Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Elektronikos fakulteto Kompiuterių inžinerijos katedros studentai, savo baigiamajam darbui sukūrę nuotoliniu būdu valdomą robotinę ranką, šį projektą prisimena kaip vieną įdomiausių ir didžiausių iššūkių gyvenime. Ir nors sukurtas prototipas dar laukia komercinio pritaikymo, tačiau vaikinams jis jau atvėrė duris į darbo rinką.

 

Vytenio Krūminio ir Daliaus Kazakevičiaus sukurta mechaninė ranka valdoma apsimovus specialią pirštinę, kurioje sumontuotos modernios technologijos: itin jautrūs optiniai jutikliai, kurie elektroninių impulsų pavidalu perduoda signalus robotui „Bluetooth“ ryšiu. Šiuos impulsus gavę rankoje integruoti mini varikliai judina roboto pirštus.
Nuo studijų pradžios gerai sutariantys vaikinai kūrybiniuose procesuose lengvai pasidalijo darbais pagal savo interesus: Dalius konstravo robotinę ranką, o Vytenis – ją valdančią pirštinę.

Pirštinėje – unikalūs optiniai jutikliai

Vytenis nuo pat vaikystės domėjosi technika ir elektronika – iš pradžių tai pasireiškė pomėgiu išardyti visus savo žaislus. Vėliau atėjo modeliavimo etapas, tad pro VGTU Elektronikos fakulteto duris vaikinas įžengė jau turėdamas savarankiškų projektų patirties ir motyvuotas išmokti naujų dalykų. Studijų metais jis neapleido laisvalaikio pomėgių – ieškodavo schemų, projektuodavo, konstruodavo, ieškodavo naujų idėjų, domėjosi vyraujančiomis tendencijomis. Taigi bakalauro darbo projektas studentui daug streso ir nemigos naktų nesukėlė.

Idėja gaminti roboto valdymo pirštinę su valdikliais Vyteniui taip pat nebuvo nauja – iki tol jis buvo matęs ne vieną tokį projektą. Tačiau vaikinui kilo mintis pačiam sukurti optinius jutiklius, kurie sumažintų gaminio savikainą daugiau nei 10 kartų. Varžiniai jutikliai, dažniausiai naudojami panašiose pirštinėse, kainuoja apie 12 dolerių už vienetą, tuo tarpu optinio jutiklio savikaina siekia maždaug 2 litus.

„Mano idėja – panaudoti šviesą ten, kur ji anksčiau nebuvo naudojama. Savo rankomis galima pagaminti bet ką, reikia tik noro ir žinių. Elementariai analoginio optinio jutiklio konstrukcijai nereikėjo jokių sunkiai randamų elementų – užteko fototranzistoriaus, diodo, vamzdelio ir termokembriko, šiuos dalykus turi turbūt visi elektronikai. Norėjosi neleisti savų pinigų ten, kur galima išsisukti paprasčiau,“ – šypsodamasis pasakojo VGTU Kompiuterių inžinerijos studijų bakalauras Vytenis Krūminis.

Kurdamas pirštinę studentas pasinaudojo savo ankstesne patirtimi – tai leido jam net nerašyti specialių programavimo kodų, nes anksčiau panašiais komandas atliko jo suprojektuota garso atvaizdavimo sistema, kurioje pagal elektrinės gitaros garsus „šokinėja“ LED lempučių šviesa. LCD ekranas taip pat jau buvo naudotas ankstesniuose projektuose, tad Vyteniui liko tik sujungti visus naudotus elementus į vieną vietą.

Pirštinės autorius teigia, kad ji gali užfiksuoti visus plaštakos judesius ir atvaizduoti juos įvairiose kompiuterinėse programose. Ką su šiais duomenimis daryti toliau – fantazijos reikalas. „Panašias pirštines naudoja animatoriai – dabar labai populiarūs filmai su kompiuteriniais efektais, pavyzdžiui, goblinas iš „Žiedų valdovo“ į ekraną perkeltas naudojant panašų principą. Tik greičiausiai jutikliai buvo mažesni ir jautresni“, – pasakojo Vytenis.

Žmogaus rankas pakeis robotinės

Daliui Kazakevičiui labiau norėjosi dirbti su mechanine dalimi, tad vaikinas pasirinko konstruoti robotinės rankos prototipą. Kiekvienas jos pirštas gali būti užfiksuojamas 32 pozicijose, taip atkartodamas natūralų pirštų judėjimą. Patys roboto pirštai juda valdomi mikrovaldiklių – mini variklių. Taip pat roboto plaštakoje sumontuoti imtuvai, „Bluetooth“ ryšiu priimantys signalus, ateinančius iš valdančiosios pirštinės.

„Iki galo ištobulinus nuotoliniu būdu valdomą ranką, ji galėtų būti plačiai panaudojama. Visų pirma, laboratorijose, kuriose vykdomi žmogui pavojingi darbai. Taip pat ji, kaip ir visi robotai, galėtų būti naudojama automatizuotoje gamyboje pasikartojantiems darbams atlikti, pavyzdžiui, detalių perkėlimui iš vienos vietos į kitą. Ranką būtų galima pritaikyti ir neįgaliesiems, netekusiems galūnės. Tačiau pirminį prototipą reikėtų smarkiai tobulinti“, – teigė Dalius Kazakevičius.

Vaikinai teigia, kad robotinės rankos valdymas pirštine yra pats natūraliausias valdymo būdas, sumažinantis klaidų tikimybę.

Įgyta patirtis padėjo pasirašyti darbo sutartis

Vytenis skaičiuoja, kad dabar rengdamas panašų projektą ir turėdamas visas reikiamas detales užtruktų vos savaitę. Savo žodžius jis iš karto iliustruoja pasakojimu, kad sulaukęs dėstytojo pastabų, per savaitę pagamino naują pirštinę, kurioje naudojamą plokštę sumažino apie 60 proc., o energijos sąnaudas – dar daugiau: vietoj 4 valandų, ji veikė 8,5 ar net 9, nors buvo naudojama ta pati standartinė 9 voltų bateriją. Tuo pačiu atnaujintas ir pirštinės dizainas – antroji versija tikrai atrodė geriau.

Nuotoliniu būdu valdoma robotinė ranka padėjo vaikinams ne tik baigti studijas universitete, bet ir susirasti darbus jau po jų. Paminėję šį projektą darbo pokalbiuose VGTU absolventai iš karto sulaukdavo susidomėjimo ir prašymų papasakoti plačiau.

Vytenis šiuo metu dirba medicininės įrangos inžinieriumi privačioje įmonėje. Medicinos sritis vaikiną sudomino dėl plačių galimybių mokytis naujų dalykų ir susipažinti su skirtingais įrenginiais, gelbėjančiais žmonių gyvybes. O štai Dalius dar neužvėrė universiteto durų – dirba tiek komercinėje įmonėje, tiek VGTU Kompiuterių inžinerijos katedroje kompiuterių tinklų administratoriumi.