревнований, позволяющая претендовать на призовые места в общем зачёте — полностью автономное прохождению по маршруту с получением фотографических отметок в контрольных точках. В связи с отсутствием элемента, обеспечивающего синтез команд, поступающих с периферийных устройств на исполнительные агрегаты, выполнение данной миссии стало невозможным. Однако команда поставила перед собой новую головную задачу, свойственную любому разработчику, который научил техническое средство перемещаться самостоятельно — оценить весь спектр его характеристик и динамических возможностей, а также определить комплекс работ, обеспечивающий требуемый уровень безопасности при его применении.

Таким образом, сам финальный заезд был выполнен, хоть и с некоторым вмешательством оператора, но без каких-либо замечаний со стороны судейского корпуса. Команда преодолела маршрут за рекордное время среди всех шести команд, представивших свои транспортные средства на данном турнире. Очевидно, что поскольку машина ФАУСТ начала свои первые заезды только в рамках проводимых соревнований, далеко не всем членам команды удалось им поуправлять. Поэтому после согласования с организаторами были объявлены дополнительные показательные выступления команды МАИ, продемонстрировавшие доступность и простоту в управлении разработанным аппаратом даже для человека, вообще никогда не сидевшего зарулем.

Завершающим мероприятием в любых соревнованиях естественно является объявление и награждение победителей. О командах, занявших первые места, можно прочитать в СМИ, либо на сайте организаторов. Но особо приятным для командных турниров, проводимых для интересующейся публики, всегда является «Приз зрительских симпатий». Этот приз с формулировкой: «За исключительный командный дух инепреклонную волю к победе!» абсолютно заслуженно и впервые с момента основания данного мероприятия был вручен команде «ФАУСТ».