Ювелирное обозрение

У Дмитрия Мелькина и Павла и Бориса Лонкиных вопросов о том, кого взять в команду для участия в боях роботов, не было. Ребята знали друг друга еще по «Бауманке», потом вместе собирали и устанавливали электростанции на солнечных батареях. Однажды Дмитрий увидел объявление о соревнованиях по робототехнике и подал заявку. Друзья поддержали инициативу, и через месяц в гараже стоял первый боевой робот команды Solarbot — Бронтозавр.

Первый робот комом

Весил Бронтозавр целый центнер и, как сейчас признаются его создатели, не отличался ни надежностью, ни гениальными конструктивными решениями. Неудивительно: собирали его отчасти по наитию, отчасти по нечетким скриншотам с видео с английских соревнований Robot Wars.

После Бронтозавра, по несколько раз пересчитав и переделав основные узлы, Дмитрий, Борис и Павел собрали своего второго робота. За внешнее сходство с ракушкой его назвали Shelby, от английского shell — «ракушка». Shelby, сын ошибок трудных, сначала победил всех на «Битве роботов — 2016» в Перми, организованной Московским технологическим институтом (МТИ) и компанией Promobot, а потом вместе с машинами двух других российских команд стал участником международных соревнований в Китае. Как устроен робот-победитель и чего стоило его сделать, рассказывают его создатели.

Павел Лонкин

Заставил Shelby выполнять команды с пульта управления

Дмитрий Мелькин

Инженер, идеолог и вдохновитель команды

Придумал и сделал боевого робота

Борис Лонкин

Рассчитал, начертил и смоделировал

Дмитрий, идейный вдохновитель и мастер на все руки:

«Наша большая гордость — это ходовая часть Shelby. С ходовой его предшественника мы возились буквально после каждого боя. Когда мы делали Shelby, ходовую вытачивали, перебирали и собирали заново много раз, зато теперь про нее можно вообще забыть. В будущих проектах нам останется работать только над сохранением надежности и увеличением мощности. Было бы неплохо, например, чтобы наш новый робот мог сдвинуть с места не одного, а сразу двух роботов противника».

Цепи у Shelby от мопедов, колеса — от гоночного карта, а электромоторы — от радиоуправляемых моделей машин. Для боевых роботов детали не производят, поэтому искать их приходится на блошиных рынках и в интернете. Хорошие детали очень дороги, и конструкторы, как правило, делают их самостоятельно.

Борис, конструктор, прочнист:

«Shelby относится к типу флиппер, «переворачиватель». Он оснащен пневмосистемой, которая с силой выталкивает крышку наверх. Это главное оружие робота и его способ стабилизации: опрокинувшись, он может одним рывком перевернуться и встать на колеса. Но создать высокое давление в пневмоцилиндре, чтобы сделать удар крышки мощным, мы не могли — не было нужных клапанов. Оставалось одно: заставить систему срабатывать как можно быстрее. Решение оказалось простым: мы избавились от лишнего гидравлического сопротивления и доработали заводские клапаны. В будущем, конечно, понадобится клапан высокого давления. Готовый стоит дорого, около 200 тысяч рублей, поэтому сейчас мы думаем над собственной конструкцией».

Боевые роботы — хобби не из дешевых: нужно минимум 200−300 тысяч рублей плюс расходные материалы, запасные колеса и все, что ломается и заменяется в бою. И это без учета затраченного времени и труда. «Чтобы собрать робота, команде из трех человек нужно месяца на два перестать ходить на работу», — смеются инженеры Solarbot. Сэкономить не удастся даже на электронной начинке.

Павел, программист:

«Главное достоинство электроники Shelby в том, что ее очень мало. Чтобы не брать в руки паяльник после каждого боя, нужно обеспечить роботу необходимый минимум «мозгов». У Shelby простые заводские контроллеры, и только клапанами управляет маленькая плата. Вывести его из строя очень сложно. Даже когда в Китае вместо привычных свинцовых аккумуляторов нам выдали мощные литиевые и провода через пару минут не выдержали, электроника робота не пострадала».

Боевой робот Shelby

Скорость до 25 км/ч Усилие на штоке пневмоцилиндра 2 т Мощность двигателя 2,2 кВт Запас пневмоударов без смены баллона 30−35 Управление дистанционное Правилами «Битвы роботов» запрещены любые отделяемые части и листовое железо, поэтому Shelby ничем не стреляет и не размахивает, а его корпус сделан только из металлического профиля.

Команда Solarbot построила выносливого железного солдата, но и у него есть предел прочности. В Китае он пострадал от вращающихся ножей китайских спиннеров, в Перми — от клешней робота-матанги, который восьмитонным усилием режет металлический профиль, как масло. На его железных ребрах — рваные раны. Создатели готовят ему судьбу экспоната: он будет участвовать в фестивалях (в ближайших планах — летний Geek Picnic), а на арене на смену ему придет новый боец — тоже флиппер, только быстрее, мощнее и еще надежнее. Усилие подъема крышки станет вдвое больше, чем у Shelby, мощность мотора увеличится с 2,2 до 2,8 кВт, вырастет скорость. С новым роботом российская команда мечтает попасть на Robot Wars в Англию.

Но будущий флиппер не предел мечтаний Solarbot. Сейчас Дмитрий ведет переговоры с другими командами и ищет спонсоров: если все сложится, то в России появится первый «мегабот» — такой же большой и грозный, как японские, американские и китайские многотонные монстры.

Благодаря поддержке Московского технологического института россияне впервые попали на международный турнир боевых роботов FMB Championship 2017 в Китае. Бой приняли Shelby, казанский Деструктор и петербургский Energy, который прошел в полуфинал.

Боевые роботы Battle Bot, как правило, довольно интересные и разнообразные. Мы представляем вам инструкцию одного мини-робота Battle Bot, который небольшой, очень легкий и простой в создании.

Вы его можете собрать в любое свободное и удобное для вас время. Он не требует дорогостоящих деталей и инструментов. Так что, приступим!

1 – серводвигатель и колеса; 2 – лезвие

Шаг 1. Материалы и инструменты:

Большинство материалов для робота можно найти прямо в доме, но если чего-то не хватает, их можно купить очень дешево.

• двигатель (12 Вольт)
• небольшое лезвие-пила
• несколько проводов
• два сервопривода
• 6-вольтная батарея
• 12-вольтная батарея
• колеса
• алюминиевая пластина
• небольшие винты
• небольшие болты
• радиоприемник
• радиопередатчик
• 2 зажимы
• суперклей
• переключатель

Инструменты:

• дрель или инструмент дремель
• ножницы для резки жестких материалов
• отвертки
• плоскогубцы
• заклепки

1 – серводвигатели и колеса; 2 – двигатель; 3 – плоскогубцы, батареи, передатчик и болты; 4 – передатчик и инструмент с заклепками; 5 – ножницы для резки жестких материалов.

Шаг 2. Колеса и сервоприводы:

Прежде всего, вам нужны две среднего размера сервоприводы, которые могут быть куплены на eBay и во многих других местах. Они должны быть настроены так, чтобы совершать полный оборот при использовании.

Колеса могут быть приклеены, желательно суперклеем к винтам сервопривода, это удержит их на месте. Могут быть использованы колеса практически любого размера.

1 – колесо, приклеенное к сервоприводу; 2 – настроенный сервопривод.

Шаг 3. Тело робота:

Это, пожалуй, самая трудная часть нашей работы. Тело робота может быть сделано, как вы пожелаете. Данный пример имеет тело в форме треугольника. Это вполне оптимальная форма для устройства, и её не сложно сделать.

Одну металлическую пластину нужно разрезать размером около 10×21 см вместе с алюминиевой пластиной.

После этого вам понадобиться 4 кусочка алюминиевой пленки размерами около 4×1 см для установления сервоприводов на место и поддержки частей из двух алюминиевых пластин 9×4 см. После вырезания этих кусков, можно соединять части вместе.

1 – алюминиевая пластина 10х21 см.

Шаг 4. Сборка частей вместе:

Для основы робота нам нужно четыре небольшие части 4х1 см. Они должны быть согнуты в размере около 1 см с одной стороны пластины, формируя L-образный кусок. В нижней части этого куска нужно сделать отверстия. Они должны быть расположены ближе к середине L-куска.

Верхняя часть L-пластины также должна иметь два отверстия, просверленные и распределены отдельно настолько, чтобы соответствовать сервоприводам.

Отверстия должны быть размещены на нижнем металлическом листе (10×21 см) одинаково по отношению друг к другу так, чтобы держать сервопривод на месте. Он будет находиться на задней части основы.

Установите два L-куска на расстоянии 3,5 см и 8,5 см от задней части основы. Они также должны быть на расстоянии около 1 см, так что сервопривод может поместиться свободно, немного выступая за края пластины.

Теперь закрепите куски на месте, и вы получите начальную стадию тела робота.

1 – L-образный алюминиевый кусок.

1 – сервопривод отлично помещается между алюминиевых пластинок.

Шаг 5. Задняя часть тела робота:

Для задней части тела робота нам необходимо создать немного места для лезвия с алюминиевыми обрезками 9х4 см. Нам нужно согнуть всего один см этих частей на обеих сторонах в форме U или C, так чтобы нижняя часть была соединена с основой, а верхняя часть должна соединяться с крышкой тела робота. Два отверстия должны быть расположены равномерно на верхней части, а два остальных отверстия – на нижней части в форме С.

Другие два отверстия должны быть расположены на действующей металлической пластине на одной линии с основой двух пластин в форме U или C.

Эти куски должны быть размещены на крае другой стороны основы и прикреплены заклепками на нужном месте.

Для последней части вам необходимо соединить алюминиевый кусок 10 х 4 см и основу, чтобы она вместилась вокруг двигателя с немного места на конце. Это позволяет изогнутый конец соединять с верхней частью алюминиевой части, оставляя место для двигателя. Для этого нужно просверлить отверстия на задней части верхней пластины, а другие отверстия на конце металлического листа, чтобы он мог надежно держаться на крышке.

1 – кусок на конце пластины.

1 – задняя часть тела робота с огромным вырезом для лезвия.

1 – держатель для двигателя; 2 – небольшое отверстие для болта на крышке.

1 – деталь в форме вопросительного знака; 2 – место на конце части.

Шаг 6. Передняя часть тела робота:

Теперь вам нужно сделать переднюю часть тела, это очень легко сделать, используя два навеса, они будут размещаться на другой стороне передней части основы. На основе нужно просверлить отверстие, где вы увидите отверстия на навесах. Если вы это сделали, нужно закрепить навесы с помощью заклепок, и у вас выйдет нижняя часть тела робота.

1 – навесы на конце нижней части тела робота; 2 – заклепанно на месте.

1 – законченная нижняя часть робота.

Шаг 7. Верхняя часть тела робота:

Для верхней части необходимо вырезать лист алюминия около 21×10 см для задней части с помощью ножниц для резки жестких материалов. Прямоугольник необходимо вырезать так, чтобы лезвие смогло поместиться удобно внутри, с большим зазором.

Передняя часть должна быть настолько отмеряна, чтобы отверстия могли стать местами для навесов, а навесы смогли поместиться на другой стороне. Это позволит верхней части качаться при открытии и закрытии. Просверлите 4 отверстия для навесов и закрепите их с помощью заклепок.

С держателем для мотора, собранным раньше для основной части, найдите, где отверстие сочетается с конечной частью, так чтобы отверстие было создано на верхней части. Это используется, чтобы болт мог затянуться, и это усилит действие двигателя на крыше робота. С правильно расположенным отверстием вы можете закрепить навесы на верхней части основы.

4 отверстия также необходимы, чтобы верхняя часть могла соединяться с другими деталями. Болты должны быть установлены, чтобы соединить эти части вместе.

1 – навесы соединены заклепками с верхней частью; 2 – Отверстие для крепления болтов, используемых для двигателя.

1 – большой разрез для лезвия.

1 – отверстие нужно закрепить болтом, чтобы держать двигатель, который помещается на части справа; 2 – отверстия, чтобы соединить болты с верхней частью.

Шаг 8. Электроника:

Теперь, когда основной корпус робота готов, нужно установить электронику, чтобы робот смог двигаться. Первую часть нужно соединить с сервоприводом и L-образным куском на основе. Лучше использовать шурупы от сервопривода, хотя также вместо этого можно использовать болты.

Эту часть нужно соединить с каналами 1 и 2 приемника, а также батареями приемника. Все это нужно приклеить к основе робота.

1 – сервоприводы с колесами, прикрепленными к L-части;

1 – сервоприводы должны подсоединяться к этом.

1 – батареи; 2 – сервоприводы, соединенные с батареями.

Шаг 9. Оружие:

Вы можете выбрать любое оружие. В данном примере используется лезвие-пила, подключенное к двигателю. Это, конечно, не самое лучшее оружие, но оно работает на достаточно высокой скорости. Для того, что бы его установить, нужно приклеить два пластмассовых куска вокруг большого отверстии на лезвие, используя суперклей.

Небольшое отверстие нужно сделать посредине пластмассового куска, где соединяется двигатель. Двигатель поместите на держатель, установленный на основе.

1 – лезвие-пила; 2 – запасной пластиковый кусок для соединения двигателя.

1 – двигатель соединен с лезвием.

1 – двигатель помещен в держатель.

Шаг 10. Фиксация проводов:

Двигатель можно легко зафиксировать проводами, соединив всего два провода с батареей и переключателем. Это будет означать, что когда переключатель поворачивается, двигатель начинает вращаться, а вместе с ним и лезвие. Если повернуть другой переключатель на приемнике, это позволит колесам поворачиваться с помощью передатчика.

1 – батареи; 2 – переключатель; 3 – двигатель с лезвием.

Шаг 11. Заключительная часть:

Наконец разместите болты в задней части, чтобы держать верхнюю часть должным образом, а также для моторной части, так чтобы двигатель получал импульсы верхней части основы. Это в значительной степени завершает BattleBot. Теперь можете наблюдать, как робот двигается вперед и уничтожает предметы на своем пути. При желании можно добавить микроконтроллер и запрограммировать робота на более сложные действия.

В спорткомплексе Олимпийский отгремел «Бронебот», своего рода миксфайт, только между роботами. Два десятка российских и британских машин сошлись в нешуточной схватке на главной арене страны.

Новый проект от «Бала роботов» – шоу «Бронебот», было создано по мотивам культовых всемирно известных шоу в Европе и Америке. Первое международное шоу роботов было запущено в 1994 году, и с тех пор успешно проходит в Америке и Европе: США, Англии, Ирландии, других странах.

Всего за три дня арена Олимпийского увидела 6 шоу, 36 боев и более 20 команд, в том числе 4 иностранные. Разумеется, были и потери. Во время схватки российский робот команды «SolarBotan’ы» получил серьезные повреждения корпуса, и чтобы принять участие в следующем дне соревнований, инженеры обрезали ровно половину своего «бойца». Стоит отметить, что ребята заняли второе место.

Самые большие потери понесла российская команда победителей «Большой брат» с их машиной «Rake». Всего за 3 дня у робота сгорело 5 контроллеров, однако им на помощь пришли бельгийские коллеги, предоставив запчасти. Теперь команда «Большой брат» с их боевой машиной примет участие в международном турнире робототехников «Robot Wars» в Лондоне, куда ребята поедут уже этой осенью.

Марк Бочков, инженер команды «NAN Not a Number» рассказал корреспонденту «Футуриста» о своем роботе, финансовых затратах и российской боевой робототехнике.

Когда вы решили собрать команду и какие были первые шаги?

«Мы начали собирать команду в ноябре 2015 года, и где-то начиная с декабря перешли к фазе активного проектирования. Сначала мы сделали одного пятидесяти килограммового робота, потом уже приступили к конструированию другого – весом в сто килограмм. На «Бронеботе» мы пока не обкатывали нашего маленького, потому что для него нет запчастей. На большом роботе за 3 дня погорело достаточно много деталей, поэтому чинить пришлось много».

Были ли на арене представлены автономные роботы?

«Что касается управления – на «Бронеботе» запрещены автономные роботы, хотя, например, в Британии это частично разрешено. Сегодня были представлены только радиоуправляемые роботы. Никакой автономности. Дело в том, что много внимания уделяется безопасности мероприятия, и организаторы не доверяют инженерам настолько, чтобы дать нам и роботам самостоятельно действовать».

Сколько ушло времени на сборку?

«До конца января нас было двое, и собирали робота мы в биофармкластере московского физико-технического института. Там были все условия для создания практически чего угодно, так что собрать его было не так сложно. Наш институт идет нам навстречу, и дает деньги не только на роботов, но и на футболочки».

Сколько стоит собрать боевого робота?

«В принципе такое хобби как робототехника – удовольствие не из дешевых. В целом нельзя рассчитывать, что робот построится меньше чем за 10 тысяч рублей. Некоторые, конечно, бегают по барахолкам и свалкам, ищут какие-то детали либо в металлоломе, либо в гаражах. Но все равно, чтобы собрать робота, нужно минимум 10 тысяч. Только контроллер управления двигателями стоит в районе $300-400. И это, повторю, стоимость лишь одной детали. На создание топовых роботов уходят тысячи долларов. Затратив такое большое количество денег и сил, «жизнь» робота не ограничивается «Бронеботом». В Британии соревнования подобного рода проводятся достаточно часто, наши организаторы договорились с зарубежными коллегами о том, что лучший робот этих соревнований поедет на в Англию. Поэтому все здесь стремятся получить звание «лучший русский робот». В течение года будет еще один «Бронебот»".

Проводятся ли еще в России подобные соревнования?

«Да, у нас появилась аналогичная лига: «Битва роботов». Они в течение этого года устраивают по России отборочные соревнования. Финал будет проводится в декабре в Москве. Мы планируем показать нашего пятидесяти килограммового робота, правда, у них немного другой регламент. Иная весовая категория для роботов, другие акценты по поводу того, что запрещать, что разрешать. Например, можно использовать более опасное оружие, которое запрещено здесь ввиду того, что арена не соответствует правилам безопасности. Правда в «Битве роботов» запрещена тяжелая броня. У нашего робота броня из 4 мм стали, достаточно тяжелая, и от нее придется отказаться. Российская лига придумала свой регламент и запретила использование брони вообще».

Какое оружие в основном используют боевые роботы?

«Оружие нашего робота – его передняя часть с острыми шипами, которыми мы дырявим наших противников. Из-за правил безопасности здесь распространены лишь пневматические роботы. У них есть откидывающийся ковшик, за счет которого робот подбрасывает противника в воздух. Также есть робот с гидравлическими клешнями, они способны сжимать противника с силой в 8 тонн, если он в них попадет. Есть роботы с пневматическими молотками, их тактика нападения достаточно проста и не требует объяснения. Есть здесь и более оригинальные роботы: с модифицированным молотком, их оружие вращается, а зажим способен крепко схватить соперника и таскать его по арене. В лиге «Битва роботов» не будут представлены роботы с огнеметным либо огнестрельным оружием, однако там разрешат кинетическое оружие: стальная пластина раскручивается до очень большой скорости (2-3 тысячи оборотов в минуту), а дальше происходит фейерверк из роботов, так как удар этой пластины способен пробить сталь, толщиной 3 мм».

Лео Ян Млерт, инженер из Нидерландов, поделился своими впечатлениями о прошедшем боевом дне:

«Это очень круто. Это первый раз, когда мы со всей командой приехали в Москву, и первый раз сражались именно в рамках «Бронебота». Шоу нам понравилось, но, думаю, вы и сами понимаете, что это тяжёлая работа. Но очень веселая. Мне понравились русские роботы. С каждым годом они сильно меняются. Вообще наблюдать, как роботы двух стран сходятся на арене – очень круто».

Организаторы обещали сотни килограммов живой стали, киловатты света и звука, батареи пиротехники, децибелы взрывов и криков, литры машинного масла. И нужно признаться, не обманули.