Наука — время молодых
IT-ТЕХНОЛОГИИ

Михаил
Останин

Младший научный сотрудник Лаборатории робототехники Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис
Создатель цифровой операционной
О том, чем отличается виртуальная реальность от дополненной и смешанной и как хирургу сделать меньше ошибок, используя 3D-модель органов.

— Михаил, как вы попали в Университет Иннополис?

— Роботы, компьютерные игры, виртуальные миры — всё это всегда меня интересовало. Ещё живя в Екатеринбурге и оканчивая бакалавриат, я думал о том, как и где продолжить образование, куда лучше пойти в магистратуру. И нашёл Университет Иннополис, открывшийся не так давно. Решил попробовать поступить, прошёл конкурс и оказался в магистратуре на робототехнике.

В процессе учебы стал заниматься технологиями смешанной реальности применительно к промышленным роботам и написал магистерскую диссертацию. Затем руководитель лаборатории робототехники пригласил меня к себе в группу в качестве научного сотрудника, чтобы я продолжил научные изыскания взаимодействия с роботами при помощи дополненной, виртуальной и смешанной реальности.

Помимо научной работы, я ещё учусь в аспирантуре университета, то есть мне удаётся совмещать учебу и научную деятельность. Благо это одно и то же направление.

— В каких проектах вы принимаете участие?

— У меня два основных проекта. Первый, который начался со взаимодействия с коллаборативными роботами на основе смешанной реальности, используя очки Microsoft Hololens. Сейчас мы развиваем это направление и работаем не только с коллаборативными, но и с мобильными роботами, дронами. Суть первого проекта в том, что мы хотим изменить вид взаимодействия с роботами. Например, обычное взаимодействие с промышленными роботами осуществляется через пульт, когда человек пишет строчки кода и видит координаты в виде текста. Без опыта ему очень сложно понять, как программа будет выполнена, как робот будет вести себя. Через очки смешанной реальности мы показываем ему всю траекторию, по которой робот проедет, можем просимулировать любое движение робота в виде голограммы.

Написать программу для робота — всего лишь треть работы, две трети обычно занимает отладка. Мы как раз пытаемся сократить время на отладку при помощи наглядного интерфейса для разных типов роботов. Человек надевает очки, и ему не нужна никакая система трекинга, он видит траекторию движения робота и дополнительную информацию о нём. Допустим, если это производство, то не нужно ограждать роботов никакими защитными сетками, так как человек посредством очков будет видеть, куда поедет робот и, где его рабочая зона.

Второй проект, в котором я участвую, — это цифровая операционная. Суть его в том, что мы через технологии смешанной и дополненной реальности можем в 3D-формате продемонстрировать человеческие органы пациента, которого собирается оперировать хирург, чтобы он мог их рассмотреть с разных сторон, оценить и более качественно выполнить операцию, минимизировать количество ошибок.

Очки так же можно использовать во время операции, сохраняя стерильность: хирург может покрутить жестами модель органа, чтобы разглядеть его с разных сторон. Обычно врачи смотрят на органы по компьютерной томограмме, что менее наглядно, чем 3D-модель в нашей разработке.

— В чем отличие дополненной, смешанной реальности и виртуальной?

— В том, что, когда мы надеваем очки виртуальной реальности, то видим полностью виртуальный мир, взаимодействуем только с виртуальными объектами. И не видим ничего реального. В дополненной реальности мы видим реальный мир, и при этом цифровые объекты, глубину расположения которых сложно оценить . А смешанная реальность — это когда мы в реальном мире видим голограммы так, как будто они реальны. Виртуальные объекты при этом взаимодействуют с реальным миром.

— Ваша разработка применяется на практике?

— Да. Хирургам было очень интересно погрузиться в цифровую операционную. Было найдено финансирование, и мы разработали целый программный комплекс, позволяющий врачам самостоятельно, без нашей помощи, проводить операции, используя цифровую операционную. Наша идея заключалась в том, чтобы убрать нас как разработчиков из этой цепочки подготовки данных к визуализации в очках.

— Каково сегодня заниматься наукой молодому ученому?

— Сегодня заниматься наукой молодому ученому очень комфортно, существует масса грантов, повышенных стипендий, другой поддержки государства. К тому же в Иннополисе с нас снимают всякие бюрократические задачи: есть целый отдел по оформлению грантов, который помогает нам искать финансирование на наши проекты.