Возможно, кому-то из читателей попадался на глаза бренд RoboGrade. RG - это небольшой инженерный кружок в городе Новочеркасске, который ещё пару лет назад был на слуху в связи с разработками своих учеников и наставников.

Меня зовут Владимир Мозговой, и я являюсь основателем данного кружка. Историю одного из наших самых амбициозных проектов - молодёжных инженерных соревнований "РобоБиатлон", я и хотел бы рассказать в этой статье.

Истоки проекта

С 2020 года мы с наставниками и учениками озадачились разработкой чего-то вроде шаблона итогового квалификационного проекта для нашего кружка: устройства, изготовив которое ученик мог бы наиболее полно показать, чему же он научился. Так как в кружке молодёжь осваивает основы схемотехники, программирования и работы с ЧПУ-станками, создание проекта должно было бы опираться на навыки в каждой из этих областей.

Параллельно часть учеников и наставников, я в их числе, мечтали создать какой-нибудь макетик автоматического стрелкового оружия, что-то вроде страйкбольного привода, только сильно компактнее и проще, доступное для сборки грамотным ученикам кружка и не сильно затратное по ресурсам.

Обе эти задачи решались параллельно, но прототип "стрелялки" был сделан раньше: в декабре 2019 года мы уже во всю клепали т.н. "гирбоксы" (рабочее название) и по всем углам офиса валялись шарики, которыми дети и наставники стреляли в мишени и друг в друга.

Гирбокс представлял собой очень простое устройство: набор вырезанных из фанеры и акрила деталей, несколько деталей, напечатанных на 3D-принтере, несколько винтов М3 и стандартнейший для ардуиновских проектов мотор-редуктор. Мотор вращал секторную шестерню, которая толкала зубчатую рейку, представляющую собой "боёк". Сам боёк при этом растягивал резиновую тетиву - обычную офисную резинку. Как только боёк оказывался в заднем положении, в отверстие крышки "ствола" под действием силы тяжести попадал снаряд - страйкбольный шарик 6 мм. Зубчатый сектор шестерни заканчивался, происходил срыв бойка - и шарик вылетал из ствола с приемлемой для стрельбы по пластиковым стаканчикам скоростью. Такая вот игрушка) Делалась просто, питалась от двух аккумуляторов 18650, для стрельбы требовала только шарики. Идеальная игрушка. Детям в самый раз. Ссылка на безысходники будет в конце статьи.

Когда ажиотаж с гирбоксами был на своём пике, и чуть ли не каждый второй ребёнок в кружке бродил с "мама, смотри, оно СТРЕЛЯЕТ", мы вспомнили про задачу №1 - разработку выпускного квалификационного проекта. Связь робота и гирбокса была очевидна: ставим на первое второе, и получаем БОЕВОГО ДРОНА) На дворе уже 2020 год, и прошу запомнить это обстоятельство, оно нам ещё пригодится в одном из эпизодов.

В марте 2020 грянул карантин. Но уже через две недели все кружковцы стали СИЛЬНО тяготиться безделием: некоторые ученики и наставники нет-нет, да и стали заглядывать в офис, чтобы в зашторенных кабинетах и за закрытыми дверьми творить свои шедевры. Одним из таких учеников был Лащиков Лёша, который и сделал первый прототип "боевого дрона": трёхпалубное шасси из фанеры, с гирбоксом на двухосевой турели и с FPV-камерой, изображение с которой выводилось на смартфон. Управлялся робот также со смартфона, через блютус и приложение RemoteXY.

Забавным тут было многое, но особенно то, как была решена проблема "изображение на смартфон и управление со смартфона": Лёша просто сделал из фанеры холдер для ДВУХ смартфонов, получив как бы экран и клавиатуру лэптопа. Это решение было простым, удобным и притягивало просто обалдевшие взгляды прохожих - в общем, отвечало всем требованиям ученического инженерного проекта.

Уже под конец карантина робот, которым успел поиграться весь актив кружка, пал смертью храбрых. Дело было так.

В очередной раз Лёша что-то в своём детище кодил-перекодил, поставив дрона на стол. Я же в этот момент решил пошутить, и увидев, что блютус робота доступен для подключения, подключился из соседнего кабинета к роботу со своего смартфона и отправил с десяток символов в консоль...

Сперва послышались возгласы недоумения: робот явно вёл себя не так, как задумывал юный программист (нет чтобы на индикатор блютуса глянуть, но ладно). Затем внезапно послышался рёв моторов, звук падения чего-то тяжёлого и яростная ругань.

"Упс, - подумал я, - кажется он протокол поменял и я отправил команды на движение..."

Захожу в кабинет. Лёха так внимаааательно смотрит на мигающие в предсмертной агонии обломки робота. Потом на меня смотрит - и мы начинаем ржать) Было очевидно, что данный прототип себя вполне исчерпал и нужно на его основе разрабатывать более качественные решения. Но приступили мы к этому только спустя полтора года.

Самонаводящаяся турель

Лето 2020 года было очень насыщенным. Кружок восстанавливался после карантина, дети стали призёрами конкурса "Цифровой прорыв" и очень бесились, когда им не дали их денежный приз. Хакатоны, разработки, организация кружкового быта... Народ был весь в делах, и о стреляющих роботах как-то подзабыли.

"Главный инженер по боевым дронам", Лёша Лащиков, в октябре переключился на самый крутой в истории кружка проект под названием Mecanum Snake (о нём отдельно расскажу), а о гирбоксах вспоминал только Дима Пшенников (он же Пшено) - девятилетний пацан, который на тот момент поражал всех своими навыками программирования и слыл в кружке хакером. ...что не было особым преувеличением, так как несанкционированный доступ к компам на линуксе он таки смог получить, и сделал это довольно изящным способом, безо всякой социнженерии.

Пшено очень любил играться с передовыми технологиями, в том числе с машинным зрением. И просто бредил идеей приделать к гирбоксу самонаведение. Мы с ним собрали тестовый стенд из гирбокса, турели на двух сервах и FPV-камеры с радиопередатчиком, и где-то в феврале 2021 года турель начала наводиться на сгенерированные нейросетью лица на мишенях и лупить их шариками. Всё это работало на ноуте, через очень криво реализованный видеозахват и было весьма заторможенным. Но для нас с ним это был ошеломительный успех, мы нарадоваться не могли новой игрушке) Главное было не попадать в поле её зрения.

Дело в том, что Лёше Лащикову и его соратнику по проекту, Диме Набиулину, на тот момент было уже по 12-13 лет. И в то, что они сами собрали своего робота-змею, в принципе, поверить было не сложно, особенно если пообщаться с парнями и позадавать вопросы. С Пшеном же дело было иначе: пацан он не то чтобы косноязычный, но на тот момент очень стеснялся публики. И когда он со своим детским писклявым голосом вышел пояснять за свой алгоритм самонаведения и за каскады Хаара (он писал код распознавания лиц не с нуля, а "просто" модифицировал какой-то со стэковерфлоу), его едва ли не засмеяли: не задавали вопросы по существу (чтобы не травмировать ребёнка!), снисходительно смотрели, чуть ли не сюсюкались и всячески давали парню понять, что "все всё понимают", и злой руководитель заставил несчастного ребёнка говорить умные слова, да ещё и без бумажки. Малого от злости и унижения просто трясло, от чего он ещё больше запинался. В итоге защита увенчалась абсолютно ханжеской придиркой кого-то из жюри, мол, "Что это вы тут оружие разрабатываете, не мирненько, не по духу времени, не уместно, прекращайте нам тут это!" Так и хочется сейчас цинично добавить: "Вы своими оружиями резко снижаете наши показатели! Потерпите до конца года, а потом разрабатывайте сколько вашей душе угодно!" До начала СВО оставалось меньше года.

...на том конкурсе победил Mecanum Snake, что для кружка было, безусловно, торжеством. Но вот для проекта гирбокса с системой самонаведения это стало концом, так как Пшено жутко и очень по-детски обиделся на несправедливость придирки про "не-мирные технологии" и больше не хотел к этой теме прикасаться. Вообще, парню из-за не соответствия возраста и интеллекта постоянно прилетало на конкурсах. Но об этом можно почитать в кружковых статьях из цикла #RGlegends в ВК.

Грант УМНИК от ФСИ

Следующий виток развития проекта боевых дронов начался осенью 2021 года, когда Лёшу Лащикова, как автора проекта Mecanum Snake, пригласили на бизнес-игру. Суть её заключалась в том чтобы представить на суд жюри, состоящего в том числе из таких же приглашённых инженеров, свой проект для оценки его бизнес-потенциала.

Несмотря на то, что я был просто сопровождающим, мне предложили тоже представить свой проект, если у меня такой есть. И - оказалось, что у меня есть, о чём сам я даже не догадывался до того момента.

Дело в том, что году в 2018 мне на глаза попалось средней степени трэшовости анимэ под названием "Робомастера". Сюжет вращался вокруг инженерных соревнований для школьников и студентов, в которых участникам (внимание!) нужно было изготовить самодельных роботов с имитаторами стрелкового оружия, и поучаствовать в пострелушках на специально подготовленной арене. Типа, командный шутер от первого лица, только робота ты делаешь сам. "Вот бы нам такое!" - подумал я тогда.

Как оказалось после беглой гуглёжки, анимэ основано на реальных соревнованиях, которые проводятся в Китае. С 2018 года я периодически вспоминал о них, но до того момента как-то наши боевые роботы, которые должны были стать ВКР для кружковцев, не увязывались с этой концепцией.

В общем, я за пять минут подготавливаю питчинг таких же соревнований, но в контексте наших разработок (гирбокса, робоплатформы и т.д.). Мол так и так, мы с парнями в кружке разработали таких вот стреляющих роботов с FPV, и этих роботов по силам собрать любому толковому школьнику-ардуинщику, будь у него лазерный станок, 3D-принтер и немного вполне бюджетных запчастей (ЦМИТы и кванториумы в помощь). Ну и если таких роботов оснастить интерактивной бронёй, которая считывала бы попадания снарядов по роботу, то можно получить просто супер-интересные соревнования для инженеров, аналогичные китайским Robomasters, но как минимум сильно дешевле, так как не нужно покупать дорогущих роботов от DJI.

Выпалив это всё за минуту, демонстрируя при этом два только что скачанных постера Robomasters я, внезапно, выигрываю эту бизнес-игру, обогнав с десяток инженеров с гораздо более продуманными проектами. Организаторы дали мне совет ОБЯЗАТЕЛЬНО подать заявку на УМНИК...

...что я и сделал при содействии коллег. И получил в 2022 году грант на 500К на два года и кучу головной боли в связи с этим.

Мы с парнями принялись за работу по созданию интерактивной брони и прототипов боевых роботов для соревнований.

Самым для нас сложным было создание интерактивной брони. В качестве датчика мы решили использовать пьезокристаллы большой площади, которые обычно используются как динамики. Берём такой пьезокристалл, клеим его на фанерное или пластиковое основание (щиток), подвешиваем этот щиток на резинки (типа, виброразвязка) - и ура, теперь если по щитку стукнуть чем-нибудь, возникает сигнал, который ардуинке вполне по силам зарегистрировать. И это работало. Но проблема была в том, что работало это всё не идеально: то и дело возникали шумы, а амплитуда сигнала с датчика была слабо предсказуема. И мы на этом застряли, ведь среди нас есть только один математик, и он не схемотехник и не программист. А те семотехники и программисты, которые есть, не очень умели в обработку сигналов или в аппаратные фильтры.

Но тем не менее, через сотню попыток мы смогли добиться от щитков на роботах более-менее адекватной работы. Дима Торопов, на тот момент один из учеников и очень крутой 3D-моделист, сейчас работающий в крупной компании по разработке роботов, спроектировал и собрал для проекта очень крутое и стильное шасси.

Мы установили на него гирбокс, щитки, начинили это всё электроникой - и оно заработало!) Как же это было круто: ездит робот, стреляет, а когда по нему стреляют в ответ, то его хэлсбар, сделанный на адресной светодиодной ленте, постепенно начинает индицировать о лоу-хэпэ, и под конец робот вырубается, опустив турель и переходя в режим медленного восстановления здоровья, что-то вроде кулдауна на респавн) Геймплей был интересным не только для самих разработчиков, но и для посетителей кружка из числа учеников-новичков и их родителей.

Самое интересное, что конструкция получилась не очень сложной, и вполне доступной для сборки пряморуким школьникам. Грубо говоря, есть исходники деталей под резку и печать, есть схема, есть прошивки - всё, можно собирать и играться) Но для организации реальных соревнований этого было явно недостаточно.

Во-первых, по-хорошему нужно было сделать управление роботами с ноутов, типа, WASD. И чтобы изображение с камеры транслировалось напрямую на комп оператора, а не на смартфон, как у нас было на тот момент.

Во-вторых, нужно было разработать инфраструктуру арены: разные интерактивные мишеньки, всякого рода "бонусы", "зоны дебафов" и т.п. В китайских Robomasters это всё было, и аппаратно повторить это было совсем не сложно. Но вопрос был в софте, который бы централизованно всем этим управлял, следил за здоровьем роботов-участников и вообще - менеджментил бы все аспекты турнира. И вот об софт мы как раз и убились: на момент, когда был готов робот в базовой версии (апрель 2024 года) в кружке не было ни одного программиста (а тут ещё и не один нужен), который бы реализовал такую систему.

Тем не менее, мы были полны оптимизма) Спали и видели, как соберём первых четырёх роботов и устроим прямо в офисе зверскую перестрелку в формате FFA)

Но произошло событие, которое перевернуло с ног на голову всю кружковую жизнь, и которое привело к потере всех созданных на данный момент боевых роботов и инфраструктуры для арены. А дело было так...

Спонсоры

В апреле 2024 года в кружок пришёл незнакомец, отрекомендовавшийся представителем группы компаний "Агма". От лица своего нанимателя, Городецкого Ивана Ивановича, данный товарищ предложил рассмотреть варианты сотрудничества ГК "Агма" и нашего кружка. Тема: создание в городе действительно масштабного инженерного центра для школьников и студентов, с отличным оборудованием и полной творческой свободой. Что-то вроде кванториума, но без сложной бюрократии.

Если в двух словах, то по проекту мы должны были внести интеллектуальный вклад в создание новой организации, которую материально оснастит "Агма"; затем, продолжая, как и раньше, работать с детьми, мы должны будем, при материальной поддержке спонсоров создать отдельную от кружка техническую лабораторию, которая будет уже целенаправленно заниматься поиском технических решений в указанных спонсорами областях.

Выглядело всё это посильно и разумно. Мы согласились начать сотрудничество.

После нескольких встреч представителей кружка и представителей ГК "Агма", на которых был разработан план взаимодействия, мы с коллегами, кружковцами и их родителями не помня себя от радости взялись за работу по созданию "Кружка 2.0".

Мы нашли здание, которое "Агма" тут же выкупила под заявленные цели. Мы с ребятами разработали планировку помещений, составили список оборудования для нового кружка, требования к ремонту и т.п. Началась закупка мебели и станков. Всё шло практически идеально.

Находясь в этом процессе мы с кружковцами сколько ни искали, не могли придумать хотя бы одной причины, по которой спонсоры могли бы как-то недобросовестно обойтись с кружком, как-то смошенничать: сами они вложили в проект огромные деньги, а с кружка было просто нечего взять. Кружок - это не про бизнес, это про учёбу и творчество.

Размышляя про потенциал "кидалова", мы рассуждали так.

В материальном плане кружковое имущество не стоило и тысячной части тех денег, что были вложены в проект спонсорами. Почти весь "капитал" кружка - это навыки людей, его составляющих. При этом для организации кружка первичны именно навыки участников и желание добровольно эти навыки применять в творческом учебном процессе. Даже самое дорогое оборудование не будет само вести разработки или занятия. Однако любой из наставников может вести занятия хоть с личным ноутбуком и доской на стенке. Поэтому очень важно создать такие условия, чтобы наставникам хотелось работать именно здесь, в кружке. Это очевидно.

Поэтому, думали мы, если по каким-то причинам организации захотят расстаться, никто нам особо мешать не будет - мы заберём свои вещи и спокойно уйдём себе, а здесь спонсоры как разумеют, так пусть и рулят. Как минимум, свою часть уговора мы выполнили: на новом месте действительно можно было бы построить масштабный детско-юношеский инженерный центр.

С другой стороны, полагая, что в больших компаниях руководители обязательно мыслят рационально, мы допускали огромную ошибку. И обошлась она нам дорого. Примерно столько, сколько стоило то самое "пренебрежимо малое" в относительной стоимости кружковое имущество.

Уже на новом месте летом 2025 года мы всё-таки собираем первых четырёх боевых роботов и первого сентября, на открытии кружка, проводим первые тестовые бои.

Для испытания роботов мы построили во дворе арену из кирпичей, с рампами и укрытиями. В двух точках арены установили RFID-ридеры. На роботов повесили RFID-метки. Это позволило нам реализовать игровую механику захвата контрольных точек.

В ходе тестового сражения выяснилось, что конструкция роботов нуждается в значительной доработке, в основном программной: двигаться и одновременно прицеливаться на ходу роботы адекватно не могли. Также нужно было настроить фильтрацию ложных срабатываний интерактивной брони, которая могла среагировать как на попадания, так и на вибрацию от наезда робота на кочку.

И тем не менее гостям фестиваля роботы очень и очень понравились) Это была первая и последняя обратная связь по реальным испытаниям соревнований РобоБиатлон...

...так как ещё спустя пару месяцев спонсоры создадут условия, в которых кружок работать больше не сможет. А когда ученики и наставники решат покинуть стены нового прекрасного здания, и переоткрыть кружок в старом формате и без вмешательства "эффективных менеджеров", "спонсоры" в отместку напоследок отожмут всё кружковое имущество - просто потому что могут так сделать.

На вопрос же, ЗАЧЕМ им это было делать, ответа у нас до сих пор нет. Ученики и сотрудники, видя, КАК обошлись "спонсоры" с кружком, массово покинули организацию "спонсоров". Кружок всё равно переоткрылся: скинулись родители детей, сотрудники, в том числе и бывшие, просто союзники из разных городов. Новые и старые дети занимаются у нас и почти всё стало как раньше, только лучше во многих аспектах, так как трудности очень сильно сплотили коллектив.

Тем не менее, очень жаль, что кружок лишился всех детских проектов с 2018 года, запаса запчастей с нашего склада, детских наград и грамот, которые "спонсоры" нам не отдали и просто выкинули. Также пропала большая часть мебели и другого имущества, не столь важного. Роботы проекта "РобоБиатлон" также остались у "спонсоров", и они, не будучи в силах этих роботов даже запустить, просто поставили их в приёмной, мол, смотрите, как мы умеем. Отважно отжать имущество у детского кружка – воистину свидетельство мощи и размаха крупной группы компаний!

Обо всех перипетиях развития взаимоотношений со "спонсорами" и о многих других, куда более интересных вещах, можно почитать на нашей страничке: https://vk.ru/robograde.

Заключение

Такая вот история с неожиданным завершением) По крайней мере на данный момент - так.

Но! Кружок выжил) И несмотря на то, что роботов у нас сейчас нет - исходники по большей части сохранились.

Да и вообще, главное тут - сама идея, а реализация - это частности.

А ещё проект "РобоБиатлон" изначально рассматривался как некоммерческий, с полностью открытыми исходниками. Чтобы каждый детский инженерный кружок мог собрать СВОИХ роботов и подготовить свою команду для соревнований.

Поэтому если кого тема заинтересует - ниже будут ссылки, по которым можно скачать все наши наработки, какие мне удалось собрать воедино. А если кто захочет этот проект развивать - мы на связи и готовы оказать всяческую поддержку, ибо мы всё также горим желанием поучаствовать в действительно ИНТЕРЕСНЫХ инженерных соревнованиях) Но не в Китае, а у нас, в России)

Ссылка на ЯД: https://disk.yandex.ru/d/Y3ToVySkR63cyQ Поставляю так, как есть. В процессе сортировки существующих доработок буду дополнять. В основном сейчас нужно разгрести идеи, которые в виде отдельных заметок раскиданы в папке проекта. Как только сделаю - апдейтну эту статью.

Донаты на развитие кружка можно присылать сюда:
Сбер: 2202 2022 8102 7544
ТБанк: 5536 9138 3357 3351

P.S. С 27.07.2026 по 2 августа буду не на связи. Представляю, что тут будет твориться к комментариях, если статья "зайдёт". Увы, ответить смогу только через неделю.