Лаборатория воздушной робототехники им. А. Меликяна Национального политехнического университета Армении (НПУА) очень отличается от научных лабораторий в их привычном представлении. Это огромный зал, центральная часть которого огорожена металлической сеткой, на которой установлено 20 специальных оптических камер. Здесь проходят испытания разрабатываемые беспилотные летательные аппараты различного применения.
ЛАБОРАТОРИЯ, ОФИЦИАЛЬНОЕ ОТКРЫТИЕ КОТОРОЙ СОСТОЯЛОСЬ ПАРУ НЕДЕЛЬ НАЗАД, по своему техническому оснащению является одной из лучших среди аналогичных лабораторий технических вузов всего постсоветского пространства. На ее создание фонд "Айреник" выделил 200 тысяч долларов, а Политех – около 40 миллионов драмов, что позволило приобрести все необходимое современное оборудование и произвести капитальный ремонт помещения лаборатории общей площадью около 600 кв.м. Эта испытательная площадка была создана по образцу лаборатории той же направленности Иллинойского университета США, но, будучи более поздним образцом, оснащена более современным оборудованием.
Лабораторией Иллинойского университета руководит наша соотечественница профессор Наира Овакимян. Родившись и получив образование в Армении, она была аспиранткой известного советского ученого, члена-корреспондента Российской академии наук Арика Меликяна (именем которого названа лаборатория). Уже долгие годы Наира живет и работает в США, является одним из ведущих специалистов в области управления летательными аппаратами и активно сотрудничает с коллегами из Национального политехнического университета Армении.
Беспилотные летательные аппараты находят все более широкое применение в самых разных областях деятельности. Они используются в различных военных целях, доставляют лекарства и продовольствие в труднодоступные районы, что обходится значительно дешевле, чем использование вертолетов и наземного транспорта, играют важную роль в чрезвычайных ситуациях, при оказании неотложной медицинской помощи, в ходе археологических исследований, определении ситуации на объектах, подвергнувшихся радиации, и т.д. Выполняя роль официантов, дроны нашли применение даже в ресторанном бизнесе и т.д.
Специалисты Национального политехнического университета Армении начали свои работы с разработки воздушных систем, но позднее диапазон проводимых исследований расширился и сегодня включает в себя и наземную робототехнику.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ НА НОВОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ СИСТЕМА Motion Capture System (система захвата движения) английской фирмы Vicon сначала нашла применение в области, весьма далекой от военной и транспортной сфер. Появившись в начале прошлого века, несколько десятилетий спустя эта технология стала использоваться в анимации, а затем и в игровом кинематографе. Одним из первых мультфильмов, снятых с использованием системы захвата движения, стала знаменитая диснеевская "Белоснежка и семь гномов". В дальнейшем эта техника стала широко применяться не только при анимации персонажей и различных объектов, но и для создания спецэффектов. С использованием Motion Capture System были сняты такие пользующиеся большой популярностью фильмы, как "Кинг-конг", "Властелин колец", "Аватар" и др.
Используемая технология записывает не обычное изображение человека или другого объекта, а только его движения, мимику, что делает героев мультфильмов более естественными и близкими к реальности. Для этого так называемые маркеры (маленькие пластмассовые шарики с отражающим покрытием) закрепляются на актере, который выполняет предусмотренные в фильме движения. Специальные камеры фирмы Vicon излучают при помощи светодиодов инфракрасные лучи. Эти лучи отражаются от маркеров и считываются теми же камерами. Полученные данные передаются на компьютер, который и создает трехмерную геометрическую модель, в точности воспроизводящую движения и мимику в рисованном персонаже.
Но какое это имеет отношение к воздушной и наземной робототехнике? С тех пор как технология захвата движения нашла применение в анимации, прошло более полувека. И лишь в последние десятилетия ее стали использовать в далеких от кинематографа сферах, например, при подготовке спортсменов и в медицине. Установленные на человеке маркеры позволяют в точности воспроизвести все выполняемые движения и найти ошибки спортсмена или проявление нарушений движения у пациентов, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Технология нашла применение и в механике, компьютерных играх и т.д.
ВЕРНЕМСЯ НАКОНЕЦ К БЕСПИЛОТНЫМ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТАМ И НАЗЕМНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ. На исследуемом движущемся объекте устанавливаются отражающие маркеры, а дальше как в "Белоснежке". Камеры фиксируют движения, передают их в реальном времени в компьютер, и получивший полную информацию инженер-конструктор может внести необходимые изменения в разрабатываемую систему, повысить аэродинамические и другие технические характеристики летательного аппарата. И этот процесс можно повторять неоднократно до достижения поставленной задачи.
– Вся инженерная практика основывается на опытах, - говорит заведующий лабораторией воздушной робототехники Национального политехнического университета Армении доктор технических наук Олег ГАСПАРЯН. - Известно, что изобретатель электрической лампы Эдисон провел порядка 10000 неудачных опытов, пока не получил необходимый результат. Сегодня решению наших задач способствует технология захвата движения. Исключительно точная (с точностью до 0,5 миллиметра) фиксация движений каждой узловой точки исследуемого объекта предоставляет большие возможности для разработки его системы управления в существенно более короткие сроки и на значительно более высоком уровне.
То, что в нашем университете создана современная, прекрасно оснащенная лаборатория, обеспечило нам необходимые условия для дальнейшего развития этого важного направления в Армении с учетом постоянно расширяющегося поля применения дронов различного назначения и разнообразия выполняемых ими задач, - утверждает Гаспарян. - Но насколько результаты проводимых научных исследований найдут практическое применение, зависит не совсем от ученых. В плане создания соответствующего производства существует ряд проблем, которые необходимо решить. И это не только финансовые вопросы. Актуален и вопрос кадров высокой квалификации, которым нужно обеспечить достойную зарплату. К сожалению, многие классные специалисты сегодня уходят в частные или зарубежные IT-компании, где оплата труда значительно выше.
На официальном открытии лаборатории присутствовали помимо руководства НПУА и сотрудников лаборатории президент нашей страны С.Саргсян, министр образования и науки Л.Мкртчян, министр транспорта, связи и информационных технологий В. Мартиросян, председатель Государственного комитета по науке С. Арутюнян и другие официальные лица, принимающие решения. Это свидетельствует о важности события и связанных с ним перспектив развития. Результаты наших исследований могут заинтересовать и частные фирмы, поэтому, я надеюсь, усилия, затраченные учеными, и создание в нашей стране новых экспериментальных возможностей для решения различных технических задач и развития робототехники найдут широкое практическое применение, - сказал Олег Гаспарян.
Гаянэ Сармакешян, "Голос Армении"