Даниил Ковцур – ученик гимназии № 248 Кировского района Санкт-Петербурга и победитель конкурса «Большие вызовы» по направлению «Транспортно-логистические системы, морские, авиационные и беспилотные технологии».
В своем проекте он объединил робототехнику, компьютерное зрение и искусственный интеллект, чтобы помочь тепличным хозяйствам сократить потери урожая. Его роботы умеют находить несобранные плоды, определять степень их зрелости и вести подсчёт урожая.
О том, как Даниил освоил новые технологии с нуля и почему не считает себя гением – в нашем интервью.
– Даниил, я слышал, что помимо робототехники ты занимаешься спортом. Есть ли что-то общее между ними?
– Наверное, есть. Я занимаюсь теннисом, плаванием и полевой стрельбой. Теннис и плавание оказали не такое большое влияние, а вот стрельба помогла развить усидчивость и научила лучше концентрироваться на задачах. Это, конечно, пригодилось при разработке проекта, который я представил на «Больших вызовах» в мае.
– Чему ты научился во время работы над проектом? Чего ты раньше не знал?
– Мне пришлось освоить несколько направлений, в которых раньше я был, можно сказать, полным нулём.
Раньше я умел только базово программировать, совсем не занимался 3D-моделированием и работал только с образовательными конструкторами. Постепенно освоил Python и C++, изучил электротехнику, электронику, Arduino и Raspberry Pi.
В итоге удалось объединить всё в одном проекте.
– Как ты узнал о «Больших вызовах»?
– О конкурсе мне рассказал мой наставник – Юрий Владимирович Малышев, педагог Дома творчества «Измайловский».
Решил участвовать, потому что хотел получить опыт выступлений, познакомиться с ребятами, которые тоже занимаются робототехникой и инженерией, а также узнать что-то новое.
– Твои ожидания полностью оправдались?
– Это один из самых крутых конкурсов! Очень понравилась организация! На каждом этапе всё было продумано и проходило чётко по плану.
Я познакомился с единомышленниками, узнал про современные технологии и получил мотивацию двигаться дальше.
– Поговорим о представленном тобой в «Сириусе» проекте. Что умеют делать твои роботы?
– Если объяснять просто, то это команда роботов, которые помогают следить за урожаем в теплице.
Представим, что в теплице растут помидоры или другие овощи. Пользователь запускает режим сбора, после чего роботы самостоятельно находят плоды, собирают их и доставляют на базу. По сути, проект позволяет автоматизировать путь овощей из теплицы до магазина.
Есть и второй режим – подсчёт урожая. Роботы перемещаются по теплице, определяют количество плодов и степень их зрелости. Например, могут показать, сколько сейчас красных, зелёных или оранжевых томатов.
Всё работает через приложение. Пользователю достаточно нажать кнопку, и система выдаст необходимую информацию.
– Звучит фантастически! Но идея ведь возникла не на пустом месте?
– Перед началом работы я изучил основные причины убытков тепличных хозяйств и выяснил, что часть урожая может теряться из-за человеческого фактора.
Работнику теплицы за день приходится проходить километры рядов и собирать вручную более десяти тысяч плодов. Что-то можно случайно пропустить, а затем помидоры перезревают и портятся.
Мое предложение позволит избежать подобных потерь. Роботы обнаружат несобранные плоды и вовремя их уберут.
– А как робот понимает, где спрятался томат? С помощью камеры и искусственного интеллекта? Объясни, пожалуйста.
– Нужна обычная веб-камера. С помощью компьютерного зрения робот определяет местоположение «спрятавшегося» помидора. Правда, пришлось дополнительно изучить компьютерное зрение, и это стало одним из самых интересных этапов моей работы.
Кроме того, я обучил собственную нейронную сеть: она анализирует изображение, определяет расположение плодов и различает их по степени зрелости. Она может показать, где находятся красные, оранжевые или зелёные томаты.
А еще стоял такой вопрос – как будут взаимодействовать между собой устройства? В проекте есть мощный компьютер размером с банковскую карту (он отвечает за обработку данных) и более простой контроллер, управляющий механикой. Мне было важно объединить два компонента в единую систему, и это получилось.
– Ты работал один или у тебя была команда?
– Этот проект я не смог бы реализовать один. Мне помогали брат, отец и наставники.
– Что дальше, есть планы?
– Уже сейчас готова 3D-модель промышленной версии проекта. Это будет большой робот высотой почти два метра, который сможет передвигаться по теплице и предельно точно подсчитывать количество томатов.
Осталось реализовать механическую часть, изготовить детали и доработать программное обеспечение.
– Ты гений!
– На самом деле всё не так сложно, как кажется.
Чтобы добиться большого результата, нужно сделать много очень-очень маленьких шагов. Необязательно быть гением, чтобы участвовать в «Больших вызовах».
Например, в моём случае всё началось с освоения 3D-моделирования и работы с простыми контроллерами, вроде Arduino. Для этого достаточно школьного уровня физики, усидчивости и желания разобраться в теме.
