RobonAUT – Autonóm robotok versenye 2020

RobonAUT kiemelt kép

RobonAUT logó2020. február 15-én 11. alkalommal került megrendezésre a 2019/2020-as tanév őszi félévében a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszékének a gondozásában a RobonAUT – Autonóm robotok versenye.

Kaló Péter és Török Barbara szoftverfejlesztő OKJ képzésben résztvevő végzős hallgatók szakmai- és élménybeszámolója következik. Mindketten nagyon jól érezték magukat a versenyen. Beszámolójukat köszönjük.

Mi is az a RobonAUT?

A 2010 óta évente megrendezett programon egy műegyetemi tárgy keretében a résztvevőknek egy autonóm robotot és vezérlését kell elkészíteniük. A feladat, hogy a robotjárművek emberi beavatkozás nélkül, minél rövidebb idő alatt teljesítsék az akadálypályákat, egy előre nem ismert ügyességi pályán, útjuk során teljesítve a legtöbb részfeladatot. Az a csapat lesz a győztes, aki gyors és pontos irányítással szereli fel robotját, így szerezve a legtöbb pontot a futamokon.

A verseny sikerét egyértelműen jelzi a hallgatók aktivitása, valamint a külvilág érdeklődése a RobonAUT iránt. A versenyen villamosmérnökök, mérnökinformatikusok és mechatronikai mérnök mesterhallgatók vehetnek részt. Csapatonként egy robotot kell készíteni. A csapatok létszáma 3 fő (indokolt esetben 2 fő).

2020-ban a csapatok között volt 7 junior és 4 senior csapat, összesen 32 versenyző indult neki a kihívásnak. A jelentkező csapatok között fellelhető a 2019-es év junior győztese, az Override, és újra jelen van az összesítettben első helyezett Faketelen Taxi, és az összesített második, a Tesla Monsters is.

A tanszék biztosít eszközöket, illetve anyagi támogatást a robot megépítéséhez:

  • 1 db autómodell,
  • 1 db processzorkártya,
  • 2 db rádiós modul,
  • 75000 Ft szabadon felhasználható költségkeret,
  • egyéb alkatrészek (vonalszenzor, motorvezérlő, Bluetooth modul).

A csapatokat tematikus szemináriumokkal készítették fel a versenyre. Ezen alkalmakon egy-egy, a verseny szempontjából fontos tématerületeket érintettek és tekintettek meg. Négy szeminárium (Hardver, Altium Designer, Szoftver, Szabályozástechnika) támogatta a csapatokat a felkészülésben.

Versenyfeladat

A robotjárműveknek két akadálypályán kell végig haladniuk, és ennek során különböző feladatokat kell teljesíteniük. Egyik pályán az ügyesség, a másik pályán a gyorsaság számít.

A gyorsasági pályán enyhe lejtők és emelkedők nehezítik a robot haladását, illetve magát az útvonalat egy vezetővonal jelöli. A gyorsasági pályán minél jobb köridő elérése a cél.

Az ügyességi pálya egy labirintusnak felel meg, ahol a robotjárműnek fel kell térképeznie a területet, és ezt követően tud tovább haladni a gyorsasági pályára.

RobonAUT 1. kép

Ügyességi pálya elemei

A gyorsasági és ügyességi pálya előre definiált elemekből épül fel, ezek:

  • a pályaelemeket összekötő egyszerű vezetővonal,
  • start és cél,
  • elágazás és becsatlakozás,
  • zsákutca,
  • pályaszakasz kapu (18 db),
  • sávváltás.

RobonAUT 2. kép

Kvalifikációk

  • Előzetes kvalifikáció: az autók vonalkövetését és safety car (tanszék által készített autó) követését hivatott ellenőrizni.
  • Ügyességi kvalifikáció: az autóknak sikeresen kell teljesíteniük az ügyességi pályaelemeket egy versenybíró jelenlétében.
  • Gyorsasági kvalifikáció: az autóknak, egy előre felépített pályán kell végig haladniuk, egy megadott időn belül.

Az induló csapatok nevei és logói elérhetők a verseny weboldalán.

A Tesla Monsters csapat autójának terve és fényképe:

RobonAUT Tesla Monsters

Élménybeszámoló

Már kezdés előtt fél órával nagy tömeg várta a verseny kezdetét a BME Q épület aulájában. Dr. Tevesz Gábor egyetemi docens, a fő szervező, a verseny megálmodója kezdte beszéddel ezt a fantasztikus napot. Népes csapat munkálkodott a versenyen, kb. 40-50 ember. Kiss Domokos versenykoordinátor és versenybíró folytatta a beszédet, a nézőközönséggel ismertette a verseny szabályait.

Aznap reggelig nem volt ismert a pálya felépítése a csapatok számára. A döntőig 6 junior és 4 senior csapat jutott el, hogy hősiesen megküzdhessenek egymással. A versenyen vegyesen mérték össze az erejüket. A csapatoknak fél év felkészülési idejük volt, hogy egy jól működő robot autót készítsenek el. Sokat számított a találékonyság, az ötletelés és a robot autók design-ja.

A csapatok plusz 10 pontot tudtak gyűjteni a nézőközönség által. A közönség szavazhatott arra a csapatra, amelyik a legjobban tetszett nekik. Figyelembe vették ki milyen jól vette az akadályokat, vagy éppen kinek milyen design került az autójára. A közönség szavazásnál a Faketelen Taxi kapta a 10 pontot.

  • A versenyt elsőként az ABS nevű csapat kezdte. Az akadályokat jól vették.
  • A második csapat volt a Led Bull, akiknél egy ütközést követően megsérült az egyik szenzor, így az ügyességi pályát nem tudták befejezni. A gyorsasági pályát így is megpróbálták, de végül az autójuk kiment a pályáról.
  • Az Override nevű senior csapat folytatta harmadikként a mérkőzést.
  • Negyedikként a FalnakMegyek csapatnak csak 4 kaput sikerült teljesíteniük, majd a programjuk végtelen ciklusba került. Próbáltak javítani a helyzeten egy rögtönzött szereléssel, mert mint kiderült: kiégett az egyik biztosítékuk. A felkészülés alatt már történt ilyen velük, így tartalék biztosítékkal hamar megoldották a problémát.
  • A Stranger Gears volt az ötödik csapat, akik két kapu kivételével teljesítették az ügyességi pályát. Ők voltak az első csapat a verseny alatt, akik a gyorsasági pályán az autójukkal előzést hajtottak végre.
  • Az Unemployed & Single volt az első olyan csapat, akik minden kaput érintettek és sikeresen ki tudtak állni a safety car mögé. A gyorsaságin az első előzést sikeresen teljesítették, a másodikat sajnos nem.
  • A hetedik csapat a GITegylet volt, akik az autójukon díszként Nemecsek Ernő „kalapját” használták kabalaként. Az ügyességi pályán minden kaput érintettek, a gyorsasági pályán mindkét előzést sikeresen végrehajtották.
  • Nyolcadik csapatként következett a Riders of the ST ARM, akik az ügyességi pályán csak 3 kaput hagytak ki. A gyorsasági pályán már nem tudtak elindulni, mert az autójukban hiba keletkezett.
  • A Tesla Monsters kilencedikként vett részt a versenyen. Senior csapatként teljesen új autót készítettek, melyben két ventilátor helyezkedett el, hogy jobban le tudja szorítani az autót. Az összes kaput sikeresen teljesítették az ügyességi pályán.
  • Az utolsó induló csapat a Faketelen Taxi volt. Ők is egy teljesen új autót építettek, melynek összsúlya 8 kg lett. Az ügyességi pályán az összes kaput hibátlanul bejárták, a kiállást egy új manőverrel oldották meg, melytől a nézőközönség tapsviharban tört ki. A gyorsasági pályán mindkét előzést sikeresen teljesítették, és az idei legjobb kört futották.

Ezután fél órás szünet következett az eredményhirdetés előtt. A Faketelen Taxi egyik tagját, Sárközy Balázst kérdeztük meg arról, hogy milyen nyelven programoztak. Az autó alapját egy Raspberry Pi adta, amelyen Linux futott. Programozás terén az autót több részre osztották, egyes részek Python-ban, más részek C-ben és C++-ban voltak megírva. Az autójukba 14 szenzort építettek be, ezek segítségével navigált a robot autó a pályán. A pálya feltérképezésénél és követésénél Descartes koordináta-rendszerrel dolgoztak.

A verseny részletes eredményei megtalálhatóak a verseny weboldalán.

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

First Lego League

First Lego LeagueA Nemzetközi LEGO® Robot versenyek azért jöttek létre, hogy a segítsék/erősítsék a műszaki, természettudományos és informatikai kompetenciák fejlesztésén túl a kooperatív csoportmunkát, a problémamegoldásra orientáló komplex gondolkodásmódot. A hazai oktatási rendszerben ezek az összetevők is egyre hangsúlyosabban jelennek meg. A Magyarországon is „játszható” nemzetközi versenyek közül kiemelkedik két verseny: a FIRST® LEGO® League (FLL) és a World Robot Olympiad™ (WRO).

2018. december 15-én FLL bíróként részt vettem az Edutus Egyetem által – már sokadik alkalommal – megrendezett FLL robotika verseny tatabányai regionális fordulóján. 3 fős zsűri tagjaként a feladatom a versenyre elkészült kutatási projektek értékelése volt.

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

Az FLL verseny 1998-ban indult, melyen 70 országból, mintegy 30 000 csapat vesz részt évente. Magyarország a Central Europe régióban vesz részt, ahol kb. 800-900 csapat mérkőzik meg egymással. Egy csapat 3-10 főből áll, választott csapatvezetőjük van és mindannyian 9-16 év közötti tanulók.

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

Minden évben van egy központi témája a versenynek, ami két szálon fut:

  • Kutatási projekt: a kutatási feladat témáját megismerve a csapatok egy problémát keresnek, amelyre az életkoruknak megfelelő megoldást kell adniuk és tevékenységükről 5 perces prezentációban számolnak be a versenyen. A zsűri értékeli a kutatási projekt megvalósítása során a probléma azonosítását, elemzését, a meglévő megoldások áttekintését, a csapat megoldását, a megjelenő innovációt, a prototípust, a prezentáció felépítését, hatékonyságát, eredetiségét, a csoportmunkát. Letölthető a 2018-as kutatási feladat leírása.
  • Robotika: egy kb. 3 m2-es akadálypályán tűznek ki 10-15 megoldandó feladatot, amelyre a csapatnak robotot kell tervezni, építeni és programozni. A robotnak 2,5 perc alatt kell önállóan, a programja által vezérelve megoldania a feladatokat. Az akadálypálya egységes, minden évben központilag készítik el. A feladatok teljesen probléma centrikusak, a csapat találja ki, hogyan oldja meg, nincs abszolút jó megoldás. A verseny során a robotot át lehet építeni, és csak a pálya kijelölt területén lehet kézzel hozzáérni. A zsűri értékeli a robot dizájnt, amely a megépített konstrukció ötletességét, hatékonyságát, valamint a programok forráskódjainak működését jelenti. Külön feladat alapján értékelik a csapatmunkát is. A nemzeti fordulókból a legjobbak jutnak tovább a nemzetközi fordulókba. Letölthető a 2018-as robotverseny feladat leírása.

A 2018-as verseny során az INTO ORBIT nevű projektet kellett megvalósítani, amelyben a csapatnak azonosítania kellett egy olyan fizikai vagy társadalmi problémát, amellyel szembe kell néznie az embereknek egy hosszú távú űrutazás során a naprendszerünkön belül, és javaslato(ka)t kellett tenniük a megoldására. A korábbi évek projekt témakörei is, illetve korábbi események hírei is elérhetők: Edutus 2017, Debrecen 2018, valamint nemzetközi és hazai robotversenyek általában.

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

A verseny teljes dokumentációja, specifikációja több száz oldal angol nyelven és részben nonverbálisan elérhető anyagból áll és évről-évre változnak a konkrétumok, de a koncepció (alapértékek: discovery, innovation, impact, inclusion, teamwork, fun) állandó. A 2018-as robotverseny akadálypálya megépítve így nézett ki:

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

FIRST® LEGO® League robot verseny 2018

5 csapat mérkőzött meg egymással: Refisek, RoboGo_5vos, Maros Robo Team, legÓÁG, FrankaRobotics. A kutatási projektben többféle megközelítést alkalmaztak. Volt, ahol a technológiai, informatikai eszközorientált, kommunikációs problémák, fiziológiai szükségletek domináltak, máshol inkább perspektivikusabb társadalmi, szociológiai aspektusok és a fenntarthatóság kerültek előtérbe. Három csapat igazán kiemelkedett a délelőtti zsűri előtti fordulóban prezentációjukkal és kaptak sok-sok ötletet, javaslatot. Ők délután még egyszer megtartották előadásaikat, immár a teljes – kb. 120 fős tanulókból, felkészítő tanáraikból, szülőkből, testvérekből álló – közönség előtt. Szeretném kiemelni, hogy – miközben több szálon is futottak az egész napos rendezvényen az események – a TOP 3 csapat tagjai kiegészítették, átdolgozták délutánra a délelőtti prezentációikat és figyelembe vették a kapott ötleteket, javaslatokat. Egy markáns példa: a Plútóra küldött expedíció vezetője délelőtt még erősen autokratikus diktátor politikusként jelent meg, de délutánra már inkább emberközpontú spirituális vezetővé szelídült.

Örülök, hogy részt vehettem az FLL 2018 versenyen. Tartalmasnak bizonyult ez a nap. A szervezés nagyon profi volt. Legközelebb is szívesen csatlakozom.