В ноябре мы провели очный хакатон для программистов-робототехников, в рамках которого участники встретились с роботом-манипулятором Kuka, собрали автоматизированный шаттл, используя предоставленные детали и допечатав необходимое на 3D принтере. Предложенные участниками решения будут применены в производственном кластере Роснефти.
![Команда организаторов хакатона Команда организаторов хакатона](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/5a9/68b/6ae/5a968b6ae5a02d34a734840af49f4681.png)
Хакатон для программистов-робототехников наш научно-исследовательский институт проводит второй год. В этом году из-за ковидных ограничений по организации массовых мероприятий (не более 30 человек в одном месте) пришлось разделить очный тур на два этапа: первый прошёл с 12 по 14 ноября, второй - с 16 по 18 ноября, онлайн-финал - 19 ноября. Соревновались 12 команд из 10 городов России.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/1ff/597/95c/1ff59795cb2e33ead50af026268b383b.png)
В этот раз задача была продиктована потребностями предприятия «РН-Ремонт НПО», где есть необходимость в автоматизации ремонта насосно-компрессорных труб (НКТ). НКТ - это важный элемент функционирования скважины. Нефтяники используют её для извлечения жидкости и газа из скважин и для проведения технологических операций. Для соединения НКТ в колонну труб используют муфты – детали цилиндрической формы. Их транспортировку внутри цеха и предстоит автоматизировать на предприятии. Соответствующий проект выполняет «РН-БашНИПИнефть». Предложенная участникам хакатона задача является частью этого проекта.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/281/085/4dc/2810854dced5a97e956b520ac7b55b51.png)
Команды конструировали и программировали мобильного робота – шаттл. Он должен был самостоятельно перемещаться по заданной траектории из зоны парковки в зону погрузки, где робот-манипулятор Kuka по сигналу с пульта управления должен был взять хватом муфту из ложемента в зоне складирования и установить ее на ложемент шаттла. Далее по сигналу с датчика наличия муфты шаттл должен переместиться по заданной траектории из зоны погрузки в зону разгрузки. Здесь робот-манипулятор по сигналу с пульта управления должен взять хватом муфту из ложемента шаттла и установить ее на ложемент в зоне складирования. Шаттл по сигналу с датчика наличия муфты должен развернуться на месте на 180 градусов и переместиться по заданной траектории из зоны разгрузки в зону парковки.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/447/e86/bb2/447e86bb2b40aac0dfca97215abc5b4e.png)
Каждая команда получила набор корпусных элементов, электронных плат, крепежа и инструмента для сборки шаттла. Для установки и фиксации компонентов на алюминиевых пластинах допускалось изготавливать установочные отверстия (в слесарной зоне имелись электрические шуруповерты, сверла, керн и молоток).
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/12b/cef/40b/12bcef40b6281b21e60c45b341a62bcb.png)
Команде необходимо было собрать шаттл, разработать для него ложемент, а также разместить инфракрасный датчик наличия муфты. Для изготовления требуемых элементов допускалось использовать 3D принтеры.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/9df/f71/394/9dff71394f2103ddcfcd58ad2408b7bb.png)
Каждой команде предоставлялась платформа с нанесенной разметкой, указывающей путь перемещения шаттла, а также зоны остановки. Шаттл передвигался с помощью технического зрения. Он должен был распознавать метки, нанесенные командой для остановки в точках погрузки/разгрузки и парковки. Допускалось размещать любые метки на платформе (линии с помощью изоляционной ленты разных цветов, уголки, распечатанные на 3D принтере элементы и т. д.). Специально для нашей задачи была смоделирована имитация цеха по ремонту НКТ в дополненной реальности, чтобы участники лучше понимали, что и для чего они делают.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/5a9/310/cc5/5a9310cc50ae3be527fe436d1f8a9538.png)
Для успешного выполнения задания от студентов требовались навыки программирования контроллера Jetson Nanо и робота-манипулятора Kuka KR6, распознавания видеопотока, 3D-печати, конструирования, схемотехники, мехобработки.
Жюри оценивало работы по 4 критериям. Баллы начислялись за качество выполнения задачи, функциональность, дизайн разработанного шаттла, итоговую защиту решения.
Лучшие результаты показали команды «C305RB» из Владивостока (1 место), «Механавты» из Тюмени (2 место) и «Axiom» из Иннополиса (3 место). Еще три команды выделили специальными номинациями: «Медленно, но верно» — TMNT 2 (Архангельск); «Лучший промышленный дизайн» — Inpectine (Уфа), «За волю к победе» — Screwie (Челябинск).
![Победители хакатона - команда «C305RB» из Владивостока Победители хакатона - команда «C305RB» из Владивостока](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/8c8/305/838/8c8305838ed332351776737a10142555.png)
![Серебряные призеры - «Механавты» из Тюмени Серебряные призеры - «Механавты» из Тюмени](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/36e/049/e29/36e049e29c3cc4f6f3741e1750915e59.png)
![Бронза - у команды «Axiom» из Иннополиса Бронза - у команды «Axiom» из Иннополиса](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/4d0/f69/b57/4d0f69b57227f73ae867873d518c58ac.png)
Участники предложили, действительно, нестандартные, интересные решения, которые будут использованы нами в научно-исследовательской части проекта по автоматизации ремонта НКТ.
Результаты порадовали нас и замотивировали продолжить традицию проведения хакатонов в следующем году.
![Организаторы и участники первого этапа хакатона Организаторы и участники первого этапа хакатона](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c6f/24c/cc5/c6f24ccc5facd5ed6ad1f2360a28df54.png)
![Организаторы и участники второго этапа хакатона Организаторы и участники второго этапа хакатона](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/082/a79/ba0/082a79ba018dfb584e165700a1ea8931.png)
Владислав Ермолаев