Летает и думает
Компания «Машины Мишина» (Екатеринбург) заявила о себе на выставке «Оборона и защита 2012», где выставила беспилотный летающий аппарат — гексакоптер с гиростабилизированным подвесом. Маленький, автономно управляемый вертолет. Его можно использовать для картографирования пространства. Или военным для разведывательных операций. Спасателям для поисков потерявшихся в лесу или в горах. Пожарным для тушения торфяников. Городам для уточнения пробок в часы пик. Агрокомпаниям для диагностики посевов. Это первое, что приходит на ум. Втянувшись в определение вариантов использования, понимаешь: такая штука нужна всем и везде. Когда надо взлететь птицей и посмотреть сверху на то, что не видно с земли. Вот только зачем Артему Бачинину и компании придумывать свой беспилотник? Он создан и до них. Но они хотят сделать гексакоптер «умным», чтобы робот летал и «думал», тогда от него будет больше пользы.Неубиваемая идея
— Артем, какая у вас идея?
— Сделать автономно управляемый аппарат способным выполнять различные высокоуровневые команды: исследовать территорию, проводить фото- и видеосъемку или с помощью тепловизора изучать какой-то объект и сообщать информацию об этом оператору. Например, в зонах бедствия, когда приходится иметь дело с агрессивными средами, где опасно и невозможно находиться человеку, но нужно быстро понять, что происходит.
Какие конкретно задачи мы поставим перед летательным аппаратом — такими технологиями и будем его начинять. Например, можно научить его взлететь хоть в этой комнате, понять, где он находится, вылететь в двери и узнать, что там, сообщить оператору, что здесь есть комната, в ней есть мы и дверь, в которую можно улететь и так далее. Можно научить технологии построения карты и передаче информации по радиоканалу. Да мало ли чему!
— Роботы — актуальная тема?
— Да. Но пока большинство из них либо телеуправляемы, либо жесткие автоматы: после одного какого-то действия совершают строго определенное другое. Например, промышленные роботы на заводах четко выполняют заложенную в них программу. А мы делаем систему, которая воспринимает и анализирует среду.
— Летает и думает?
— Примерно так. Я говорю о концепции. Но в ее рамках у нас есть конкретный проект. Начать реализовывать задуманное мы решили с простых коптеров — для фотографов. На каждой выставке, где показывают радиоуправляемые коптеры, десятки фотографов спрашивают: где нам купить такую штуку? Но от того, что они ее купят, не будет никакого прока, потому что оперирование коптером довольно сложное. К тому же надо либо фотографировать, либо управлять, и это две совершенно разные задачи. Все гексакоптеры, которые сегодня можно купить на рынке, — радиоуправляемые аппараты. То есть берете пульт и учитесь «летать». Обычно пока научитесь, несколько коптеров разобьете. Учитывая, что стоимость иных подходит к 150 тыс. рублей, довольно дорогая игрушка. Идея лежала на поверхности: сделать летающий аппарат, которым сможет пользоваться непрофессионал. Основная особенность: фотографы подвешивают дорогое оборудование, а никому не понравится, если камера упадет с 20-метровой высоты. Нужно, чтобы аппарат безопасно летал. И к нам обратился старый товарищ: он промышленный дизайнер, сейчас в Чехии работает, увлекается фотографией, видеосъемкой. Предложил реализовать такой проект, стал соинвестором. Впрочем, это громко сказано: весь проект мы создаем на собственные деньги, направив несколько сотен тысяч рублей на разработку прототипа.
— Так что вы делаете?
— Вертолет, который умеет автономно взлетать и садиться по кнопке. В специальном программном обеспечении к коптеру вы рисуете траекторию полета, указываете движение камеры в момент полета, куда она направлена, какие моменты снимаются, с какой скоростью происходит движение. А дальше нажимаете кнопку, и аппарат выполняет действия.
— В чем ваше ноу-хау?
— В программно-аппаратном комплексе, который позволяет вертолету воспринимать среду и в соответствии с ней автономно взлетать и садиться, выполнять заданную траекторию полета. А еще в неубиваемости. Если мы его заводим и на полной скорости направляем в стену, он просто не выполнит эту команду, а сообщит об ошибке управления. Это непростые задачи. Такого промышленно выпускаемого аппарата нет на рынке ни в России, ни за рубежом. Ноу-хау — программные алгоритмы летающего робота, которые мы пишем и отрабатываем. Я знаю, в большинстве ИT-компаний именно так появляется ноу-хау — при проработке теории и изобретательной реализации, если мы говорим о Касперском. Их ноу-хау тоже именно в алгоритмах.
И еще я знаю, что в таких технических областях мозговым штурмом ничего не решишь. Некоторые
уверены: сядем за круглый стол, будем сидеть три дня и придумаем инновацию. Это ерунда, так ничего не придумаем, хоть завалите нас деньгами. Нужна планомерная, целенаправленная, долгая работа в определенном направлении с глубокой проработкой темы. Хочется верить, что именно ее мы и делаем.
— Любой проект бессмысленно начинать, если продукт не востребован рынком.
— Наш востребован огромным числом потребителей. Похожих полетных контроллеров один из производителей продал за последние два года 10 тыс. штук. Есть компания (мы общаемся с такой из Новой Зеландии), которая делает только прикладное устройство для коптеров — гиростабилизирующий подвес, и неплохо живет на этом. Мы сделали свой подвес — камера не должна болтаться, когда идет съемка.
— Конечная цель проекта?
— Производить и продавать два продукта: первый — отдельный модуль программного аппаратного комплекса, который любое летательное средство могло бы использовать, второй — коптер вместе с модулем, «вещь из коробки»: достал, подвесил, летает. Коптеры уже делаем, несерийно.
Сейчас работа созданной год назад компании происходит в двух плоскостях: мы вынуждены выполнять текущие заказы, чтобы иметь возможность заниматься инновационным проектом.
Измеряем счастье
— Что приходится делать?
— Нестандартные проекты, связанные с электроникой и программированием. Обычно за этим к нам обращаются рекламщики. Например, у кинотеатра «Салют» в Екатеринбурге стоит начиненный разработанной нами электроникой индикатор настроения — артобъект 2х2,5 метра из девяти светодиодных сегментов. Есть некая программа, которая анализирует социальную сеть, понимает, счастливы горожане или нет, и отображает эту информацию на индикаторе. Мы спроектировали и создали контроллер управления: электронная плата периодически обращается в интернет на web-сервис и выдает информацию на сегменты через соответствующие драйверы. Конечный заказчик — администрация города, которая в рамках ЭКСПО-2020 реализует такие проекты.
А недавно запустили проект в ТЦ «Гринвич», опять же маркетинговый: макет рыбы движется и говорит с покупателем. Оператор управляет ею удаленно, его голос преобразуется в ее движения. Прорабатываем и проекты покрупнее, связанные с коптерами: для СКБ-банка придется создать целый рой синхронно управляемых коптеров. Чаще всего почему-то к нам обращается маркетинговая тусовка. Набирают в интернете «кто мне сделает не пойми что» и каким-то образом выходят на нас.
Сотрудничаем с компанией Sity Scanner, ведущим игроком на рынке панорамных технологий России. Когда нужно панорамное фото, снятое с высоты, взлетает наш аппарат. Обращаются за этой услугой и строительные компании. Мы однажды создали для себя панораму города, выложили ее в интернет, с тех пор телевизионщики звонят: снимите для нас панораму города с пробками и прочее. Но вскоре наше устройство позволит телеканалам обойтись без нас.
Система, которую мы сейчас делаем, масштабируема. Примерно такую же можно поставить и на вертолет Ми-8. Можно над пробками и на обычном вертолете летать. Мы же делаем компактную машину, которая позволит это делать гораздо дешевле, проще и — всем желающим. Позволит что-то найти в лесу, в полях, в горах. Даже энергетикам она нужна: по их просьбе прорабатывали возможность диагностики кладки труб на электростанциях. У них есть проблема: по правилам эксплуатации раз в четыре года нужно лезть в трубу, остановив процесс, ставить леса, чтобы осматривать кладку: нет ли изъянов. Мы даем энергетикам возможность процесс не останавливать: коптер взлетит и осмотрит трубу.
— Летающие с камерой коптеры для фотографов — не самый большой сегмент, а для других профессий будут?
— Конечно, но всякий раз это будет другой проект. Но мы пока стараемся не распыляться, сосредоточены на главном проекте, цель которого — вывести на рынок работающее средство, понять все бизнес-процессы в этом деле и двинуться куда-то дальше.
Отметим, что на Урале, в Екатеринбурге нет школы робототехники. Никто здесь этому не учит. Поэтому в работе по проекту приходится все постигать самим, начиная с теории. Мы даже ввели у себя в компании еженедельные семинары, к ним кто-то готовит тему, рассказывает другим. Потому что есть много вещей, которые приходится применять на практике, например фильтр Калмана (позволяет получать точные, непрерывно обновляемые оценки положения и скорости некоторого объекта по результатам временного ряда неточных измерений его местоположения. — Ред.), а не все знают, что это такое.
— Какой сейчас этап проекта?
— Мы на стадии проектирования устройства, НИОКР. Ведется работа над алгоритмами беспилотного полета и полетным контроллером. Попробовали десятки разных датчиков, полетных контроллеров.
У нас появилось четкое представление об архитектуре проектируемого модуля, делаем его первый прототип. Условно говоря, это плата, к которой подключаются инерциальные и оптические сенсоры, камера высокого разрешения, и все это вместе сообщает аппарату, что перед ним, как правильно садиться, взлетать, по какой траектории он сейчас летит, где находится и прочее.
— Почему не используете GPS?
— Эта система с ее плюс-минус полтора метра не позволяет аппарату ориентироваться точно и для нас неприемлема. Нужна точность определения координат до 10 — 5 см. Только таким образом мы можем гарантировать безопасность полета.
Так вот есть предварительный дизайн, макеты, чертежи. Мы предполагаем, это будет примерно двухкилограммовая штука, которую, как и штатив, фотографы везде с собой таскают, в одном чехле. Фотограф ее достает, нажимает кнопку, рисует траекторию, она взлетает и делает нужные снимки. Пока ориентируемся на фотографов, для других планируем прорабатывать, когда выйдем на рынок и поймем спрос. Есть варианты использования коптера и для радиосвязи: два аппарата поочередно обеспечивают покрытие связью местности в условиях полевой работы, бедствий и прочего.
— Окажется ли разработка патентопригодна?
— О патентах, защите интеллектуальной собственности мы думаем пока в фоновом режиме, целиком поглощены проработкой прототипа.
Через kikstarter
— Сколько времени и денег потребуется на коммерциализацию проекта?
— Вы представляете, что такое kikstarter.com? Это американский сервис, в последнее время появилась масса таких околоинновационных проектов, позволяющих найти совместное финансирование, инвесторов и покупателей. За ним ежедневно следят тысячи потенциальных клиентов во всем мире. Специфика kikstarter — потребительские рынки. Исследователи рассказывают о своих проектах и о том, сколько им требуется, чтобы реализовать задуманное. Любые инвесторы могут там твой проект увидеть и поддержать. Чаще всего срабатывает предзаказ: продукта еще нет, но вы оплатите его появление и мы вам его пришлем. Некоторые проекты набирают там по 5 млн долларов. Попробуем и мы: в апреле, когда будет готова первая версия коптера для фото- и видеосъемки, когда уже поймем, что прототип летает, выполняет задачи, предложим международному сообществу финансировать его реализацию.
— То есть через kikstarter.com планируете выйти на серийное производство?
— Да. Этот сервис — к тому же и невероятная маркетинговая площадка. Полагаем, на kikstarter.com наберем денег на серийное производство. Понадобится до 5 млн рублей на дальнейшую отработку технологий и налаживание сборки. Это предварительная сумма. Себестоимость считается от конечного прототипа, а по себестоимости считается все остальное.
Недавно крупнейшая ИT-компания «Крок» объявила конкурс «Автоматизация мультироторного вертолета для высотной фото- и видеосъемки». Мы удивились — как раз наша тема! Коптеру или другому летательному средству с вертикальным взлетом и посадкой нужно будет пролететь лабиринт в автономном режиме, увидеть метку на земле, сесть на эту метку, взлететь и вернуться обратно. Как они заявляют, этот конкурс устроили для развития робототехники в России. Победителю — миллион. Но нам не так важно побороться за него, как то, что конкурс подтверждает актуальность нашей темы.
— Каковы рентабельность будущего производства коптеров и цена продукции?
— Стоимость роботов варьируется от 100 до 800 тыс. рублей. Рентабельность производства — от 30%. Финансовая модель проекта показывает, что продажа всего 30 штук в месяц уже в принципе выгодна компании, можно будет вполне существовать, заниматься только этим и дальше развивать технологию.
— А если kikstarter не сработает?
— Тогда будем думать о чем-то другом. Периодически заинтересованность нами проявляют разные люди и компании, МЧС и МВД, нас приглашают с коптерами на выставки на стенды Свердловской области как молодых инноваторов.
— Почему на Урале робототехника не развита?
— Не только на Урале. Есть институт робототехники и кибернетики в Санкт-Петербурге, но, мне кажется, страна отстала, ничего у нас значимого и классного в этой области нет. А во всем мире — бум. Самые серьезные вещи делаются в Германии, в США. Робот Бакстер для малой промышленности, например. Основной инвестор проекта — Джефф Безос, глава компании Amazon. В последнее время этот крупнейший интернет-ритейлер мира начал активную экспансию на рынок робототехники. Там считают, это приведет к возрождению промышленного производства, но на ином уровне, что малые предприниматели будут покупать Бакстера — он стоит всего 22 тыс. долларов. У Googlе тоже интерес к инвестициям в эту сферу: их беспилотный автомобиль проехал уже 500 тыс. км без единой аварии.
Нам весь этот тренд с робототехникой нравится. И мы хотим быть тоже «здесь и сейчас». Очевидно, отрасль окажет значительное влияние на всю экономику мира: нетворческого, механического человеческого труда просто не будет. Один крупнейший китайский производитель заявил, что большинство его заводов полностью переходят на автономное производство в ближайшем будущем. Не хотелось бы для нашей страны и эту зарождающуюся отрасль потерять.
Многие из технологий, которые мы сейчас разрабатываем для «умного» коптера, можно будет ставить на того же робота-рабочего. Мы это фоновым решением для себя держим. Пока концентрируемся на одном, доведем проект до конца, а дальше будем смотреть, что делать.
— Почему вы этим занялись?
— Был интерес, я все углублялся в тему и в какой-то момент решил, что это должно стать моей профессией. Так как я не видел, куда идти в Екатеринбурге, чтобы заниматься робототехникой, в какой исследовательский институт, мы с ребятами решили сами организоваться во что-то. Друг друга знали еще в университете, постепенно команда кристаллизовалась, создали компанию «Машины Мишина». Мишин — просто один из нас. Костяк команды — выпускники физического, математико-механического и радиотехнического факультетов УрФУ. Техническую часть проекта делаем аутсорсно то на площадях одной компании, то в университетской лаборатории. В романтичной традиции американских ИT-стартапов хотели снять дом под офис, но не нашли подходящий, сняли просто квартиру. Сейчас понимаем, что уже вырастаем из этого формата