Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером Вертолеты

Инженерная съемка, картирование места работ

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Дроны в строительстве

Картирование места работ, или изыскания, имеют решающее значение для мониторинга процесса и качества строительных проектов. Обследование объекта специалистом при помощи лазерных замеров дает точные результаты, но отнимает много времени, а на некоторых этапах строительства добраться до определенных участков и вовсе невозможно. И на загруженных стройплощадках лесами или тяжелым оборудованием дополнительный персонал может увеличить угрозу безопасности.

А при помощи дронов, летающих над крышами, и направляя их в труднодоступные места, можно удаленно управлять аппаратом: автоматически записывать данные, делать панорамные снимки.

Маркетинг

Для маркетологов применение дронов в строительстве дает еще один инструментарий для продвижения. Так, бпла могут снимать видео объектов с необычных и уникальных точек обзора, а качество видео по детализации съемки с воздуха при помощи дронов сейчас позволяет выдавать потрясающие ролики. Так, видео процесса строительства, реального строящегося здания, его этапы возведения могут быть продемонстрированы клиентам, что однозначно повышает лояльность застройщика. Съемка готовых проектов с воздуха обеспечивает красивую картинку для монтажа рекламного ролика для продвижения объекта недвижимости, да и в целом показать объект с выгодной стороны.

Сопровождение виртуальной реальности

Современные строительные проекты довольно сложны и включают в себя множество участников проекта, и многие из которых не связаны со строительством, а лишь имея какие-то смежные направления. Архитекторам, дизайнерам, менеджерам объектов, инвесторам и владельцам зданий важно знать в режиме реального времени, как продвигается строительный проект, но это непросто организовать. Очень часто  разные участники проекта работают в офисе и за много километров от объекта, а порой даже, и в другой стране. Поэтому регулярные визиты специалистов на объект зачастую просто невозможны, и из-за перегруженности объектов в том числе. Так что виртуальные прогулки при помощи дронов с камерами — отличная альтернатива личному посещению стройплощадки.

Все заинтересованные участники проекта могут получить предварительно записанные видеокадры объекта, чтобы оценить, как продвигается строительство. Либо, как вариант, отснятый материал демонстрировать в режиме реального времени (при помощи Интернета и WIFI), чтобы тут же обсуждать ситуацию и принимать решения.

Используя новейшие разработки в области виртуальной реальности, все участники проекта и заинтересованные стороны могут наслаждаться 3D-туром по объекту в режиме реального времени, что обеспечивает дополнительную глубину понимания и оценки этапов строительства.

Инспекции по безопасности

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Воздушные инспекции стройплощадок

Строительные предприятия стали активнее использовать дроны для удаленного контроля безопасности. Наблюдение с воздуха позволяет охватить больше деталей на стройплощадке, оценить всю картину в целом и обнаружить все проблемы с безопасностью и незамедлительно принять меры по их устранению. Но это не только запись проверки объекта: также возможна трансляция видео в режиме реального времени для фиксации нарушений по мерам безопасности или угроз по вандализму или кражам. В отличие от статических камер, управление дронами позволяет исследовать объект со всех сторон и перемещаться даже внутри здания для сбора дополнительных данных. А в паре с технологией ИИ (искусственного интеллекта) собранные данные можно использовать для алгоритмов по предупреждению, предотвращению тех или иных нарушений, угроз. Дроны можно программировать для проверки и обнаружения утечки газа, воды, угрозы пожара при помощи специальных датчиков качества воздуха, оптических и инфракрасных камер — вообще фиксировать все нарушения правил охраны труда и техники безопасности на объекте без привлечения человеческих ресурсов.

Строительные инспекции для техобслуживания

Дроны можно использовать для удаленного технического обслуживания. Они могут охватывать большие площади за короткое время, снимая изображения в нескольких местах и автоматически записывая данные. Это особенно актуально для зон, небезопасных для посещения рабочими, например, места с источниками, опасными для здоровья людей, или просто труднодоступные для человека места — крыши, вертикальные плоскости, лифтовые шахты и прочее.

Коммуникация

Дроны стали играть жизненно важную роль в сфере взаимодействия, сотрудничества между командой одного проекта. Все участники проекта могут просматривать объект в режиме реального времени, даже находясь в тысячах километрах от него. Видеодоступ к объекту обеспечивают дроны — когда нужно принимать важные решения по проекту, все члены команды могут получить полную видеоинформацию по строительству объекта, без необходимости посещать стройку.

Разные дроны для сбора разных данных

Прежде чем инвестировать в технологию дронов, нужно ясно понимать, какие данные вы хотите получать.

Существует множество типов дронов на рынке, и каждый из них имеет разные типы датчиков для разных целей:

  • Фото- и видеооборудование по-прежнему является основным направлением использования беспилотных летательных аппаратов. Строительные бригады делают снимки для мониторинга и инспекции объектов.
  • Чтобы получать тепловые карты и лидара (лазерного радара), используются дроны с термодатчиками. Для создания более сложных изображений объекта применяются инфракрасные камеры.
  • Очень часто в дронах для видеомониторинга и для виртуальной реальности используются датчики геолокации и метрики — такие, как системы глобального позиционирования (GPS).
  • Если вам нужна инспекция качества воздуха, то в дронах должны быть датчики, определяющие показатели качества воздуха.

Например, Autodesk классифицирует дроны на три основных типа, основываясь на четырех конкретных критериях:

Дроны с неподвижным крылом, самолетного типа

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Дрон самолетного типа

Эти дроны взлетают со взлетно-посадочных полос, имеют длительный срок службы батареи и могут переносить относительно большой объем оборудования. Это делает их идеальными для землеустроительной экспертизы.

С вертикальным взлетом и посадкой, вертолетного типа

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Такие дроны могут быть как квадрокоптерами или другими конструкциями бпла, и взлетают вертикально. У них короткое время автономной работы, и они могут переносить только очень легкое оборудование. Так что они идеально подходят для инспекций на объекте.

Подключенные через кабель дроны с вертикальным взлетом и посадкой, привязные дроны

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Такие дроны можно применять, когда вам не нужно, чтобы оборудование передвигалось в разные места по воздуху. У таких моделей относительно долгое время работы — некоторые заряжаются через свой кабель. Они могут поднимать ограниченный вес оборудования, и для наблюдения подходят идеально. Главное, всегда учитывать размер и вес оборудования, которую должен поднимать дрон, а также полезную нагрузку. Мощность аккумулятора также является важным фактором при выборе квадрокоптера, поскольку на масштабных строительных площадках может потребоваться длительная работа на несколько часов.

Также следует отметить, что малые беспилотники и дроны массой от 250 до 30 кг подлежат регистрации, согласно воздушного кодекса России. То есть каждый дрон должен иметь разрешение и регистрационный номер.

Анализ и учет данных с дронов

Применение бпла в строительстве дает много преимуществ с точки зрения исследования объекта и составления отчетов о его состоянии. Однако эта информация не имеет ценности, если она не приводит к практическим действиям. Платформа PlanRadar дает возможность записывать данные и изображения с дронов и превращать их в практические задачи: датчики дронов могут быть интегрированы через интерфейс API Планрадара, так что вся информация с них — фото и другие данные будет записываться в реальном времени прямо на план проекта здания. Руководитель строительства может пометить любые объекты, требующих действий по корректировке. Затем можно создать и передать задачу подрядчику. Руководитель также может добавлять изображения и документы к задаче и устанавливать сроки. После завершения задачи, исполнитель может также сделать фотофиксацию отправить ее обратно супервизору — ему придет push-уведомление о новой информации по объекту. Функционал мобильного решения предполагает коммуникацию всех членов команды проекта: при помощи чата быстро обмениваться задачами и отмечать срочные проблемы

По этим задачам всегда можно получить или составить исчерпывающие отчеты, отражающие ход строительства. Более того, фотографии помогают сформировать исполнительную документацию, доказательную базу, которую можно направлять руководству объекта по завершению проекта.

Смотрите про коптеры:  Улетел Phantom 4 / Пушка? - Страница 2 - Найден/Потерян коптер - Dji-Club

Используйте возможности PlanRadar для применения данных с вашего дрона, раскрывая весь потенциал этой инновационной технологии. Попробуйте бесплатно поработать с PlanRadar в течение 30 дней!

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

У нас было десять разбитых дронов за год, тестовые полеты два раза в день, три кандидата технических наук в команде, прототип из палочек для суши и желание найти способ больше не бить дроны.

Очень спорно, очень необычно, очень странно, но работает! На стыке архитектуры, коллаборативной робототехники и беспилотных летательных аппаратов. Представляем: Tensodrone™.

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Tensodrone (Тенсодрон) — беспилотный летательный аппарат (БПЛА) мультироторного типа новой конструкции с защитой от столкновений, сделанный по принципу тенсегрити. Такой подход позволяет повысить устойчивость к ударам при меньшей массе, совместив защитную клетку и конструкцию несущей рамы.

Проект является ярким примером взаимодействия различных команд Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис.

Дроны падают

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Просто потому что летают. Системы управления, моторы, датчики, автопилоты, бортовые компьютеры и софт — все это разработчики стараются делать как можно надежнее, но риск разбить коптер остается. А если это опытный образец, то сразу нужно изготавливать несколько (штук или десятков?) для отладки. Кроме внутренних факторов, очевидно, остаются и внешние: ветер, пассивные препятствия, активное воздействие.

Вряд ли кто-то будет спорить, дроны падают, сталкиваются, переворачиваются. Можно стараться этого избегать, можно к этому подготовиться. Что лучше? Решать разработчику, пользователю и законодателю.

Я за совместное применение обоих подходов. Но в этой статье сконцентрируемся на том, как избежать последствий падения или столкновения БПЛА.

Защитные конструкции

Наиболее прямолинейный подход избежать последствий падения или столкновения БПЛА — защитная клетка и прочие защитные конструкции. Здесь две задачи — защищать дрон от повреждений и защищать среду, где работает дрон, и людей в ней от дрона.

Базовый вариант конструкции, относящейся скорее к защите людей от дрона, — защита пропеллера.

Дрон AR. Drone 2. 0 с защитой пропеллеров. Источник

Есть еще забавные решения, вдохновленные оригами, со складными гибкими конструкциями защиты пропеллеров (и даже конструкции рамы), развитие которым дала группа профессора Дарио Флореано в EPFL.

Превалирующей конструкцией защиты самого дрона (а вместе с тем и людей от него) является защитная клетка. Сам квадрокоптер находится внутри клетки.

Дрон Clover от российской COEX

Российская компания COEX делает дроны для учебных целей, которые по умолчанию имеют защиту пропеллеров, а опционально — защитную клетку.

Дрон Flyability ELIOS

Швейцарская (Швейцария — столица дроностроения?) компания Flyability — выпускает, пожалуй, самый коммерчески успешный коптер ELIOS с защитной клеткой для выполнения инспекций внутри помещений. Оригинальность конструкции состоит в креплении защитной клетки к раме коптера на подвижном подвесе с возможностью стабилизации.

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Стартап Dronistics из EPFL (опять Швейцария, это выходцы из группы Dario Floreano) предлагает дрон со складной клеткой для безопасной доставки грузов.

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Недостатком таких дронов является увеличение массы конструкции — нужно носить с собой защитную клетку и элементы крепления к БПЛА. Стремление снизить массу защитной конструкции приводит к снижению ее прочности.

Дроны с изменяемой геометрией

Другое направление, связанное с идеей защищенного дрона (и не только), — складные дроны и дроны с изменяемой геометрией (foldable и morphing). Имеется ввиду способность дрона изменять свою геометрию в полете. Складные конструкции делают для того, чтобы избежать повреждений дрона (например, дрон может «съежиться» перед ударом), а также дрон может, например, сложиться до компактного размера для пролета в узкие окна.

Возможно, вы видели крутой ролик с дроном с изменяемой геометрией из Швейцарии (да-да, снова ETH + EPFL + UZH). Нам эта идея тоже интересна и близка, дальше расскажу почему.

Дрон с изменяемой геометрией

Тенсегрити

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Тенсегрити — способность каркасных конструкций использовать взаимодействия работающих на сжатие цельных элементов с работающими на растяжение составными элементами для того, чтобы каждый элемент действовал с максимальной эффективностью и экономичностью (Вики). Термин относительно новый, появился в 1960-х годах. Стол на картинке выше стоит (или висит) не имея ножек как раз за счет принципа тенсегрити.

Известно множество современных применений такого подхода в архитектуре, откуда он и появился, прежде всего при проектировании мостов.

Самый большой в мире мост, выполненный в стиле тенсегрити, Австралия. Источник

Альтернативные применения 🙂

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Тенсегрити в робототехнике

Одно из старейших направлений робототехники — промышленные манипуляторы — сейчас переживает новую стадию своего развития, связанную с т. коллаборативной робототехникой. В речи специалистов в этой области можно с большой частотой услышать два термина — stiffness и compliance.

В промышленной робототехнике термин compliance относится к гибкости и податливости. Неподатливый (non-compliant), жесткий (stiff) робот — это устройство, которое работает независимо от того, какие внешние силы на него воздействуют. Энд-эффектор робота будет каждый раз следовать точно по одной и той же траектории. С другой стороны, энд-эффектор податливого робота может двигаться по различным траекториям для выполнения задачи и прилагать различные усилия к объекту. Например, робот может схватить яйцо, не раздавив его. Управляемая жесткость лежит в основе коллаборативной робототехники.

Идеи применения тенсегрити в робототехнике идут как раз из коллаборативной и «мягкой» (“soft”) робототехники. Тенсегрити структуры — легкие, ударопрочные и дают возможность контролировать их жесткость (податливость) и конфигурацию (форму).

Наиболее известным примером применения тенсегрити в робототехнике является складной наземный робот NASA Super Ball Bot, который планировали использовать для исследования поверхностей планет. Благодаря сфероподобной структуре из кабелей и тросов робот может выдержать падение с большой высоты, когда его сбрасывают на планету с космического корабля. Оказавшись на поверхности, робот может перекатываться в любом направлении за счет управления длинами тросов и/или стержней.

Видео IEEE Spectrum о NASA SUPERball v2

Тенсегрити-роботы в Университете Иннополис

В УИ мы разрабатываем математический аппарат для моделирования, проектирования и управления робототехническими системами с напряженно-связанными структурами с переменной жесткостью (это и есть тенсегрити). Это фундаментальная работа, применение которой можно найти в самых разных роботах, например, тенсегрити-манипуляторах или шагающих роботах.

Тенсегрити-манипулятор и выпускник и научный сотрудник УИ Олег Балахнов

Олег первым у нас начал прототипировать тенсегрити-роботов — сначала из деревянных палочек и резинок. Фото конструкции из палочек для суши, пожалуй, тоже еще хранит история чатов.

Синергетический эффект

Вы, наверное, уже поняли

I have a drone, I have tensegrity. Ugh! (Tensodrone)

Проходил я как-то в нашем гараже мимо привлекающей глаз странной конструкции:

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Спросил: «Что это такое?» Мне сказали: «неубиваемая конструкция — роняй, а она не ломается».

Я сломал (на самом деле просто скукожил — изменил форму, потому что резинки были плохо закреплены и сместились). Но такая конструкция нам для дронов нужна! И мы начали авантюрный эксперимент.

Видео с тестом тенсегрити на выживаемость

Более жесткий тест

Squishy robotics — стартап, который делает тенсегрити-роботов для спасательных операций в случае стихийных бедствий, дистанционного мониторинга и космических исследований, и сбрасывает их с коптера

Авантюра

Сергей одобряет авантюрный эксперимент. Джефф Безос тоже

Сергей Савин — старший научный сотрудник, доцент, серьезный ученый с кандидатской в 25 лет и множеством рейтинговых публикаций. Он один из отцов-основателей тенсегрити-робототехники в УИ, получил несколько грантов на развитие тенсегрити в робототехнике.

Игорь обдумывает идею

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Дмитрий, Олег и Хэни собирают первого тенcодрона (что-то напоминает). Дмитрий Девитт GigaFlopsis — научный сотрудник и аспирант Университета и тот, кто применил самые современные технологии — карбоновые трубки и кевларовые нити, 3D-печать карбоном и мягким пластиком, все реализовал и заставил летать.

Процесс работы по сборке тенсодрона

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Летает!

Еще Дмитрий — первый актер после тенсодрона в эпичных роликах его полетов. Оцените:

Игра двух актеров в ролях самих себя. Video by DeluuusiOn

Подробнее про конструкцию прототипа

Конструкция первого прототипа дрона получилась такая:

Конструкция прототипа тенсодрона Университета Иннополис

Использована базовая шестистержневая конструкция тенсегрити. В отличие от квадрокоптеров с жесткой рамой у нас две пары двигателей с винтами установлены на различных балках. Также ни один из них не соединен жестко с автопилотом, который расположен на нижней балке.

Смотрите про коптеры:  Размер файла видео с дрона - все, что вам нужно знать! - Drones & Cameras

Бортовая электроника и электромеханические компоненты прототипа дрона включают в себя:

  • Автопилот CUAV Pixhawk v5 mini;
  • Аккумулятор 3s 1400 мАч;
  • Регулятор Racerstar REV35 35A BLheliS 3-6S ESC;
  • IMU сенсоры MPU9250.

Тросы сделаны из кевларового волокна с изготовленными на заказ пружинами. Стержни изготовлены из карбоновых трубок. Торцевые колпачки и другие мелкие детали напечатаны на 3D-принтере.

Проблемы управления

Основная проблема управления по сравнению с обычным жестким дроном — вибрации, которые, во-первых, больше по амплитуде, во-вторых, разные для контроллера и различных двигателей, т. они установлены на различных балках (хотя это же может быть и плюсом — виброразвязка).

Ранние тесты тенсодрона на подвесе: вибрации (извините за вертикальное видео)

Ранние тесты тенсодрона в полете: вибрации

Мы не одиноки

Оказывается, у нас был конкурент.

Еще в начале (почти год назад), когда мы делали прототип, мы нашли это видео от ребят из Imperial College London:

Отчет Hayden Cotgrove, Christopher Turner, Zachary Yamaoka Tensegrity Drones. Ссылка уже не работает

Во-первых, прототип у них не полетел. Во-вторых, их конструкция — это жесткий дрон внутри тенсегрити-клетки, у нас же элементы дрона встроены в тенсегрити-структуру, которая тем самым является и фреймом и клеткой одновременно. Таким образом, здесь как концептуальные проблемы, так и проблемы качественной реализации.

Возвращаемся к проблемам управления и вибрации. Вот, что написано в отчете Hayden Cotgrove, Christopher Turner, Zachary Yamaoka:

Results
The drone was able to hover for short periods, thus proving that it is possible for tensegrity drones to fly. However, the propellers struggled to lift the drone for a couple of reasons:

  • The tensegrity structure was much heavier than the corresponding rigid structure as it made mostly from thick MDF, rather than thin carbon-fibre
  • The tensegrity structure vibrated a lot as the outside structure was not stiff enough, despite the motors being held on one rigid plane
  • The payload also vibrated too much, occasionally colliding the propellers

Данные проблемы мы решаем с двух сторон — улучшением конструкции для уменьшения вибраций при полете и разработкой алгоритмов управления и оценивания состояния с целью подавления вибраций и более качественного управления, в том числе с учетом дополнительных данных от IMU датчиков на балках и динамической модели тенсегрити-структуры.

Падение на пол с последующим взлетом, в помещении (без монтажа)

Еще несколько видео испытаний

Вот еще несколько видео наших испытаний, когда вибрации уже на приемлемом уровне, для заинтересованных. Поместил в спойлер, т. уж очень их много.

Падение на ступеньки (и все ок)

Тест автоматического полета по миссии на улице

Демо полета в помещении с ударом об стену

Что дальше?

Впереди еще много интересного:

подача заявки на патент,

написание научной статьи с подробными исследованиями, апробирование новых вариантов конструкции (ох, их у нас придумано много).

Применение

Сейчас эта штука летает сама по заданной миссии (в том числе по GPS на улице, а в помещении — будем использовать визуальную одометрию). Для нас очевидно дальнейшее применение для инспекции помещений.

За исключением управления низкого уровня и формы, тенсодрон — это обычный дрон, мы интегрируем в него наши алгоритмы планирования движения для автономного обследования и картографирования помещений (exploration) с обходом препятствий.

Пример выполнения автоматической инспекции. Магистерский проект Виктора (Victor Massague), нашего выпускника и в ближайшем будущем, надеюсь, сотрудника из Барселоны

И снова ресерч

Потенциал конструкции тенсегрити-дрона гораздо больше простого дрона. Помните Foldable Drone из видео выше? А SUPERball?

Так вот, если активно изменять длины стержней или натяжения тросов тенсегрити-дрона, можно управлять его конфигурацией (или, проще говоря, формой)!

Получается Foldable Morphing Tensodrone. Активно ведем исследования в этой области.

Тенсодрон с изменяемой в полете геометрией Университета Иннополис (концепт)

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Применение тенсегрити для летательного аппарата открывает новые исследовательские задачи. Прототип конструкции уже сейчас показывает, что идея работает и её можно применять для защиты БПЛА.

Что мы будем делать?

Статья поделится на 7 частей:

  • (эта) Вводная. Пробуем Монолит
  • Пробуем Сервисо-ориентированную архитектуру
  • Пробуем Основанную на сервисах архитектуру
  • Пробуем Основанную на пространствах архитектуру
  • Пробуем Событийно-управляемую архитектуру
  • Ищем новые Архитектурные стили

Мы будем брать какой-либо архитектурный стиль и будем попробовать реализовать её в игре Factorio, замерять и фиксировать различные параметры, а после будем сравнивать их. Собственно это всё: так мы сразу узнаем, какие Архитектурные стили хороши/плохи в сравнении друг с другом.

Сгеренированную карту игры, параметры игры и ряд правил берём как константу для того, чтобы сохранить идентичность лабораторной среды. Начинать будем с самого начала игры и будем иметь две задачи:

  • запустить ракету в космос со спутником на борту
  • перевести всё электрообеспечение на атомную энергетику и полностью отказаться от сжигания угля (оставить только для производства гранат, пластмасс и подобного сырья).

По ходу игры мы будем замерять время наиболее важных событий для возможности в будущем более детально сравнить Архитектурные стили между собой. Плюс к последнему я ещё буду стараться постить мои личные заметки по происходящему на экране, что будет отражать общее настроение продуктовой команды, которая разрабатывает данный продукт.

Далее у нас начнётся аналитика собранной информации: узнаем, как получается всё быстро, просто, понятно и дёшево. Тут мы сравним графики, различные аспекты производства и общие впечатления от работы с определённым стилем.

Ну и в конце, набравшись опыта и знаний, мы приступим к завершающей части: попробуем развернуть задание наизнанку и попробуем на основании уже сохранённых файлов игры Factorio найти концептуально новые Архитектурные стили.

Что ж, работы много, так что приступим!

Что у нас со стороны Архитектуры?

Начнём с того, что мы хотим привнести со стороны Архитектуры ПО в данный эксперимент.

Конкретно здесь мы будем использовать уже устоявшиеся в тот или иной промежуток времени Архитектурный стили – так мы получим проверенную временем информацию, что поможет нам в будущем развитии эксперимента. Иными словами мы проверим, действительно ли наш эксперимент наказывает те же самые плюсы/минусы, что широко известны в профессии.

Кратко опишем основные Архитектурные стили для освежения памяти или ввода в контекст.

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Что там со стороны Factorio?

Игра позиционирует себя больше как симулятор программиста, а не симулятор продукта, а значит нам придётся искать аналогии для сравнения их с реальным процессом производства ИТ-продукта. Так мы сможем чуть изменить понимание и правила игры для большей достоверности. В общем нужно, первое, провести аналогии каких-либо элементов и процессов игры с реальной разработкой; второе, подкорректировать правила игры (где-то облегчить, где-то усложнить и под.

Итак, начнём с проведения аналогий и будем двигаться от общего к точечному

Тут всё просто: мы туда приходим, что-то строим, генерируем единицу пользы и жаждим получить со всего этого выгодПо сюжету игры наш персонаж терпит крушение на чужой планете и всё что у него есть: это немного стартовых инструментов/предметов и локальный Гугл для изучения методов производства различных технологических штук. В общем Планета является аналогией нашего продуктового проекта. В Мире/Проекте есть ограничивающий фактор, который ограничивает наш бесконечный рост. В компании это продуктовый бюджет, в Factorio – жуки. Если мы начнём разрастаться так, что бизнес уже начинает нервничать в виду возросших расходов на всё это добро – оно начнёт пихать в палки в колёса; если мы в ходе строительство своих зданий начнём загрязнением задевать территорию жуков – они начнут волноваться и нападать. Так или иначе, аналогия похожа: если мы переходим какие-либо пределы – начинается сопротивление. И чем дальше заходим, тем сопротивление больше. В игре жуки хорошо ещё тем, что чем больше вы хотите захватить территорий – тем сложнее эту территорию зачищать и оборонять (если кто не знает – чем дальше он спавна, тем сильнее охрана улий Жуков и тем их больше по количеству). Всё это просто идеально похоже на запрос дополнительного бюджета: чем больше/чаще мы его запрашиваем, тем больше/чаще ловим вопросы вида “Обоснуйте затраты”. Так же Жуки, при определённых обстоятельствах переквалифицируются в хакеров, но это мы рассмотрим нижеВытекающий из предыдущего пункта Жуков/Бюджета: если мы будем занимать малую площадь под свои заводы или обходиться компании малыми расходами – Бизнес нам слова не скажут. Соответственно, чем меньше у нас в итоге наши строения будут занимать площади, тем лучше мы справимся в плане расходов, но и тем больше проблем мы испытывает с ограниченным пространством (иначе говоря, можно сразу делать запас площади под постройки и сразу же наткнуться на Жуков/Бизнес, а можно экономить пространство, но зато лишний раз испытывать сложности с втулением вон той трубы через ровный строй заводов). Что приносит Бизнесу доходы? Пользователи. Что хотят пользователи? Много фич. Что нужно сделать в Factorio? Добиться цели постройки ракеты. Что нужно, чтобы создать ракету? Провести тонны исследований и реализаций этих исследований. В обоих случаях у нас работает правило “Чем быстрее, тем лучше”, а значит тут мы попали в аналогию на 100%. В итоге у нас получается хорошая картина: чем быстрее мы сможем достичь конечной цели, тем лучше. Единственное, тут есть пару оговорок:Во-первых, просто поставить себе одну цель и измерить время её достижения не сильно поможет нам в аналитике, поэтому к замеру времени достижения общей цели мы будем ещё замерять время исследования различных технологий – таким образом у нас получится более детальный график. Во-вторых, к одной общей цели я поставил ещё и обязательную вторую – перевести всё энергообеспечение на атомную энергетику и отказ от сжигания угля. Относительно Компании это естественно – она хочет, чтобы продукт требовал как можно меньше затрат на этапе эксплуатации. Относительно Игры сложнее – это просто среднеудачная попытка избавится от вечных атак жуков. Так или иначе аналогия очень удачная – фиксируем. В игре в распоряжении у нас один человек и на него придётся взвалить все аспекты команды: он и придумывает, он и реализует, он и занимается тактикой и стратегией, он и воюет с жуками. В общем ДиректороАналитикоПрожектоАрхитектороПродуктоПрограммист в одном лице. Единственное отличие, что он всё это не может делать одновременно, но поскольку эти ограничения выступают константой – на наше исследование они погрешности не даст. Они приходят и просто вливают в наш продукт кучу запросов. Но Бизнес этому только рад и просит освоить ещё и ещё новых месторождений. Организационные аналогии достаточно поверхностны: я не могу придумать аналогию конкуренции, смены приоритетов потребительского рынка и прочее. Но видится, что для наших целей этого вполне хватит

Смотрите про коптеры:  Opensource контроллер умного дома на базе Arduino Mega 2560 с поддержкой MQTT, DMX-512, 1-Wire, Modbus и Openhab / Хабр

Далее перейдём на более низкий уровень – в техническую плоскость. Тут уже будет больше всего, так что проходим быстро и кратно. Мы туда что-то положили, куда-то переместили и использовали где-то в другом месте. Идеально. Они хранятся либо в переменных (Конвейеры/Трубы типа ОЗУ), либо на долговременной памяти (Ящики/Резервуары типа ПЗУ). Соответственно, чем их больше, тем больше затрат на ту или иную ЗУ. Берём значение из переменных/конвейеров и как-то ими манипулируем в попытке добиться некого промежуточного итога. По сути это просто способ доставки запросов пользователей в наше приложение. Просто и тупо. Те же переменные с некой полезной информацией, но перемещаемой на большие расстояния. Ну и она не мгновенная и не резиновая – всё как в жизни. Чем больше объёмов мы захотим, тем больше всего настроем и тем больше оно будет потреблять энергии. Большой проект будет требовать больше стендов как по количеству, так и по качеству, а затраты электроэнергии позволят это отследить в сумме. Так же это позволит нам ещё проверить соотношение площади застроек к потреблению электроэнергии и точно убедиться, что мы считаем Расходы верно. Что-куда сунуть определяют именно всякие манипуляторы разных сортов и размеров (а для жидкостей – насосы). Они потребляют немного энергоресурсов, но их очень много. Идеального кода/автоматики/стендов не бывает и по любому будет что-то неоптимизированно/криво/косо. Когда мы достигнем определённого Загрязнения/Перерасхода, то сразу же взбудоражутся Жуки/Бизнес и придётся иметь с ними дело. Именно поэтому я поставил переход на Атомную энергетику как основную цель. Именно поэтому у нас идёт настоящий пункт. Жуки/Бизнес с определённого этапа развития продукта начнёт банально мешать производству: Бизнес будет требовать различные отчёты, объяснения, корректировки и прочее; Жуки – просто приходить и крушить. Постройка и обслуживание Стен и Турелей как раз является хорошим примером “отвлечения” на все эти мешающие аспекты. Так же у Стен/Турелей есть и другой аспект отвлечения – это вопросы ИБ. Достаточно нередко бывает так, что команда просто пилит себе крутой продукт, а тут приходят ИБ и просят вне плана срочно закрыть какую-то уязвимость. И это будет таким же “мешающим” фактором, как и Отчёты для Бизнеса. В общем, у нас два в одном, и с учётом необходимости расширения затраты на оборону будут только расти. Тут всё просто: затраты сравнительно малые, но позволяют следить за тем, что как работает. Вроде бы простая на словах вещь, за которой скрывается тонны сложных манипуляций с заводами/вычислениями, конвейерами/переменными и подобным. Но именно исследования в Лабораториях являются единственным путём достижения наших целей (игры и бизнеса)

Ну и в целом всё. Всякие мелкий штуки вроде “Оружие”, “Автомобиль”, “ЛЭП” и прочее я классифицировать не буду т. они незначительные и больше запутают.

Соединяем Архитектуру и Игру

Начинаем соединять Архитектурный стиль и игру: берём определённый стиль, переводим её в игру по вышеуказанным аналогиями и пробуем строить. Ну и фиксируем полученную в ходе информацию для будущего анализа.

Например, если мы сравним игру с Монолитом и Микросервисами, то подход к постройку заводов будет кардинально разный:

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Пока это план, а там в игре уже посмотрим как всё будет получаться.

Дальше, нам нужно будет сравнить все эти стили по ряду параметров и вот они:

В общем, работы предстоит много. Самое главное тут не выбрать прямо точный регламент проведения эксперимента для замера того или иного параметра, а делать каждый эксперимент с одинаковым подходом и единым итогом – в конце концов нам важно именно сравнить Архитектурные стили друг с другом.

Правила игры

Далее, давайте обговорим, что мы можем делать по ходу игры, а что нельзя – это поможет нам максимально точно воссоздать среду эксперимента. Начинаем.

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Как мы делали дрон, который не боится упасть, и что общего между архитектурой, роботом-манипулятором и коптером

Так же сценарий позволяет делать одну крутую вещь – записывать реплей. В качестве замера времени мы будем использовать время жизни карты – она покажет точное время без всяких пауз/перерывов и прочее. Именно поэтому, когда мне нужно будут сесть и продумать свои дальнейшие действия ставить игру на паузу запрещается – так мы имитируем грумминги, работу архитектора и прочее.

Тактика/Стратегия

Как и любой проект, он начинает с пилота и каждый раз нам придётся начинать с постройки первых строений плюс-минус одинаково. Максимум, что мы сможем себе позволить тут – это представлять Архитектурный стиль нашего будущего завода и заранее стремиться строить под него. Именно поэтому прямо большой разницы в старте игры не будет, но как только будут изучены ЖД и грузовые поезда – с этого момента мы уже сможем сделать первую ЖД-сеть (подключить “пользователей”) и дальше мы обязаны придерживаться выбранного Архитектурного стиля.

В итоге у нас должно получиться следующие жизненный циклы продукта:

  • Пилот – просто налаживаем базовое производство, но ровно до тех пор, пока не изучим и не внедрим ЖД;
  • Обрастание фичами – развиваем производства нашего завода, проводим большую часть исследований и плавно стремимся к конечным целям;
  • Рывок до конечной цели – когда ракета и АЭС уже будет близко, то стоит переключить все ресурсы на неё, чтобы выпустить её быстрее. В общем, это Киллер-фича;
  • Подведение итогов и эксплуатация – тут мы уже будем имитировать все трудности эксплуатации и замерим оставшиеся параметры Архитектурного стиля.

По ходу игры мы будем фиксировать следующие время:

  • Цель игры выполнена;
  • Новое производство чего-либо важного запущено;
  • Другие важные события, например:Первая атака жуков;Жуки сломали что-то важное;Остановка производства исследований.
  • Первая атака жуков;
  • Жуки сломали что-то важное;
  • Остановка производства исследований.

Все вышеуказанные временные замеры помогут нам в сравнении архитектурных стилей между собой.

Ну и приступаем!

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector