Представьте: у вас есть всего 24 часа, ограниченный набор компонентов и команда из четырех единомышленников. Такие условия диктует робототехнический хакатон Robotics Tournament. Задача соревнования, прошедшего в декабре 2024 года, — построить подводного робота, который пройдет через лабиринт и преодолеет все препятствия. 

Зачем инженеру тратить выходные на робототехнические соревнования? Как участие в них помогает в профессиональном и личностном росте? Спросили у команды «Траектория паяльника», которая заняла второе место на этом хакатоне от Центра развития робототехники во Владивостоке. В ее составе три инженера YADRO: специалист по тестированию программного обеспечения Вадим Новиков, младший инженер-программист Илья Чешко, инженер по системному программированию СнК Михаил Лямаев, а также DevOps-инженер из ДНС Технологии Дмитрий Бондарь. Они рассказали, как распределяли роли, справлялись с трудностями при проектировании подводного робота и почему считают хакатоны настоящим тренажером для развития навыков.

— Какую задачу вы решали на хакатоне во Владивостоке и как она отличалась от предыдущих?

Вадим Новиков

Специалист по тестированию программного обеспечения в YADRO

На Robotics Tournament нам предстояло создать робота, который способен пройти подводный лабиринт, преодолев все препятствия. Согласно регламенту соревнований, участники не знают задание заранее. На решение задачи выделяется всего 24 часа, и еще организаторы накладывают дополнительные ограничения по компонентам. Часть компонентов нам предоставили, и их использование было обязательным. Хакатон проходил в формате дуэли: два аквариума, и роботы разных команд соревнуются, кто быстрее выполнит задание.

Михаил Лямаев,

Инженер по системному программированию СнК в YADRO

Этот хакатон стал первым опытом создания подводного робота для многих участников, включая меня. Это принесло новые сложности: нужно обеспечить герметизацию, защитить электронику от воды. До этого мы работали над «сухопутными» роботами, создание которых в сравнении оказалось гораздо проще. Соревнования неслучайно проходили во Владивостоке — именно там особенно развита подводная робототехника. Несмотря на это, даже не все опытные команды  дошли до финиша, часто из-за неправильного распределения времени. Это показало, насколько важны не только технические, но и организационные навыки.

— Вы заняли второе место. Какие технические особенности робота позволили вам обыграть соперников?

Вадим Новиков: Стратегия движения нашего робота учитывала специфику задачи: робот подныривает под препятствие и всплывает, не зная точной глубины отверстия. По условиям турнира прохождение ворот засчитывается, только если робот полностью всплывает. Поэтому наша разработка просто на ощупь ныряет под стенку и затем поднимается вверх.

Наш робот ныряет под углом благодаря особому расположению двигателей, установленных под углом в нижней части конструкции. Стабильность обеспечивают два винта, которые вращаются в противоположные стороны. Направленное движение достигается из-за того, что двигатели расположены спереди (они тянут робота вперед), а конструкция корпуса превращается в своеобразный хвост, выравнивающий курс.

Движение робота организовано импульсами: двигатели то включаются, то выключаются. Это создает череду движений — рывок вперед с погружением и последующее всплытие вверх. Концепция робота была изначально продумана так, чтобы минимизировать сложности реализации. Его конструкция подразумевает вертикальное положение в воде, что избавляет от необходимости постоянного выравнивания по горизонтали. У большинства других роботов такая проблема была, и им приходилось «целиться».

Благодаря этой конструкции нам не понадобились дополнительные крылья или системы выравнивания. Все работает за счет точного расположения двигателей. Мы использовали только два двигателя, и это позволило стратегически и конструкционно решить множество задач, которые другие команды решали с помощью дополнительных движков. Наша простая, но эффективная стратегия доказала свою состоятельность.

— Поделитесь, как в вашей команде распределяются роли и время? Есть ли какие-то лайфхаки?

Вадим Новиков: Мы заранее распределили роли. У каждого члена команды была своя зона ответственности: программирование, конструирование, распайка электроники. Я взял на себя лидерские функции: разработал концепцию робота, стратегию его передвижения, размещение элементов управления. Также координировал работу команды.

Михаил Лямаев: Важный момент — это командный дух и энтузиазм. Ночью, когда мы впервые опустили робота на воду, и он не только не утонул, но и принял вертикальное положение, как было задумано, все зарядились энергией, несмотря на усталость. Этот эмоциональный подъем — одно из лучших воспоминаний. Самый приятный момент — это когда робот начинает работать. Ради таких эмоций стоит участвовать.

— Что еще особенного в таких 24-часовых соревнованиях?

Михаил Лямаев: В них могут участвовать люди любого возраста. Например, в одной из моих предыдущих команд был участник 55 лет. Еще такие хакатоны — это не только тренинг решения инженерных задач, но и отличная возможность для тимбилдинга. Способ отвлечься от работы, заняться чем-то новым и получить удовольствие от результата.

Илья Чешко

Младший инженер-программист в YADRO

Формат хакатона действительно уникален. У команд есть всего сутки, чтобы из базовых компонентов собрать работающего робота. Это отличается от более масштабных соревнований, где роботов собирают в течение нескольких месяцев. Здесь же важны скорость, креативность и умение работать в условиях ограничений.

Вадим Новиков: Помимо инженерных навыков, хакатоны учат организованности, тайм-менеджменту и принятию стратегических решений — например, упростить проект ради достижения цели. 

— Как вы готовитесь к соревнованиям, когда задания неизвестны? Например, вы впервые делали подводного робота. Как можно было к этому подготовиться?

Вадим Новиков: Для меня это были первые соревнования в области робототехники, поэтому я столкнулся с множеством неожиданностей: создание подводного робота — лишь одна из них. Организаторы выдали нам ограниченный набор комплектующих: колбы, моторы, аккумуляторы и другие базовые элементы. Остальное, включая управляющую схему, мы выбирали сами.

Михаил Лямаев: Перед хакатоном мы заранее закупили компоненты, которые могли пригодиться: аккумуляторы, контроллеры, датчики, клей и другие материалы. Управляющую схему также выбрали загодя, и это сильно помогло — ночью сходить в магазин было невозможно.

Илья Чешко: Мы старались предугадать, что может понадобиться, основываясь на открытом регламенте хакатона. На крупных соревнованиях все проще: задания известны заранее, и у участников есть время подготовить полноценные решения. Формат Robotics Tournament требовал полной импровизации.

— Как вы анализировали свои результаты после соревнований? Удалось ли поделиться опытом с другими?

Михаил Лямаев: У нас была внутренняя ретроспектива. Мы отмечали второе место, обсуждали, что можно было сделать лучше. Формат масштабного ретро между командами не особо прижился: после соревнований все вымотаны и хотят домой.

Кстати, во время соревнований подходили ребята из других команд и делились опытом. Один из участников помог нам решить проблему с герметизацией. Это стало приятным сюрпризом и примером дружеской атмосферы соревнований.

Илья Чешко: Во время соревнований уже возникали спонтанные обсуждения. Например, в финальных испытаниях участники делились идеями, комментировали решения друг друга, обсуждали, что сработало, а что надо было переделать. Однако такие разговоры проходили скорее локально — в паузах между заплывами.

— Какие преимущества для профессионального и личностного роста дает участие в соревнованиях?

Вадим Новиков: На таких соревнованиях мы фактически воспроизводим упрощенный производственный процесс. Это настоящий вызов: у нас есть всего 24 часа, ограниченные ресурсы и команда из четырех человек. Мы решаем задачи, требующие знаний в конструировании, программировании и электронике, применяя их в сжатые сроки. Это напоминает мини-проект, где мы быстро создаем прототип, тестируем его, дорабатываем и оптимизируем.

Например, в процессе соревнований мы разработали proof of concept: собрали робота, протестировали его, убедились, что он работает, и внесли улучшения. Это и есть инженерный проект в миниатюре.

Здесь проверку на прочность проходят не только наши технические навыки, но и командный дух. Усталость и напряжение часто снижают мотивацию, поэтому важно поддерживать друг друга и сохранять позитивный настрой. От сплоченности команды напрямую зависит ее успех.

Михаил Лямаев: Соревнования позволяют развивать ключевые навыки: от управления временем до командного взаимодействия. Это отличный тренажер для инженера. В работе часто сталкиваешься с задачами, где сроки жестко ограничены, как, например, в моем подразделении микросхем. Здесь важны и софт-скиллы: умение планировать, управлять ресурсами и работать в команде.

Кроме того, такие мероприятия учат мыслить нестандартно. Участники выходят за рамки привычных подходов, потому что каждая задача требует новых решений.

Участие в соревнованиях — это не только азарт и дух соперничества, но и развитие профессиональных качеств. Это площадка, где можно протестировать свои идеи в реальных условиях, освоить новые технологии и улучшить навыки управления проектами.

Работа с реальным оборудованием, таким как 3D-принтеры, паяльники, датчики, — это практический опыт, который не все могут получить в повседневной работе. 

Привлекательность формата соревнований в том, что они не требуют многомесячной подготовки, как крупные профессиональные мероприятия. За несколько вечеров можно подготовить базовые компоненты, а за выходные — получить полноценный результат. Такие мероприятия доступны профессионалам с насыщенным графиком.

Илья Чешко: Соревнования — это как математика для мозга: тренировка, которая развивает аналитическое мышление и профессиональные навыки. Например, важный навык — умение быстро анализировать ситуацию. Мы видим регламент, но чем больше времени тратим на его анализ, тем меньше остается на реализацию.

Соревнования дают возможность попробовать новые технологии. Лично я впервые познакомился с машинным зрением именно на хакатоне. Позже эти знания пригодились мне в работе.

— Какие сложности возникли при подготовке и эксплуатации робота во время соревнований, и как вы справились с поломками?

Михаил Лямаев: Мы паяли, паяли очень долго, и большая часть времени ушла именно на это. В какой-то момент, когда уже нужно было демонстрировать робота, он просто выключился на столе. Нам дали 20 минут на ремонт. Мы судорожно перепаивали, и, к счастью, успели буквально за минуту до конца. Робот заработал и смог проявить себя в финале.

Илья Чешко: Поломки случались практически у всех, особенно у младших участников. Соревнования учат не только создавать работающий продукт, но и предусматривать его ремонтопригодность, что крайне важно в продакшене. Например, у нас возникла проблема с пайкой, но мы заранее продумали, как быстро перепаять детали в случае неполадок. В результате успешно справились с ремонтом между тестами. 

Также мы добавили возможность обновлять прошивку через Wi-Fi, чтобы не раскручивать колбу. Ведь каждое раскручивание ухудшало герметизацию и отнимало время.

— Вы упомянули о вашем опыте участия в робототехнических соревнованиях. Какие другие подобные мероприятия существуют и что вы могли бы посоветовать новичкам?

Михаил Лямаев: У меня за плечами большой опыт участия в соревнованиях — я занимаюсь этим с восьмого класса школы, уже 10 лет. Обычно новички начинают с LEGO: это доступный и понятный способ освоить основы. 

LEGO Mindstorms — классический формат соревнований. Участники покупают наборы с микрокомпьютером, датчиками и моторами. Правила часто ограничивают использование сторонних компонентов, что уравнивает шансы всех участников.

Задания обычно известны заранее: команды собирают роботов из деталей LEGO и приезжают на соревнования с уже готовыми решениями. Для школьников это отличный старт. Такие мероприятия не требуют глубоких знаний электроники, а программы можно писать и загружать прямо с компьютера.

Есть еще WRO — World Robot Olympiad, международная олимпиада по робототехнике. Победители отборочных этапов могли попасть в национальную сборную и представлять страну на мировых соревнованиях.

Я дважды участвовал в международных соревнованиях WRO: в 2018 году в Таиланде и в 2019 году в Венгрии. Конкуренция там невероятная, особенно в категории LEGO. Роботы выполняют сложные задачи с впечатляющей скоростью. Это действительно высокий уровень мастерства и напряженная борьба.

А вот формат хакатонов, подобный этому, встречается редко и пока проводится только во Владивостоке. Задания год от года сильно меняются. Например, в 2022-м было задание с конвейером, где нужно было сортировать фигурки. На других соревнованиях требовалось пройти лабиринт или доставить груз.

Особенно запомнился случай на одном из хакатонов, где задачей было пройти лабиринт. Одна команда обратила внимание, что в регламенте не указано запрета на пересечение стен. Они создали робота, который просто переезжал через стены, и выиграли. Это отличный пример нестандартного мышления!

Илья Чешко: Мы с Михаилом из Владивостока, и здесь сильно развита подводная робототехника. Проводятся мировые соревнования, в которых могут участвовать даже школьники. Главное — захотеть. В университетах существуют команды, которые активно набирают и обучают новых участников. Новичкам важно начать с небольшого понимания процессов, чтобы не теряться. Хотя бывают случаи, когда команда тратит все время на изучение основ, но все равно это ценная практика.

Вадим Новиков: Новичкам просто стоит пробовать участвовать. До хакатона во Владивостоке у меня не было опыта в робототехнических соревнованиях, но я с детства увлекался созданием различных устройств. С пяти лет я разбирал машинки, строил лодки из киндер-сюрпризов и использовал бутылки и моторчики. Позже занимался разработкой роботов на платформах Arduino и Jetson Nano.

Jetson Nano — это платформа NVIDIA с видеокартой, позволяющей запускать нейронные сети. Также я использовал USB-ускоритель от Google для работы с нейронными сетями. Устройство компактное, но выдает отличную производительность. Этот опыт помог мне применить свои знания в соревнованиях и внести вклад в командную работу.

— Вадим, вы проделали долгий путь из Беларуси до Владивостока. Что мотивирует отправляться на такие дальние расстояния ради участия?

Вадим Новиков: Участие в таких соревнованиях — это не только работа с техникой, но и уникальная возможность взаимодействовать с заряженными энтузиастами. Ты учишься вести себя в стрессовых ситуациях, правильно расставлять приоритеты и находить оптимальные решения. Это концентрированный опыт, который надолго остается с тобой.

Михаил Лямаев: Да, робот — это лишь инструмент. Главное — время, проведенное в команде, и сам процесс. После таких соревнований роботы становятся талисманами. У меня все восемь хранятся как напоминание о вложенных усилиях.

Илья Чешко: Для меня участие в таких соревнованиях — это способ вырваться из повседневной рутины. Ты оказываешься в ситуации, где за 24 часа нужно все успеть, исправить ошибки в последний момент, и это дарит невероятные эмоции. Такое ощущение, будто становишься героем фильма.

А вы когда-нибудь участвовали в робототехнических соревнованиях? Поделитесь своим опытом в комментариях!