Műegyetemisták remekeltek a robotikai világversenyen

A világ második legjobbja lett a műegyetemi mérnökhallgatók robotkészítő csapata a World Robot Olympiad megmérettetés Costa Ricai döntőjében.

„Kiváló lehetőséget kaptunk az önfejlesztésre, saját képességeink és korlátaink megismerésére és meghaladására” – kezdték élménybeszámolójukat a World Robot Olympiad 2017 verseny műegyetemi döntős csapatának tagjai: Emmert Gergő, Knébel Miklós, Ludvig András, valamint Lengyel Richárd csapatcoach, akik mindannyian a Gépészmérnöki Kar német nyelvű mechatronikai mérnökképzésének végzős alapszakos hallgatói.

Az autonóm robotok versenyén minden évben új témát hirdetnek meg a mérnökszakos hallgatók számára (a 2016-os fordulóban egy bowlingozó robotot kellett megalkotniuk az indulóknak, a műegyetemi diákok sikeréről a bme.hu is beszámolt – szerk.).

Az idei szezon témája az egyetemisták kategóriájában a tetris játék volt: az összetett mérnöki kihívásban a nevezőknek egy olyan, 45cmx45cmx45cm nagyságú önjáró robotot kellett megtervezniük és megépíteniük, amely önállóan képes a tetris nevű logikai játék végrehajtására különböző formájú, fából készült és színes építőelemek felhasználásával egy előre meghatározott formában úgy, hogy az építőelemeket a földről felvéve egy függőleges, „berakó” formába kellett belehelyezni. Pontot ért minden, az adott időkorláton belül megkezdett és a résmentesen kitöltött sor is, amely 1 centiméter tűréshatárral illeszkedett a „berakó” forma külső határaihoz.

A robotok kötelezően felhasználandó vezérlőegységét, azaz a fő döntéshozó berendezést a myRIO nevű építőkészletből a National Instruments Hungary Kft. bocsátotta az induló csapatok részére. A vezérlőszoftvert LabView programnyelven kellett elkészíteni, továbbá a gépezethez kizárólag a MATRIX és a TETRIX építőrendszer elemeit használhatták fel az alkotók. A hallgatókra bízták az elektromos motorok, a szervók, az akkumulátor, az értékelő szenzorok, a kamerák, továbbá az érzékelők 3D nyomtatással készült burkolatának kiválasztását.

Az autonóm robotnak „önállóan” kellett végrehajtania a küldetését: a csapattagok semmilyen formában nem avatkozhattak be vagy segíthették a szerkezet működését. A vezérlőegység Bluetooth és Wi-Fi funkcióit ki kellett kapcsolni, továbbá bármilyen vizuális vagy audio jel kibocsátása a versenyből való azonnali kizárást vonta magával.

„Az idő volt a legnagyobb ellenségünk az éles helyzetekben” – elevenítették fel emlékeiket a műegyetemi mérnökhallgatók, akik meséltek arról is, hogy a nemzeti forduló után elhatározták: mindössze néhány hét alatt javítanak a robot teljesítményén és stabilitásán: hatékonyabb módszert választanak, ehhez pedig újratervezik a vezérlőprogramot és átépítik a szerkezet vázát. „A hazai versenyen még egyesével vettük fel az építőelemeket, ám a döntőre úgy készültünk, hogy a robotunk előbb a 16 tetris elemből álló nagy kocka rétegeit egyben felvéve úgy helyezze el azokat a pályán, hogy logikailag csoportosíthassuk a darabokat az összeillesztés előtt” – ismertették stratégiájukat.

A fiatalok végül a biztosra mentek, és az első fordulóra elkészített szerkezet vázával és annak több építőelemet elbíró kiegészítésével álltak starthoz San Jose-ban. Kellő izgalommal teltek a döntő pillanatai, ugyanis felkészülés közben váratlan műszaki hiba lépett fel, és gond adódott a tartalékban előkészített alkatrészekkel is. A csapatvezetőnek rögtönöznie kellett: egy idegen városban csupán néhány óra alatt felkutatott egy olyan műszaki boltot, ahonnan az elromlott elemeket pótolhatták.

A InnoRobot-X csapat világdöntőn bemutatott fejlesztéséről készült rövidfilm

A döntőben nyújtott teljesítmény Thaiföld mögött a második helyre volt elegendő, ami a verseny történetében az eddigi legjobb magyar eredmény. (Az egyes kategóriák idei helyezettjei a verseny honlapján tekinthetők meg  – szerk.) A csapat elégedett, bár a hallgatók úgy érzik, robotjukkal több pontot is szerezhettek volna.

A BME-s fiatalok élvezték a kihívást, amelynek a többi robotversennyel szemben az a sajátossága, hogy az indulók azonos feltételekkel indultak a megmérettetésen: mindenki ugyanabból az építőkészletből gazdálkodhatott, az eredményeket nem torzították az országok vagy intézmények financiális háttere közti különbségek.

„Szakmailag és emberileg is sokat fejlődtünk a felkészülés közben. Olyan képességeinket próbálhattuk ki, amelyekre csak egy-egy ilyen megmérettetésen adódik alkalom” – ecsetelték az elszánt diákok, akik e bajnokság alkalmával szereztek először tapasztalatot a felhasznált eszközökkel. Sikerrel alkalmazták az egyetemen szerzett LabView-tudásukat is, ám szerintük mindez nem lett volna elég a dobogós helyhez. A hallgatók folyamatosan továbbképezték magukat és menet közben tanultak olyan új technikákat, amelyeket későbbi tanulmányaik és munkájuk során is kamatoztathatnak. További nehézséget jelentett számukra a felkészülésük összeegyeztetése az egyetemi tanulmányokkal. „Néhány hét alatt barátokból igazi csapattá rázódtunk össze. Itt mindenkinek már kialakult a saját szakmai területe: volt, aki a mechanikáért, vagy az áramkörtervezésért, az elektronikáért és a szoftverfejlesztés témákért, a játék stratégiáját végző genetikus algoritmusért, a szenzorok egyedi burkolatának tervezéséért, míg más a képfelismerésért felelt.”

A fiatalok egy hetet töltöttek a verseny helyszínén, emellett meghívást kaptak egy Sacramento-i egyetem (California State University, Sacramento) TEDx-rendezvényére, és a fejlesztéseikről tartottak előadást a kaliforniai Szilícium-völgyben egy magyar alapítású iskola (a Woodside Priory School) diákjainak is.

Jelenleg az alapképzésben szakdolgozatuk befejezésén dolgoznak, és mindannyian azt tervezik, hogy mesterképzésben folytatják tanulmányaikat. Izgalommal várják a következő évi versenykiírást, amely – kiindulva az eddigi tendenciákból – egy ugyancsak tetris játékra képes robot megalkotása lesz, az ideihez képest valamilyen nehezített feltételrendszerrel.

TZS - GI

Fotók forrása: InnoRobot-X csapat