Робототехника в виртуальной реальности: обзор приложения VRobot

Развитие сферы дополненной (AR) и виртуальной (VR) реальности идет полным чередом. Мы уже неоднократно отмечали, что самый высокий потенциал для интеграции в шлемах и гарнитурах, у игр и обучающих программ. Для первых, тем не менее, не характерна доступность самих устройств, а для второй – программного контента.

Тем не менее, именно образование сегодня кажется наиболее перспективным и очевидно дает широкие возможности в попытке чему-то научить. Практически неважно, какая это будет сфера – механика, медицина, архитектура или ядерная физика. У VR нет ограничений на то, что можно смоделировать и поместить виртуально перед человеком в шлеме. Пользователь сможет взаимодействовать с объектами любого масштаба – от двигателей машин, до авилайнеров и космических кораблей. Насколько наглядно это реализовано и каково разнообразие у взаимодействия с моделями – это уже вопрос к разработчикам программной части.

Украинская компания VRobot решила, что роботехника, особенно ту часть, которую активно поддерживает компания Lego по всему миру, тоже может стать общедоступной. Для нее не обязательно оборудовать помещения, нанимать репетиторов и формировать группы учеников. Сборку и программирование робота можно перенести в виртуальную реальность, при этом, не потеряв в интерактивности процесса, а местами и улучшив его. Учиться программировать можно будет прямо из дому. А при желании, создать общую виртуальную комнату и работать в VR сообща. Конечно, мультилеер для виртуальной реальности еще непопулярнее, чем факт наличия шлема и гарнитуры у каждого подростка. Но это лишь вопрос времени.

Свое решение команда воссоздала в приложении VRobot: Robotics in VR которое пока находится в раннем доступе на площадке цифровой дистрибуции Steam. Оно совместимо со шлемами Oculus Rift и HTC Vive. Также потребуются контроллеры и датчики отслеживания пользователя в пространстве.

По сути, весь процесс от выбора модели робота, до программирования перенесен в VRobot. На первом этапе происходит сборка, которую можно реализовать двумя путями. Упрощенно, когда соединяются модули робота (ходовая часть, манипуляторы, корпус) или посложнее, когда каждый из этих модулей собирается отдельно по деталям и только потом объединяется в цельный робо-механизм. К слову, здесь сразу проявляется еще одно преимущество VR. Не нужно разбираться с тысячей деталей в пакетиках, как и не придется наступать затем на те, которые остались после сборки;)

Когда постройка робота завершена, система помещает его на полигон, где и начинается обучение навыкам программирования. Аватар пользователя при этом стоит на площадке, оборудованной виртуальным планшетом, и наблюдает сверху. В более поздних версиях приложения можно будет перенестись поближе к нему.

Для детей обучение программированию, начинается, по сути, с объяснения принципов логики. То есть ребенок не начинает писать строчки кода на виртуальном планшете, а задает последовательность выполнения, выбирая нужные команды из списка всех возможных. Также происходит и здесь. Учеником проставляется тип функции и его параметры — продолжительность, направление действия, скорость и др. Именно на основании заданного алгоритма выполнения команд, робот будет перемещаться по полигону.

Отметим, что оба этапа реализованы командой очень наглядно. При сборке можно поместить инструкцию и собираемую деталь в поле зрения. Каждую новую деталь достаточно поднести под правильным углом к месту установки, затем она «примагнитится». Составление же алгоритма команд происходит через виртуальный планшет. На него помещается блок, отвечающий за функцию робота, в котором проставляются его параметры. Например, блок «движение вперед» с заданной скоростью на заданное время.

На первой стадии разработки приложения VRobot, предусмотрено прохождение лабиринта. Ученик сможет научиться работать с составлением алгоритмов и моделирования процесса, который нужно будет воспроизвести. При этом нужно учитывать механику работы механизма, который был построен. Весь процесс – от сборки до программирования команд сопровождается визуальными подсказками при первом запуске. Все-таки специфичность и необходимость привыкания к виртуальной реальности никто не отменял.

В релизной версии к этому добавится режим прохождения на время. То есть программировать движения и проводить робота к выходу из лабиринта можно будет наперегонки с другими пользователями.

Из визуального, в версии раннего доступа есть три оцифрованные модели – робот, драгстер и катапульта. Для последней, разработана своя механика и сценарии для программирования. А в будущем, разработчики планируют добавить еще ряд моделей и полигонов, где можно испытать свои навыки программирования в виртуальной реальности.