WRO 2026 — Future Innovators | Robots Meet Culture

ARCA 3.0 Autonomous Robotic Complex for Archaeology
Автономный роботизированный комплекс для археологических исследований

Обнаруживает, извлекает, классифицирует и документирует археологические артефакты в полевых условиях. Сокращает время фиксации находок на 50%. Полностью автономный — без облачных вычислений и интернета.

87.4%
Точность детекции
32 417
Изображений в датасете
22.7
FPS на RISC-V
200 мин
Автономная работа

Почему археология нуждается в роботизации

Хрупкое наследие под угрозой

Полевая археология остается одной из наиболее трудоемких и консервативных научных дисциплин. Ежегодно в мире проводится более 12 000 археологических экспедиций, при этом до 30% артефактов повреждаются или теряют контекстную информацию на этапе первичной фиксации из-за человеческого фактора.

В Центральной Азии, где сосредоточены тысячи неразведанных памятников от эпохи палеолита до периода Джучиева Улуса, проблема усугубляется климатическими факторами, кадровым дефицитом (более 40%) и риском утраты контекста при интенсивных раскопках.

45–52%
Времени экспедиции на рутинную документацию
18–25 мин
Среднее время фиксации одной находки
8–12%
Находок повреждаются при ручном извлечении
9.2/10
Оценка потребности в автоматизации
Археологические артефакты

ARCA 3.0 — глаза, руки и секретарь археолога

Автономный комплекс полевой документации

ARCA 3.0 берет на себя функции обнаружения, аккуратного извлечения, классификации и документирования археологических артефактов. Система работает полностью автономно — без облачных вычислений и подключения к интернету.

01

Компьютерное зрение YOLO

Кастомная нейросеть обучена на 32 000+ изображениях казахстанских артефактов. 42 класса находок.

02

Мягкий захват

Манипулятор с силиконовыми накладками адаптирует усилие под тип артефакта: керамика, кость, металл, камень.

03

Автоотчеты PDF/A-2b

Генерация паспортов находок в архивном стандарте ISO 19005 с QR-кодом и геопривязкой.

04

Меканум-шасси

Омнинаправленное движение для работы на ограниченном пространстве раскопа 1×1 м.

ARCA 3.0 робот с манипулятором

Первый в Центральной Азии робот на RISC-V с Edge AI

Плата LicheeRV Nano и компоненты

Локальный ИИ на 64 МБ RAM

ARCA 3.0 работает на архитектуре RISC-V (LicheeRV Nano) с полноценным Embedded Linux. Система запускает YOLO-нейросеть напрямую на роботе без облачных вычислений — критично для работы в степи и пустыне без интернет-покрытия.

Гетерогенная двухпроцессорная архитектура: LicheeRV Nano отвечает за компьютерное зрение и генерацию отчетов, ESP32 — за управление моторами и манипулятором в реальном времени.

Процессор
RISC-V C906 @ 1 ГГц
NPU
0.5–1 TOPS INT8
RAM
64 МБ LPDDR4
FPS детекции
22.7 кадр/с
mAP@0.5
87.4%
Энергопотребление
~5.5 Вт

От LEGO-прототипа до RISC-V за 9 месяцев

Параметр v1.0 LEGO v2.0 ESP32 v3.0 RISC-V + ESP32
Вычислительная мощность 0.03 GOPS 0.06 GOPS ~1.2 TOPS (INT8)
Оперативная память 64 МБ 0.52 МБ 64 МБ + 2 МБ PSRAM
Частота процессора 300 МГц 240 МГц 1000 МГц (C906)
Поддержка ОС LEGO Firmware FreeRTOS Embedded Linux
FPS детекции (YOLO) N/A 1.2 18–24
mAP@0.5 ~35% ~58% 87.4%
Время автономной работы 40 мин 90 мин ~200 мин
Грузоподъемность 80 г 250 г до 250 г

Интеграция в повестку ООН 2030

11

Устойчивые города

Защита мирового культурного наследия. Работа в «красных зонах» раскопов, цифровое сохранение артефактов до физического извлечения, обнаружение микротрещин невидимых человеческому глазу.

09

Инновации и инфраструктура

Первый в Центральной Азии робот на RISC-V в гуманитарной сфере. Импортозамещение, Edge AI для мест без интернета, синтез робототехники, CV и археологии.

04

Качественное образование

Открытый датасет Qazba (32 000+ изображений) как учебное пособие для студентов-историков, археологов и data scientist'ов. Бенчмарк для алгоритмов CV.

Доступные и воспроизводимые компоненты

Центральный узел — LicheeRV Nano

  • SoC: Sophgo SG2002
  • Архитектура: RISC-V (T-Head C906, RV64GCV)
  • Частота: до 1 ГГц
  • RAM: 64 МБ LPDDR4
  • NPU: 0.5–1 TOPS INT8
  • ОС: Embedded Linux (POSIX)
  • Интерфейсы: CSI, UART, I2C, SPI, USB 2.0, Ethernet

Система ввода-вывода — ESP32

  • Модель: ESP32-WROOM-32
  • Моторы: 4× TT-мотора через TB6612FNG
  • Сервоприводы: 4× MG90S (манипулятор)
  • Энкодеры: 4 канала квадратурного сигнала
  • Мониторинг: АКБ 18650 через ADC 12 bit
  • Связь: UART @ 115200 бод с CRC16
  • WiFi: Дублирующий канал к Dashboard

Манипулятор — Custom PVC

  • Конструкция: 4 DOF, PVC + PLA
  • База (Yaw): MG90S, 0–180°
  • Плечо: MG90S, 30–150°
  • Предплечье: MG90S, 20–160°
  • Хват: MG90S + силикон (μ ≈ 0.7)
  • Грузоподъемность: до 120 г
  • Защита: INA219 (контроль тока сервопривода)

Питание — 2×18650 Li-ion

  • Конфигурация: 2S, 7.4 В
  • Емкость: 3000 мА·ч
  • Энергоемкость: 22.2 Вт·ч
  • Buck Converter: КПД ~92%
  • 7.4 В: TT-моторы через TB6612FNG
  • 5.0 В: LicheeRV, сервоприводы, камера
  • 3.3 В: ESP32, датчики

Полевые испытания апрель–май 2026

88.5%
Success Rate захвата
431 / 487 попыток
87.4%
mAP@0.5
3000 валидация
260 ч
Экономия за сезон
≈ 6.5 рабочих недель
3.2%
False Positive
4.1% False Negative

Датасет «Qazba» — открытая научная база

Результат 8-месячной работы команды Hubtech совместно с Кызылординским областным историко-краеведческим музеем. Каждый класс верифицирован научным сотрудником музея. Источники: оцифровка фондов (15 000+), полевые экспедиции 2018–2025, открытые каталоги Эрмитажа и Британского музея, синтетическая генерация в Blender.

HubTech-qazba на Kaggle

Крупнейшая открытая коллекция изображений казахстанских артефактов. 6.2 ГБ, 32 417 изображений, 42 класса, 6 исторических эпох — от палеолита до Золотой Орды.

32 417
Изображений
42
Класса артефактов
6
Исторических эпох
6.2 ГБ
Объем архива

HubTech — Қызылорда Білім-инновация лицейі

Captain, Main Engineer
Аманбек Батыржан
HubTech
Product Manager
Әлішер Рашит
HubTech
Designer
Сұңғатұлы Әділет
HubTech
Mentor
Алмагүл Айтмағанбетова
Bilim-Innovation Lyceum

Три потока выручки

Прямые продажи

Три комплектации: ARCA Standard (базовая), ARCA Pro (RTK-GPS, расширенный манипулятор), ARCA Lab (учебный комплект).

B2G / B2B / B2A

RaaS

Аренда комплекса на полевой сезон с опциональным оператором. Снижает порог входа для небольших музеев и экспедиций.

Robotics as a Service

Data-as-a-Service

Qazba Academic License, Enterprise API и Fine-tuning под конкретный регион/эпоху. Доступ к полному датасету + API для обучения моделей.

Data as a Service