Кафедра информатики доминирует в робототехническом соревновании с триумфом во взаимодействии человека и робота

Группа академиков, выпускников и студентов бакалавриата кафедры информатики произвела фурор в мире робототехники, завоевав золотую медаль на престижном соревновании, состоявшемся в Милтон-Кинсе. Их замечательные достижения вращались вокруг темы социального взаимодействия человека и робота и практического развертывания автономных роботов в реальных сценариях. Исключительная работа команды даже привлекла внимание к ней в программе The One Show на BBC One.

В последние годы сфера социального взаимодействия человека и робота приобрела огромную важность в области исследований робототехники. Потенциал автономных роботов в таких средах, как дома престарелых и индустрия гостеприимства, находится под пристальным вниманием, главным образом в ответ на вызовы, связанные со стареющим населением и меняющейся демографией.

Пионерские усилия этой талантливой команды возглавлял старший преподаватель компьютерных наук Маттео Леонетти в сотрудничестве с преподавателем автономных систем Жераром Каналом. Их динамичная команда состояла из аспирантов Питера Тисникара, Зои Эванс, Джареда Свифта и группы преданных студентов бакалавриата, включая Николь Лехчевскую, Павела Маклеса и Юсефа Альтахира.

Команда вышла на центральную сцену соревнования Smart City в Милтон-Кинсе, соревнуясь в сегментах «Кофейня» и «Лифт» против сильных команд со всей Европы. Их миссией было программирование универсального робота TIAGo для навигации в макете кафе, эффективного использования лифта и обработки заказов клиентов, одновременно автономно взаимодействуя с людьми. Задачи включали обеспечение своевременной доставки заказов, поддержание чистоты за столов и общение с клиентами в удобное время, тем самым имитируя социальные конвенции превосходного обслуживания клиентов.

Для достижения этого впечатляющего результата команде пришлось разработать сложное программное обеспечение для автономного поведения. Это включало сложную интеграцию и расширение различных аспектов искусственного интеллекта, таких как компьютерное зрение, обнаружение объектов и распознавание речи. Реализовав эти системы на TIAGo, робот мог воспринимать свое окружение и реагировать на внешние стимулы, даже понимая голосовые команды, такие как запрос клиента на чашку кофе.

Однако интеграция этих сложных систем и их развертывание в реальных условиях создали ряд проблем, требующих инновационных решений. Зои Эванс, аспирантка докторантуры в составе команды, поделилась некоторыми из этих трудностей, отметив: «При развертывании в реальном мире нет гарантии, что несколько программных пакетов, таких как распознавание речи и компьютерное зрение, будут оптимально работать на одном и том же оборудовании. Кроме того, такие распространенные системы, как система обнаружения объектов YOLO, которая отлично справляется с идентификацией общих объектов, может испытывать трудности с конкретными предметами, часто встречающимися в кафе, такими как кофейные чашки и упаковки с печеньем».

На протяжении всего соревнования команда сталкивалась с непредвиденными препятствиями. Например, солнечный свет, проникающий через окна, часто мешал инфракрасным системам обнаружения TIAGo, которые являются неотъемлемой частью его зрительных возможностей. Кроме того, некоторые люди, взаимодействовавшие с роботом, иногда нечетко произносили голосовые команды. Эти вызовы реального мира требовали адаптивности и способности оптимизировать систему на лету — навыка, который команда оттачивала во время соревнований.

Технические инновации во взаимодействии человека и робота

Зои Эванс также подчеркнула резкий контраст между тем, что работает в контролируемой среде лабораторной симуляции, и тем, что процветает в непредсказуемом мире реального. Она отметила: «Создание мобильной системы общения, способной успешно справляться с непредвиденными вызовами реальной среды, — это бесценный опыт обучения и глубоко удовлетворяющий процесс».

Практический опыт, полученный благодаря таким проектам, дает студентам возможность переводить теоретические знания, полученные в лаборатории, в реальные приложения. Этот ценный набор навыков также выгодно позиционирует их для карьеры в индустрии. Примечательно, что гиганты индустрии, такие как Ocado, спонсировали мероприятие, подчеркивая возрастающую значимость робототехники в различных секторах.

Победа команды факультета информатики в соревновании Smart City в Милтон-Кейнз служит доказательством растущей важности взаимодействия человека и робота и потенциала автономных роботов в решении реальных проблем. Их преданность делу, инновационный подход и способность адаптироваться к непредвиденным обстоятельствам не только принесли им признание, но и заложили основу для будущих прорывов в области робототехники.