В четвертый раз лучшие в мире

Школьники из Алматы доказали, что Казах­стан – лидер мировой образовательной робототехники. На Всемирной олимпиаде FIRST Global Challenge (FGC) в Панама-Сити (США) они стали лучшими, одолев команды из 190 стран. Отметим, что наши робототехники уже четвертый год подряд побеждают на этом турнире. В последние три года казахстанская команда становилась чемпионом мира в Швейцарии, Сингапуре и Греции.

В нынешнюю национальную сборную вошли ученики Назарбаев Интеллектуальной школы Алматы-Медеу: Досымжан Рашат, Илияс Даулет, Алихан Орынбасаров, Мадиар Асетулы и Нурасыл Турсымбаев. Команду подготовили тренеры Дулат Байтуленов, Нурдаулет Досмагамбет и Асылбек Мурзахметов.

– В прошлом году чемпионы были старше: 11-й и 12-й классы, – рассказывает тренер Дулат Байтуленов. – Сейчас мы решили подготовить ребят помладше, чтобы они переняли опыт старших и продолжили победную традицию. Мы собрали ребят из 9-х и 10-х классов, добавили их к старшей команде.

Тренер не ошибся: новенькие быстро учились, заняли третье мес­то на соревнованиях FTC в США среди 256 команд, а также победили все региональные команды на центральноазиатском этапе FGC.

Тема нынешних игр Eco-Equilibrium посвящена экологическому равновесию и сохранению биоразнообразия.

Капитан сборной Мадиар Асет­улы объясняет правила игры: на специальном поле выступают шесть роботов команд, которые делятся на два противоположных альянса. Матч длится две с половиной минуты, и за это время все роботы должны быстро собрать 128 шаров, или biodiversity units, которые означают «элементы жизни».

– Робот должен доставить эти шары игроку – хьюман-плееру (human player), который забросит их в три корзины с емкостью – экосистемы, – объясняет Мадиар. – Важно равномерно распределить их по трем корзинам. Например, в каждую экосистему забросить по девять юнитов. Если баланс сохраняется, команда получает максимальное количество баллов.

Но перед этим, как объясняет капитан, нужно убрать большие шары-барьеры, которые мешают распространению жизни. В каж­дой экосистеме их три, и только очистив все, можно набрать больше баллов. Финальная часть игры, по словам Мадиара, особенно напряженная. В последние 30 секунд роботы должны подняться по канату. Здесь и начинается «битва» роботов: они соперничают, толкаются, пытаются быстрее покорить высоту. Чем выше они поднимаются, тем больше очков получает команда.

– Мы отработали этот момент до автоматизма, чтобы наш робот не только поднимался, но и оставался висеть на веревке до конца матча, – добавил Мадиар.

Но прежде чем поехать на мировые соревнования, наши робототехники готовились в своей школе. Ежедневно после уроков ребята собирались в лаборатории, соорудили тренировочное поле, на котором отрабатывали каждый элемент.

– Мы проводили по 3–4 часа на поле, – продолжает Мадиар. – Я был драйвером команды, то есть управлял роботом. Отрабатывал каждое движение, чтобы быстро доставлять шары хьюман-плееру, им был Нурасыл Турсымбаев.

В свою очередь Нурасыл тренировался точно забрасывать мячи в корзины на расстоянии до пяти метров. По словам игрока, это не просто, ведь нужно учитывать траекторию каждого элемента, и любая ошибка может стоить победы в матче.

Непросто было и собрать робота. Это большая металли­ческая коробка на четырех колесах, которая управляется джойстиком. Мадиар рассказывает, что над техническим решением они работали больше месяца. Всего у команды было четыре версии робота.

– Мы искали наиболее эффективную конструкцию: быструю, устойчивую, многофункциональную, – говорит робототехник. – Сразу отказались от сервомоторов, потому что они хрупкие и ломаются во время матчей. Итоговый вариант получил восемь мощных моторов, которые обеспечивают хорошую скорость и маневренность. Также сделали роботу уникальный задний капюшон, который выполняет сразу три функции: сбор, транспортировку и выброс шаров. Именно за этот инженерный элемент мы получили награду Albert Einstein Award.

Программист команды ­Илияс Даулет говорит, что основой успеха стало надежное управление роботом.

– Я программировал в Android Studio на языке Java, чтобы нашему драйверу было удобно управлять машиной. А для подъема по канату сделал механизм, который помогает роботу быстро захватить веревку. Механизм наматывает веревку на себя, и робот может быстро и безопас­но тянуться вверх, – рассказал Илияс.

Он также добавил в программу уравнение, которое предотвращает перегрев моторов, так как эта проблема была у многих команд. А еще помогал с кодом другим командам, чтобы их роботы, держась на веревках, не падали после окончания матча.

Соревнования длились несколько дней. Как отметил тренер Дулат Байтуленов, сначала наша сборная столкнулась с трудностями: некоторые участники от наплыва команд и многозадачности слегка растерялись, приходилось быстро адаптироваться. Тренеры дали четкую стратегию: играем не в одиночку, а командами. Поэтому наши ребята ходили к участникам из других стран, проверяли их роботов, учили правильно собирать шарики и вели тактические обсуждения. Если возникали технические ошибки, исправляли их на ходу.

– На FGC важно не только выигрывать, но и поддерживать участников из менее подготовленных стран. Казахстан традиционно помогает многим командам из Африки и Азии. Кроме основной, у нас была вспомогательная команда ребят из инженеров, которая помогала основной и другим командам, – сказал Дулат.

Всего наша сборная сыграла 12 матчей. В каждой игре наши юные инженеры выкладывались по полной, собирали шарики и забирались на канат быстрее всех. И баллы росли!

Самым сложным и решающим выдался последний, двенадцатый матч. Как отмечает тренер, сильными соперниками казах­станцев были команды Китая и Венесуэлы.

– По итогу одиннадцати матчей мы стояли на втором месте после Венесуэлы, – продолжает Дулат. – Казахстан был в одном альянсе с командами Вьетнама и Франции. Вместе с ними мы поставили абсолютный рекорд (138 баллов) и взлетели на первое место. Если бы набрали на пять баллов меньше, не смогли бы опередить Венесуэлу.

Между матчами проходили судейские интервью, которые определяли, кто получит высшую награду. И здесь наши школьники достойно выступили, представив робота во всей красе.

– Нам приходилось успевать и на игры, и на интервью, и на помощь другим командам. Но ребята справились блестяще! – улыбается Дулат Байтуленов.

В Панаме команда Казахстана получила сразу две главные награды: Grand Challenge Award – за абсолютное первенство в квалификационных играх и Albert Einstein Award – за выдающееся инженерное мастерство, инновации и командную работу. Алматинские школьники доказали, что четвертая победа на таком турнире – не случайность, а результат системной работы.

– Ребята горели желанием победить, – отмечает тренер. – Я только направлял, а все остальное они делали сами. Мы рады и горды тем, что наши ученики уже четвертый год являются первыми в мире по школьной спортивной робототехнике!