Какой предмет нужно знать чтобы стать разработчиком домашних роботов сбер кидс

Обновлено: 24.04.2024

Когда только начинаешь путь в кодинге, не всегда знаешь, чем будешь заниматься в будущем — может, писать приложения, а может, программировать «умные дома» или роботов. Но непонятно, какой язык программирования изучать, если хочется стать универсальным специалистом и попробовать себя в разных областях.

Специалисты образовательной платформы GeekBrains рекомендуют присмотреться к Python. А в статье объясняют, почему стоит остановить свой выбор именно на нем, и рассказывают, как стать Python-разработчиком.
Дочитайте статью до конца и заберите персональный бонус 🎁

Где используют Python?

Хорошая новость — на Python можно кодить буквально все:

приложения — мобильные и десктопные;
игры с 2D- и 3D-графикой (например, Civilization, Battlefield, World of Tanks);
любые сайты: лендинги, одностраничники, агрегаторы;
социальные сети;
программы для всевозможных устройств — от дронов до миксеров.

А еще вы сможете принимать участие в создании автономных автомобилей, виртуальных помощников, умных домов, роботехники, ботов или советников, таких как Siri, Алиса и Google Assistant. Есть из чего выбрать!

Сколько получает Python-разработчик?

Python-разработчики очень востребованные и высокооплачиваемые специалисты. Смотрите сами: на российский сайтах по поиску работы сейчас открыто более 6000 вакансий для Python-разработчиков, и даже специалисты уровня «джуниор» могут рассчитывать на зарплату от 70 000 рублей в месяц.

Если вы хорошо владеете английским, можно поискать работу в американских компаниях. В США у программистов Python самый высокий заработок из всех «айтишных» специализаций — порядка 120 000 долларов в год.

Данные с сайтов по поиску работы в России: в прошлом году HeadHunter признал Python-разработчиков самыми востребованными в IT-сфере

Как стать Python‎-разработчиком?

Возможно, вы думаете, что нужно иметь специальное образование, чтобы стать Python‎-разработчиком. Но на самом деле на ‎факультете Python-разработки от образовательной платформы GeekBrains можно начать обучение с нуля даже тем, кто никогда не работал в IT. Для прохождения курса техническое образование или опыт работы не требуются.

Листайте галерею, чтобы узнать, что рассказывают об обучении выпускники GeekBrains ⤵️

Как проходит обучение ‎факультете Python-разработки?

Занятия проходят в вечернее время два раза в неделю — удобно совмещать с работой или учебой в вузе. Если не будете успевать на online-трансляцию, сможете посмотреть уроки в записи. Курс длится 16 месяцев — за это время вы пройдете путь от новичка до специалиста, который может претендовать на оффер. За время обучения вы также соберете портфолио — создадите 7 проектов, которые сможете в будущем показать работодателю.

Что будете изучать на курсе:

введение в backend-разработку;
frontend и backend веб сервиса (HTML/CSS, JavaScript, основы Django Framework);
создание клиент-серверного приложения на Python;
архитектура и шаблоны проектирования на Python;
методологии Agile и Scrum и многое другое.

Подробную программу курса можно посмотреть на сайте GeekBrains .

Во время обучения у вас будет наставник — выпускник или студент, который получил такой же опыт обучения на курсе и успешно справился со всеми практическими работами. К нему можно обратиться за помощью и поддержкой

Смогу ли я найти работу после окончания курса?

В GeekBrains заботятся о студентах, поэтому с каждым из них работает HR-специалист. Он помогает создать резюме, предлагает подходящие вакансии и готовит к собеседованию.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю

А сколько стоит обучение?

GeekBrains предлагает на выбор четыре пакета обучения — вы сами выберете тот, который больше подойдет вам по длительности, стоимости и набору технологий. Во все пакеты включена гарантия трудоустройства.

А еще на факультете предусмотрена рассрочка до 36 месяцев у наших банков-партнеров: ПАО «Сбербанк», АО «Тинькофф» и других — вы сможете разбить стоимость курса на небольшие платежи. Также на курс сейчас действует скидка 25%, а при оплате обучения одним платежом вы получите дополнительную скидку.

🎁 И конечно же обещанный бонус! 🎁 Оставьте заявку на обучение , чтобы с вами связался наш менеджер. Скажите ему кодовое слово «ДЗЕН» и получите дополнительную скидку 10%!

Листайте дальше, переходите на сайт и выбирайте подходящий пакет обучения на Python-разработчика, чтобы начать работать в IT и не забудьте про кодовое слово!

Проектировщик домашних роботов – человек, который выполняет разработку, конструирование, программирование, тестирование машин. Роботизированные устройства будут использоваться массовыми потребителями, стремящимися упростить все бытовые вопросы – от ухода за детьми до глажки одежды. Профессия понравится людям, которые увлекаются физикой и математикой, программированием и информатикой, а также робототехникой и мехатроникой. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Краткое описание

В недалеком будущем большее количество рутинной бытовой работы будут выполнять машины. Всего через несколько десятков лет за обучение и воспитание детей будут нести ответственность роботы-няни, пожилым и болеющим людям помогут роботизированные сиделки. Роботы смогут взять на себя обязанности кассиров, посудомоек, водителей и даже врачей, вытеснив с кадрового рынка огромное количество профессий. Уже сегодня производят машины, которые могут выполнять ряд полезных функций:

мойка окон,
сухая уборка помещений,
уход за садом и другие.

Например, ученые из Японии создали робота-медведя ROBEAR, который облегчит процесс ухода, подарит заряд положительных эмоций людям с ограниченными возможностями, пенсионерам и тем, кто страдает от ряда заболеваний. Однако разработка таких машин находится в зачаточной стадии, поэтому рынок труда испытывает потребность в проектировщиках домашних роботов.

Особенности профессии

Роботы-помощники имеют одну или несколько функций. Чаще всего машинам придают максимально естественную форму, что позволяет пользователю привыкнуть к помощнику и не испытывать моральный дискомфорт. Проектировщик домашних роботов должен будет нести ответственность за создание практичных изделий, продумывая:

эргономичность и эстетический внешний вид;
функции и другие характеристики: грузоподъемность, встроенные механизмы, маневренность, уровни защиты от негативных факторов и другие;
возможности для самообучаемости;
особенности конструкции, ведь робот может быть напольным и настенным, мобильным и немобильным;
возможности для проведения дальнейшего ремонта.

Проектировщик разрабатывает домашних роботов, заботясь о том, чтобы все провода, блоки управления и иные конструктивные элементы были надежно скрыты внутри привлекательной оболочки. Его работа не заканчивается на создании типового проекта, ведь в дальнейшем он контролирует процессы тестирования, выпуск серийных образцов, в случае необходимости устраняет ошибки.

Проектировщик домашних роботов – техническая профессия, имеющая легкий творческий оттенок. Специалист должен обладать знаниями в разных областях: программирование, машинное обучение, инженерия, робототехника, иностранные языки, основы маркетинга, электротехника и другие.

Плюсы и минусы профессии

Плюсы

Ежегодно объем производства домашних роботов будет увеличиваться, поэтому талантливые проектировщики будут находиться на пике популярности и востребованности.
Профессия интересная и необычная, она имеет огромное социальное значение.
Проектировщик домашних роботов сможет получить работу в лучших российских и зарубежных компаниях.
Постоянное развитие, возможность первым получать сведения о технических новинках и инновациях.
Отличные заработные платы.
Командировки за границу, позволяющие расширить кругозор, завести деловые связи и улучшить знание иностранного языка.
Профессия престижная, специалист имеет хороший запас знаний, поэтому в любой момент может сменить сферу деятельности.

Минусы

Проектирование, тестирование и серийный выпуск домашних роботов – дорогостоящий процесс, поэтому проектировщик не имеет права на ошибку.
Возможные стрессовые ситуации и ненормированный рабочий день.

Важные личные качества

Проектировщик домашних роботов обладает системным мышлением, развитой фантазией и склонностью к техническим наукам. В его характере преобладают профессиональная компетентность, скрупулезность, повышенная внимательность к деталям. Он умеет хорошо рисовать, увлекается инновациями и склонен к цикличному самообучению.

Обучение на проектировщика домашних роботов

Будущих проектировщиков готовят в вузах, при поступлении стоит делать выбор в пользу направления подготовки «Мехатроника и робототехника» (код: 15.03.06). Эта специальность пользуется колоссальной популярностью, поэтому конкурс достаточно высокий. При поступлении необходимо отлично сдать ЕГЭ по математике (профиль) и русскому языку – это обязательные предметы. Также потребуются результаты экзамена по физике, химии или информатике – набор ЕГЭ зависит от вуза.

Можно поступить в ссуз, ведь сегодня многие колледжи реализуют программу «Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)» (код: 15.02.10). В любом случае начинать подготовку к поступлению и дальнейшей проектной деятельности необходимо еще во время обучения в школе, посещая курсы, связанные с мехатроникой и робототехникой, программированием и иными смежными дисциплинами.

Мобильный разработчик создает приложения для планшетов, телефонов, смартчасов, фитнес-трекеров, онлайновых касс, GPS-навигаторов и других похожих устройств. Из этого перечня понятно, насколько востребованы разработчики программного обеспечения под Android или iOS, а вот как с нуля прийти в мобильную разработку, «ПрофГид» спросил у практиков, уже достигших определенных высот в профессии. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Чтобы стать разработчиком мобильных приложений, прежде всего, необходимо определиться с тем, под какую платформу вы собираетесь писать приложения. Может быть, вы очень любите iPhone и хотели бы привнести на эту платформу свои интересные и свежие идеи, создав крутые приложения, или же вы сторонник открытой (пока) экосистемы Android, в которой у пользователя много власти и вы бы хотели ринуться в бой на этом поле боя. Или… вас заморозили в 2015 году, а разморозили только сейчас, и вы очень хотите писать приложения для Windows Phone?

В любом случае от этого выбора будет зависеть многое: зарплата, сложность обучения, интересность задач и ограничения платформы, выражающиеся в бизнес-ограничениях. С другой стороны, вы можете и не делать такого выбора! Зачем выбирать что-то одно, если можно выбрать сразу все! Именно с этой стороны я и хотел бы поделиться своим опытом и дать, с вашего позволения, несколько рекомендаций.

Какую платформу выбрать

Пару лет назад ушла в релиз очень многообещающая технология, позволяющая писать быстрые нативные приложения сразу под iOS и Android. Имя ей – Flutter. Это кроссплатформенный фреймворк для создания на приятном языке программирования качественных и быстрых приложений, покрывающих практически любой скоуп задач. Единственная сложность, связанная с этим инструментом, – 3D, но и она, если есть желание, условна. Конечно, кроссплатформенная разработка была и до Flutter. Основным игроком тут был React Native, однако этому старичку очень сильно досталось, и даже больше: Flutter активно отъедает куски и от пирога нативной разработки (когда используются «родные» языки программирования и средства, для написания платформенных приложений – Swift / iOS + XCode, Kotlin / Android + Android Studio).

С моей субъективной точки зрения, существует очень ограниченный набор предметных областей, где этот инструмент был бы не применим вообще, а это значит, что практически любую задачу, связанную с разработкой приложений, можно решить с помощью Flutter, а это, в свою очередь, значит, что найти работу вам будет несложно, и она будет интересной, а платить за нее будут достойно. Вакансий по Flutter уже сейчас весьма много, а в будущем будет еще больше. Что же, если вы читаете эти строки, значит, я смог вызвать у вас интерес и самое время переходить к практическим шагам, как «вайти» в это дело.

Где учиться: вуз, курсы или «я сам»

1. Высшее образование – вещь, совершенно не связанная ни с каким фреймворком или языком программирования или технологией, ну почти не связанная. Я отлично закончил бакалавриат и магистратуру, все по направлениям программной разработки, и я могу сказать, что все, что я узнал во время обучения, на 90 % не применимо в промышленной коммерческой разработке. Но жалею ли я о том, что потратил 6 лет своей жизни на вуз? Конечно, нет!

Во-первых, я не сидел в углу все эти шесть лет, смотря в одну точку и пропуская жизнь, нет! Я учился в вузе, но, кроме этого, я много учился самостоятельно. Главный скилл, который дает вуз, как по мне, это умение учиться. Кроме того, вам совершенно не запрещается работать на полставки и набираться реального опыта. Поверьте, в этом случае вы будете и крутым студентом, и крутым разработчиком.

У вузов есть и другие преимущества: это нетворк (социальные связи / знакомства), различные программы стажировок, возможность международного обмена опытом. И довольно весомая вещь – открытие дверей в IT-эмиграцию, если это вам интересно. В большинстве программ профессионального релокейта необходим или большой (>10 лет) опыт работы или высшее образование и небольшой опыт (>2 лет). Если посчитать на калькуляторе, то получится, что 4 года бакалавриата и 2 года рабочего опыта намного меньше просто 10 лет рабочего опыта, и, если вы хотите испытать себя за рубежом, выбор очевиден. Но хватит с этим пунктом.

2. IT-курсы – по моему мнению, это скорее хорошо, чем плохо. Я сам преподаватель в нескольких онлайн-школах и обучаю студентов, но при этом я могу с уверенностью сказать, что если вы способны обучаться сами, у вас есть умение учиться, то вам не нужны никакие платные образовательные курсы, они не сделают вас более «прокачанным», они просто позволят вам получить доступ к информации в более плотно упакованном виде, чем если бы вам пришлось искать ее самостоятельно. Но при этом, если вы не ищете информацию самостоятельно, то вы не развиваете еще один важный навык разработчика – «гуглинг» – способность находить в Сети что угодно, отделяя зерна от плевел, и таким образом развиваться.

3. Самостоятельное обучение – это, как по мне, самый тернистый, и в то же время самый продуктивный путь развития. Умея искать знания в Сети, набивая шишки, вы получите несравненно больший опыт, чем где бы то ни было, и я с уверенностью могу сказать, что можно научиться самостоятельно (с помощью Интернета, конечно) чему угодно! Дело лишь за силой воли…

С чего начать самоучке: шаг за шагом

А теперь самое время набросать небольшой roadmap, который позволит вам начать. А уже в процессе у вас появится представление, куда и как двигаться дальше. Чтобы это было не слишком сухо, как текст выше, давайте сменим стилистику и внесем немного драйва, ну и еще: я уже довольно долго общаюсь с вами, поэтому пора перейти на «ты».

Есть мнение, что программистам бывают полезны уточки: если что-то не понимаешь или хочешь понять лучше, объясни что-то уточке, а объясняя ей, объяснишь и себе. Давай так и рассмотрим процесс обучения.

ссылкой на документацию языка Dart. Это нужно, чтобы освоить самый базовый уровень – условные буквы и слова, из которых Уточка сможет создавать крутые приложения на Flutter. При этом совершенно не нужно ничего устанавливать, поиграться с языком можно в онлайн-песочнице.

Эту документацию можно сносно освоить за один вечер, и вот наша Уточка сгорает от нетерпения, что делать дальше? Лучший совет, который я проверял на практике много раз, – написать приложение. Но к-а-а-к? Уточка только-только разобралась с тем, как выводить Hello world!, а тут тебе уже приложения писать предлагают. Ок, Уточка, чтобы начать писать приложения, тебе нужно развернуть самый простой шаблон. Как это сделать? Чтобы прийти к успеху, тебе нужно:

Flutter (Dart – язык разработки под Flutter, будет идти в комплекте). окружение – твое любимое средство разработки, за которым ты проведешь следующие 10 000 часов, чтобы стать великим разработчиком. И, Уточка, если ты не знаешь, какой инструмент выбрать, то мой сугубо персональный и крайне субъективный совет – выбирай Android Studio. Без нее все равно не обойтись, но эта IDE очень хороша. Или IDEA. На этом этапе ты установишь необходимые плагины для работы и сможешь смело идти дальше. шаблон приложения. приложение!

Все просто, как с рисованием совы.

крестики-нолики. Простые, с полем 3 на 3 и без противника вовсе – чтобы можно было играть с самим собой. И вот тебе пример, как декомпозировать эту задачу:

Создай игровое поле (9 квадратов).
Сделай возможным пребывание каждого из квадратов в одном из трех состояний:
- пустой квадрат;
- квадрат с крестиком;
- квадрат с ноликом.
Сделай обработку нажатия на квадрат (чтобы он мог в принципе менять свое состояние).
Сделай логику ходов. Например, если ход четный – это ходит Игрок 1, если нечетный – Игрок 2. И пускай первым всегда ходит Игрок 1, не беда.
Сделай проверку на выигрыш, осуществляемую после хода каждого игрока. Правила этой игры всем известны, а вводные условия довольно простые, и даже если не получится сделать эту логику расширяемой (чтобы в будущем увеличить поле до любого размера, к примеру), опиши все возможные состояния поля, в которых есть победитель (их всего 8), и проверяй по ним, есть ли выигрыш в конце каждого хода.
Доведи дело до конца!

Гарантирую: когда ты запустишь на своем телефоне свое первое приложение, которое будет работать, в котором ты сможешь сыграть сам с собой в крестики-нолики, ты уже не будешь таким, как прежде. Крестики-нолики станут твоей любимой игрой. Затем тебе захочется улучшить его, сделать красивее, добавить настройки размерности поля и переписать «ифы» определения победителя на более умный алгоритм. А дальше остается только не бросать и искать все новые и новые вызовы, с которыми ты будешь справляться.

Постепенно, я уже обращаюсь к тебе, дорогой читатель, не к Уточке, ты будешь становиться все более и более развитым. Придет момент, когда твоя уверенность в себе позволит проходить собеседования и найти первую работу, устроиться на стажировку – что угодно, и тогда начнется настоящая работа.

Все описанное выше – мой личный опыт и опыт десятка близких людей / друзей, которым я помогал лично и совершенно безвозмездно. Я даже свою жену так научил, хотя она и пыталась меня все это время убедить в том, что она гуманитарий и у нее ничего не получится. Получилось! И у тебя получится!

Чем занимаются инженеры в лаборатории робототехники Сбера, как детское увлечение может перерасти в серьёзное хобби, а затем обеспечить работой и стать делом всей жизни — об этом расскажу я, Алексей Бурков, ведущий инженер в лаборатории робототехники Сбера.

Моя карьера в Сбере началась с создания робота, который привозил кофе. Прототип выглядел как прототип — достаточно сказать, что я взял термоклей, намазал на дорогущий лидар и приклеил на макушку робота тарелку. Робот ездил на кухню, где другой робот разливал кофе, и возвращался с наполненной чашкой.

Вспоминать забавно, но так стартовал большой проект создания функциональных роботов-помощников.

Мы задумались о том, чтобы собрать полезного робота, который привозил бы порядка 30 килограммов полезной нагрузки. На носу как раз был Новый год, а в лаборатории традиционно организовывали секретного Санту. Мы решили, что было бы здорово, если бы его роль исполнил робот. Так мы разработали первого робота под кодовым названием «Санта». Он мог полностью автономно доставлять подарки, открывать и закрывать грузовой отсек, узнавать сотрудников и мило улыбаться.

После этого мы задумались о том, чтобы сделать более промышленную версию робота и провести его пилотирование в офисе Сбера на Вавилова, 19. Он доставлял почту со 2-го этажа почтового отделения на 24-й этаж, проезжая самостоятельно весь маршрут, открывая двери, вызывая лифт. На этаже назначения робот звал секретаря, которому предназначалось письмо, узнавал его по лицу и выдавал почту. Потом он возвращался обратно на 2-й этаж. Этого робота мы назвали робот-курьер «Глеб».

Примерно в это время в лабораторию пришёл Никита Столяров, на тот момент студент 6-го курса МГУ, и сказал, что хочет заниматься практической робототехникой.

Его первой задачей стала локализация и картографирование для этого робота. Затем он написал алгоритм поведения, позволяющий роботу выполнять полезные сценарии, и мы приступили к испытаниям.

Быстро выяснилось, что робот сталкивается со стеклянными перегородками в офисе.

Проблемы начались потому, что основной сенсор, на который полагался робот для избегания препятствий, — лидар. Лазерный луч проходит через стекло и измеряет расстояние до предметов за стеклом, поэтому робот не понимает, что перед ним препятствие. Такая же история с камерой глубины.

Обычно мы эту проблему решали при помощи разметки карты: для робота вручную составляли карту запретных зон. Но мы решили, что сможем найти лучший путь и автоматизировать процесс. Так появилось новое направление исследований. Машина должна сама понимать, где находятся такие препятствия, как стёкла или зеркала, и наносить их на карту. В результате мы разработали технологию избегания столкновений со стёклами и зеркалами с помощью своей нейронной сети.

Когда в 2020 году началась пандемия, мы задумались о том, как помочь людям в борьбе с коронавирусом. Установили на робота ультрафиолетовые лампы и отправили его в поликлинику. Пилот прошёл успешно. Робот самостоятельно заезжал в кабинеты врачей, обеззараживал их и возвращался на место. Так появился робот-дезинфектор, который производится нашим ДЗО СТК. Его может купить любой желающий. Линейка пополняется и роботами под другие задачи.

А ещё мы верим, что в будущем четвероногие роботы будут ходить среди нас и выполнять различные задачи, поэтому приобрели для лаборатории робота-собаку Unitree. На его примере мы исследуем возможности обучения четвероногих роботов с использованием reinforcement learning. Уже есть первые результаты — удалось в компьютерном симуляторе методом проб и ошибок с нуля обучить модель такого робота ходить. Эти наши «мозги» мы перенесли на настоящего робота, а его первые шаги вы можете увидеть в видео выше.

Каждое утро мы просто приходим в лабораторию, включаем свет и начинаем работать над роботами.

Я чётко помню, с каким интересом в детстве смотрел «Терминатора», «Приключения Электроника», «Робокопа». Мне всегда была интересна техника, я разбирал машинки молотком и пытался что-то собрать из уцелевших запчастей. А когда вырос, однажды задумался, в чём моё предназначение, смысл жизни. Написал ряд пунктов, и одним из них была робототехника.

Конечно, у меня были некоторые сомнения, опасения: робототехника в России не развита, как на этом хобби заработать на жизнь?

И всё же я начал покупать запчасти, изучать направление, делать более-менее сложных роботов. Потом пошёл на DIYorDIE-митап, рассказал про свои проекты, написал несколько статей на Хабр. Увидел, что есть отклик, людям это интересно.

А затем случайно узнал, что у Сбера есть лаборатория робототехники. Я пришёл в гости и спросил: «А можно к вам устроиться на работу?»

Собеседовал меня Алексей Гонноченко, руководитель лаборатории. Тогда он задал мне такой вопрос: «А какого робота ты бы хотел сделать вместе с нами?»

У меня была идея сделать мобильного робота. Я его спроектировал, подготовил некоторые документы — функции, списки компонентов. Хотелось, чтобы на демонстрации он развозил кофе в лаборатории.

Конечно, было сложно, но где-то за две недели я всё это собрал, запрограммировал, и робот самостоятельно поехал. Я показал проект, ребятам понравилось, и так я получил работу.

Оказалось, что быть робототехником очень здорово. Здесь есть профессиональная команда. Можно обмениваться опытом, общаться и, главное, реализовывать действительно масштабные проекты, которые невозможно сделать в одиночку. Такого масштаба в России, наверное, больше нигде нет. Это очень драйвит и мотивирует.

Я верю, что скоро люди перестанут работать грузчиками и водителями, а вместо этого займутся более интересной работой. Роботы возьмут на себя рутинные, сложные и тяжёлые задачи. А мы будем заниматься тем, что нам нравится, например программировать и учить роботов. У нас светлое будущее. Если хотите его приблизить, приходите работать к нам в лабораторию робототехники Сбера.

Теперь мы знаем, что роботы не будут тупыми и похожими на людей. Сначала они будут похожими на автомобили (потому что беспилотный транспорт уже сейчас есть — например Waymo от Google), потом на квадрокоптеры, а потом на забавно прыгающих собак. Сбер тоже в этом всём участвует, например, частично наши робокомбайны, возможно, вам знакомы по блогу Cognitive Pilot. Наш внутренний департамент SberDigitalAuto стал компанией SberAutoTech, которая в том числе будет заниматься беспилотными технологиями. Нам уже нужны кадры, а через пять лет будет острый дефицит специалистов. И поэтому мы занялись программами обучения робототехнике уже сейчас.

В «Школе 21» появились новые образовательные треки: программирование роботов (ROS), IoT и Электроника и, как следствие, — была организована лаборатория робототехники, в которой участники смогут применять знания на практике.

Но сегодня я хотел рассказать не о том, как и чему мы учим, а на что будет похож мир робототехники, к которому мы готовимся через несколько лет. Внутри — примеры того, что разрабатывается по всему миру уже сейчас и похоже на предсерийные образцы.

Первые роботы дома

Первым массовым роботом вполне может стать робот-дезинфектор, а на улице — робот-курьер.

То, что сейчас иногда вылезает у некоторых из вас из шкафа со словами: «Роботу надо убраться» и пугает кота, скорее всего, скоро будет почти везде. В Китае дезинфекторы уже есть во многих офисах, аэропортах и других местах. Курьеры тоже встречаются всё чаще. У нас в офисе Сбера есть собственный тестовый робот-курьер, который умеет передавать посылки людям. Он сам строит маршруты, сам обходит препятствия, сам ищет человека сначала на рабочем месте, потом повсюду в офисе~~, потом приходит к Джону Коннору домой или стучит в дверь гостиницы в отпуске.~~ Это реализация стека навигации и планирования пути: технология готова к использованию внутри помещений.

Рынок дезинфекторов и курьеров благодаря COVID-19 за последние несколько месяцев вырос в разы. IFR в восторге. В такой ситуации, как пандемия, люди ограничены в своём перемещении, роботы могут их заменить или помочь. Именно лень и нежелание куда-то идти приведёт к массовому внедрению роботов в повседневную жизнь. Это вопрос, скорее всего, нескольких лет.

Что насчёт собак Spot? Может показаться, что Boston Dynamics делает какие-то исследования и эксперименты далёкие от реальной жизни, но именно этим роботом компания пытается забрать массовый рынок. Не факт, что у него это получится успешно, но тем не менее именно с этого робота начнётся шествие роботов «на ножках». Думаю, через десять лет эта кинематика не будет удивлять вообще никого. Есть китайские компании, например Unitree, которые делают похожих роботов, но дешевле. Пока это питомцы, потом они получат практическое применение. Ghost robotics пытается сделать роботов для американских военных для разведки, мониторинга, охраны, заходов в здания. Сейчас это применяется на нефтяных вышках и будет применяться для различных экстренных служб. Это поможет не размениваться людьми там, где можно подставлять под опасность робота.

Что касается летающих платформ, то тут Amazon много экспериментирует с доставкой: большие роботы, которые летают на большие расстояния, так и небольшие квадрокоптеры. Есть масса научных статей и работ, связанных с такими роботами, с их навигацией, построением карты, планированием пути, и это успешные решения, в том числе с коммерческой точки зрения. Skydio — первый коммерческий робот, который способен летать в лесу, внутри помещения, за человеком и автоматически избегать препятствия вокруг него. Сельское хозяйство — потенциально большой рынок для таких решений.

Какой спрос специалистов, какие требования к ним предъявляются?

Все технические компании в России, даже стартапы, испытывают дефицит кадров, не могут найти толковых хороших специалистов с необходимыми знаниями и опытом в современной робототехнике. Нужно уметь делать «умных» роботов и использовать современный стек технологий. Спрос на таких специалистов очень большой, ближайшие пять–десять лет за ними будет большая охота. Требования просты: ROS – robot operation system и знания в конструировании, электронике или разработке в целом.

Требуются как конструкторы-механики, так и электронщики, так и программисты. Ближайшие пять–десять лет, на мой взгляд, ещё вырастет спрос на робототехников, которые обладают углублёнными знаниями по machine learning, в частности, deep learning, reinforcement learning пока, наверное, больше c точки зрения исследований. Но в ближайшем будущем это станет знаниями, которыми необходимо обладать робототехнику или программисту, который работает с интеллектом робота.

Что уже есть в коммерческом приложении?

Где коммерческие истории? Вопрос вполне резонный. Давайте посмотрим на примеры тех, кто уже чего-то добился. Первые — Fetch Robotics, производитель логистических роботов. Есть ещё Locus Robotics — частная компания, специализирующаяся в области мобильных роботов, ну и сотни других компаний в абсолютно разных областях.

Дальше хотелось бы выделить космическую робототехнику, робота Robonaut, который применяется на МКС агентством NASA. Если взять ещё, например, марсоходы — это всё как раз проявление развития робототехники, они действительно автономные и выполняют задачи самостоятельно.

Интересен проект ANYmal университета ETH Zurich. Выпускники создали компанию, которая производит робота и софт, у них огромное количество научных статей по этому роботу. Часть ПО открыта: они предоставляют доступ после того, как вы купите их робота. Но надо сказать, что сам робот очень дорогой. С этим роботом есть живые демонстрации и тесты в различных средах. Это не просто робот, который может ходить, у него хороший стек технологий навигации, он может строить 3D-карту вокруг себя и находить себя на этой карте. По нему есть научные статьи, связанные с использованием искусственного интеллекта, например, reinforcement learning для управления походкой робота. И он работает полностью на ROS.

Компания Яндекс за последний год наняла около 300 программистов-инженеров. Это говорит, что профессия робототехников и программистов-инженеров в области востребована. Много компаний за границей тоже сейчас растут и развиваются в области беспилотных автомобилей. Я бы назвал КАМАЗ, ГАЗ, АвтоВАЗ и ещё некоторые компании в России, работающие с беспилотным транспортом. У нас на ROS-митапе ещё были ВИСТ Групп из групп (у них беспилотный БелАЗ), это VISILLECT, тоже занимается беспилотными автомобилями, у них есть и проекты с компьютерным зрением, им тоже нужны специалисты.

У японцев очень много различных роботов — это Honda, например, с очень известным роботом ASIMO, и Sony с роботом-пёсиком Aibo. Aibo — коммерчески-успешный массовый продукт, в последней версии Aibo 2 они используют ROS, deep learning. Она распознаёт, что происходит вокруг хозяина, и даже некоторые деревья поведения взаимодействуют с machine learning.

Конечно, есть Intel, но у неё больше разработки инструментов для роботов, они делают нейростики, камеры для роботов, фреймворки, эталонные примеры нейросетей для роботов, завёрнутые в готовые инференс реализации, обученные именно для целей робототехники. Они очень «драйвят» робототехнику. Компания Toyota сделала робота-манипулятора, который создан для экспериментов с уборкой внутри помещений, и этот робот тоже работает на ROS, часть его софта выложена на Open source. BMW вместе с Windows сделали проект с использованием ROS для роботов, но большим уровнем автономности беспилотных систем. Google спонсировала проект Cartographer Slam и обёртку под него на ROS. Есть ROS Industrial — консорциум компаний, которые занимаются робототехникой, чтобы вместе разрабатывать программы для роботов.

Зачем нужна Робототехника участникам «Школы 21»?

В «Школу 21» приходят участники разных возрастов. Это люди, которые выбирают себе профессию. Мир меняется быстро, и уже понятно, что роботов будет много. На горизонте 30 лет произойдёт примерно то же самое, что когда-то было с сотовыми телефонами и Интернетом. Внутри помещений будут роботы, на улице будут роботы и беспилотные автомобили, мы забудем про водителей, про таксистов. Беспилотные летательные аппараты перевернут логистику. Нас будут окружать роботы-компаньоны, они будут за нас работать и уровень автоматизации очень сильно шагнёт вперёд. Более того, разрабатывать роботов, скорее всего, будут сами роботы. Искусственный интеллект заместит много линейных профессий. Нам останется программировать этих роботов, учить их. Поэтому приходите учиться на будущего воспитателя юных роботов.

Как всё начиналось?

Я изначально поступал в Московский авиационный институт. Продолжил учиться в Московском политехническом университете. Работал там же в качестве лаборанта. В лаборатории МПУ я в основном обучал поступающих абитуриентов и школьников старших классов твердотельному моделированию и основам электроники, платформе Arduino.

Осознал, что учу не то, что хотел бы учить, и были мысли каким-либо образом уйти в другую область. Так как я уже имел небольшой опыт работы с микроконтроллерами, то подумал, что было бы неплохо углубиться в эту тему, но мешало недостаточное знание языка С. И во время этого периода на глаза попала реклама о наборе в «Школу 21», и я решил попробовать. Особых надежд я не возлагал, однако за год обучения я хорошо освоился в языке, и вследствие у меня стало получаться разрабатывать свои электронные проекты.

Электроника как дисциплина слабо представлена на рынке дополнительного образования, в отношении к тому же software программированию, например. Я и группа ребят обратились к Светлане Инфимовской (нашему директору) с просьбой предоставить в «Школе 21» место, где можно было бы паять и собирать робота наподобие того, что был на недавно прошедшем хакатоне по ROS. И так совпало, что к этому моменту Светлана побывала в Ecole 42, где подобное место имеется. Так и появилась идея сделать такое место и у нас. Первоначально мы планировали сделать кружок по аналогии с парижской 42, однако в дальнейшем стало понятно, что у лаборатории есть потенциал стать частью основного образовательного процесса «Школы 21» и использовать существующую методологию.

Электротехнические столы, оборудованные осциллографами, паяльными станциями, лабораторными источниками питания и прочим оборудованием. Столярный верстак с набором инструментов и сверлильным станком. 3D-принтер под изготовление корпусных деталей. Если говорить о возможностях, то мы можем разрабатывать и изготавливать прототипы печатных плат, проводить их диагностику (отладку), изготавливать под них корпуса и собирать конечные устройства. Мы можем проводить факультативные занятия группой до шести человек, вести индивидуальные и учебные проекты. С комплектацией нашей лаборатории нам помогала Лаборатория робототехники Сбера.

Сейчас в планах три образовательные ветки: Робототехника на базе ROS, IoT и Электроника. Ветка ROS про программирование роботов на языке высокого уровня (Python, C/C++). IoT про разработку «умных» устройств, преимущественно на низком уровне (C, Assembler). А также Электроника, для разработки устройств с самого нуля (подбор компонентов, расчёт цепей, разводка и изготовление печатных плат). Про методологию — образовательная программа программирования на ROS легко ложится на методологию «Школы 21», с точки зрения электроники — это будет первый прецедент использования методологии «Школы 21» в изучении иной предметной области. Есть множество нюансов, например, цена ошибки в электронике (в отличие от программирования) достаточно высока, учебные задачи нужно разрабатывать таким образом, чтобы неопытный, только начавший учиться участник, испортил как можно меньше. Вся тонкость в том, что мы используем действующую методологию «Школы 21» (которая не предполагает учителей, занятий и т. п.) для обучения хард-скиллам. Мы отлаживаем образовательный процесс так, чтобы ребята были вынуждены сначала самостоятельно выучить теорию, а потом уже аккуратно приниматься за практику. И, конечно же, для лаборатории чрезвычайно актуальны вопросы техники безопасности.

Мы только ввели лабораторию в эксплуатацию и только приступили к разработке материалов, хотя следует заметить, что ситуация с вирусом и сложность самой предметной области не дают нам двигаться очень быстро. С разработкой образовательной ветки программирования на ROS нам помогает Лаборатория робототехники Сбера, ветку электротехники мы делаем силами внешних методологов. Процесс разработки собственного образовательного контента у нас уже отлажен: для тестирования учебных материалов у нас собирается группа участников, которые готовы решить поставленные задачи и дать развёрнутую обратную связь об их качестве, сложности, системности и т. д. Вот и сейчас группа из 32 участников решает первые задания электротехнической ветки.

В глобальном плане наша цель — популяризация электроники и снижение порога вхождения в эту область. У нас есть и более прагматичные цели: дать возможность нашим участникам заниматься тем, что им нравится, и помочь им найти работу в этой области.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: