Что могут дроны? Легко ли управлять квадрокоптером? На эти и другие вопросы корреспонденту АиФ-Челябинск ответили челябинские школьники Марк Бородулин и Глеб Салашенко, которые недавно под руководством тренера Ирины Васильевны Ермаковой заняли первое место в одной из номинаций XI Всероссийского технологического фестиваля PROFEST-2019.
«Небо – это моё»
Ребята тренируются в гимназии №1. По словам Ирины Васильевны, сама она является педагогом центра «Истоки», а гимназия предоставила помещение и оборудование, чтобы ученики могли заниматься в кружке робототехники. Надо сказать, что своих роботов ребята собирают из конструктора «Лего», однако это не обычные наборы, которые можно купить в магазине игрушек, а специальные, в состав которых входят микрокомпьютер, моторы и датчики.
«Я практикую активные занятия с детьми с третьего по пятый класс, особо продвинутые и заинтересованные ребята начинают заниматься со второго класса. А с шестого класса и старше ученики уже более избирательны и, если они начинают скучать с «Лего», то мы переходим на квадрокоптеры, - рассказывает педагог. - По технике безопасности там возрастное ограничение - с 13 лет, чтобы ни аппарат детям, ни они ему не навредили. Ещё и программирование специфическое, текстовое, это более продвинутый уровень».
Ирина Ермакова признаётся: в робототехнику она попала практически случайно. Однажды коллега попросила подменить её на курсах, и новое направление оказалось настолько интересным, что она, как говорится, втянулась.
«Я учитель астрономии, так что небо - это моё, - улыбается Ирина Васильевна. – Раз уж не ракеты, так хоть дроны. Первый квадрокоптер, «Жужу», мы купили в июне 2017 года и постепенно начали осваивать. К сожалению, она не выдержала наших попыток, потребовала ремонта».
Сейчас ребята летают на дроне «Пионер», который был разработан в Санкт-Петербурге. По словам Ирины Васильевны, специальные квадрокоптеры для занятий с детьми также разрабатывают в Москве и Самаре. Есть и зарубежные модели, но большинство участников соревнований предпочитают дроны отечественного производства или собирают устройства самостоятельно из деталей. На «Пионере» ученики гимназии в прошлом году дебютировали на фестивале в Москве и заняли рейтинговое 5-10 место. Год тренировок не прошёл даром.
«Вот на этом пятачке два на два метра мы с ребятами отрабатывали полёты по 15 минут два раза в неделю. Приходил Марк и тренировался в выполнении квалификации, то есть специальной программы: взлёт, посадка, полёт вперёд-назад, вправо-влево и разворот на месте, а непосредственно полёты с изменением высоты мы отрабатывали в коридоре и в спортзале, - рассказывает Ирина Васильевна. - Каждый навык нужно тренировать, потому что если ребёнок пропустил, допустим, недели две-три, он уже теряет сноровку».
Нестандартное решение
Напарники по команде – разного возраста. Старший Глеб учится в девятом классе, в тандеме он отвечает за техническую исправность дрона и программное обеспечение. Марк – в шестом классе, он занимается непосредственно пилотированием.
«Соревнования в Москве проходили в течение трёх дней. Заранее мы знали только условия, что, например, нам нужно будет сдать квалификацию, также знали, что могут быть контрольные точки, которые нужно перелететь, эти точки могут быть высотой до метра, 1-2, 2-3 метра и выше, - рассказывает Ирина Васильевна. - Было три номинации. В одной нужно было пролететь по точкам на определённой высоте и просигнализировать нужным цветом эту высоту. У нас возникла проблема с реагированием, потому что на аппарате есть барометр, который чувствителен к уровню пола и к окружающим предметам, но его оказалось недостаточно. Мы попросили разработчиков помочь, нам выделили датчик – лазерный дальномер. В результате мы построили программу таким образом, что контролировали высоту до полутора метров дальномером, а выше - барометром. Мы очень тесно сотрудничаем с компанией из Санкт-Петербурга, они нам помогают со всем, дали на тестирование датчик».
Кстати, максимальная скорость квадрокоптера – до 18 метров в секунду (около 60 км/ч – прим. ред.), на соревнованиях допустимая скорость 5 м/с, а для максимальной точности её снижают до 0,5-1 м/с.
Другое испытание - полёт по маркерам, то есть дрон должен перелетать от одной специальной метки к другой при помощи машинного зрения – встроенной камеры. Однако челябинская команда, единственная из всех участников, пошла по другому пути – ребята запрограммировали квадрокоптер так, чтобы он перемещался между точками на определённое расстояние вправо или влево, как в системе координат. Такая стратегия в итоге стала победной.
«Другие команды фотографировали эти метки, по-разному как-то их шифровали, на тренировке в тот день они практически не летали, а мы каждую точку проверяли и, наверное, раз 15 поднимали дрон в воздух. И, по мнению большинства судий, наш способ полёта в этом случае оказался более прогрессивным», - рассказывает Ирина Васильевна.
По словам Глеба, на соревнованиях ему удалось познакомиться с ребятами из других городов, и у них было чему поучиться.
«Я тоже познакомился с несколькими мальчиками, - добавляет Марк. - Я немножко подсказал, как лучше управлять дроном, и они мне тоже кое-что показали».
Важна каждая запятая
Ребята попали в кружок по-разному. Марк около двух лет пилотировал дрон, который ему подарили – просто летал во дворе, а затем Ирина Ермакова стала приглашать его на соревнования. Глебу пришлось на время оставить занятия спортом из-за серьёзной травмы, и в перерыве он решил заняться чем-то другим. Новое направление увлекло.
«Каждая точка, каждая запятая при программировании играет свою роль, особенно сложно бывает найти ошибку в своей программе, - рассказывает Глеб. - Свою будущую жизнь я обязательно свяжу с программированием, потому что мне это интересно, оно даёт новые возможности, и я считаю, что это работа будущего».
Марк и Глеб предлагают показать свой квадрокоптер в действии и вынимают устройство из коробки. Оказывается, что настройки сброшены, и перед полётом дрон подключают к компьютеру. Глеб деловито вглядывается в экран: технике что-то «не нравится», и требуется перестановка датчика, чтобы всё заработало. И вот, наконец, квадрокоптер готов к полёту.
Ребята демонстрируют, какие задания им нужно было выполнить во время соревнований. Сначала Марк заставляет жужжащего летуна зависнуть в полуметре от пола и покачаться взад-вперёд, пролететь в другой конец комнаты. Затем приходит черёд набора высоты: при этом на дроне загораются лампочки разного цвета в зависимости от того, насколько он поднялся над полом. Кажется, что всё совсем просто, однако за лёгкостью стоят месяцы тренировок.
«У меня в кружке есть правило – сначала учёба, потом занятия. То есть наши тренировки не должны мешать школьным урокам», - говорит Ирина Васильевна.
Ребята считают, что возможности дронов фактически безграничны, однако это не значит, что им не захочется вскоре заняться чем-то ещё. По словам педагога, когда они решали, какому направлению отдать предпочтение, то перебрали много вариантов – андроидные роботы, подводные гонки, карусель и т. д. Что-то отвергли из-за дороговизны, что-то – из-за сложностей в организации тренировок. В итоге остановились на дронах.
«Я считаю, что с учениками нужно быть на равных. Я, конечно, могла бы давить авторитетом, но мы предпочитаем всё обсуждать, спорить и находить решения», - говорит Ирина Васильевна.
«Сторон больше, чем четыре», – отвечает Глеб на вопрос о перспективах. И хочется верить, что за этими ребятами – будущее.
Кстати:
На Всероссийском технологическом фестивале в Москве ребята из Челябинской области завоевали в общей сложности восемь призовых мест. Помимо Глеба и Марка, которые выступали в направлении Aeronet, регион представляли ещё 22 команды из Челябинска, Троицка, Миасса, Верхнего Уфалея, Озерска, Чесмы, Сатки и Сосновского района. Поездку южноуральской делегации организовал Дом юношеского технического творчества Челябинской области при поддержке Министерства образования и науки региона.
Учёные из Челябинска сделали детали робота Fedor, который полетит в космос 
Роботам дали имена в честь хоккеистов магнитогорского «Металлурга» 
Что такое Кванториум?