fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Plus Minus

Róbmy razem roboty

Zapasy sumo robotów humanoidalnych podczas zawodów Robot Challenge w Wiedniu
materiały prasowe
Niemal co weekend w jakimś mieście organizowane są zawody i pokazy mniejszych i większych automatów. Przychodzą na nie nie tylko hobbyści, ale też rodziny z dziećmi oraz łowcy technicznych talentów.

Młody człowiek w dżinsach przyklęka przy białej kilkumetrowej planszy, na której wyrysowano czarną, krętą linię. Manipuluje kilka sekund przy miniaturowym samochodziku, przypominającym skrzyżowanie karalucha i bolidu Formuły 1. Potem ustawia auto na linii. Samochodzik zrywa się do przodu, pędzi po linii, zgrabnie wchodząc w zakręty.

Tak wygląda podążanie za linią, jedna z dyscyplin na zawodach robotów. Polscy studenci w konstruowaniu automatów startujących na takich zawodach są w światowej czołówce. Każda uczelnia techniczna oraz wiele szkół średnich w Polsce mają dziś koła naukowe, których członkowie poświęcają czas szykowaniu robotów do startu w zawodach.

– Budując roboty, trzeba wykorzystać wiedzę zdobywaną na studiach, a nawet potrzebne jest tej wiedzy trochę więcej – mówi Patryk Antończyk, przewodniczący koła naukowego Mechatron z Politechniki Poznańskiej. – Jest to wspaniałe hobby, bo po pierwsze, daje satysfakcję ze zbudowania czegoś, co działa, po drugie, można zawieźć robota na zawody, porównać go z innymi konstrukcjami i wymienić się doświadczeniami. Aby zbudować coś podstawowego, co będzie po prostu działać, nie potrzeba zbyt wielu nakładów finansowych, wystarczy trochę zwykłych części. Jeśli jednak chcemy skonstruować robota, który będzie wygrywał zawody, to już potrzeba pewnych inwestycji – tłumaczy Antończyk.

Przykładem takiego doinwestowanego robota-zwycięzcy jest Flash Mariusza Pałubickiego, kolegi Antończyka z koła naukowego Mechatron. Robot ten regularnie wygrywa zawody w śledzeniu linii. Sprawność najlepszych robotów w tej dyscyplinie jest imponująca, choć kreska skręca ostro co kilkadziesiąt centymetrów, roboty pędzą po niej z prędkością 3 m/s. Pałubicki, aby uczynić swojego Flasha niepokonanym, wyposażył go m.in. w więcej silników (po dwa na koło), dodatkowo używa wyższego napięcia. – Silniki powinny działać pod napięciem 6 V, a ja zasilam je 12 V – mówi Pałubicki. – To daje większą moc, ale może doprowadzić do awarii. Właściwie powinienem przed każdymi zawodami wymieniać silniki, ale nie zawsze mnie na to stać. To są drogie części modelarskie, nieprodukowane masowo. Koszt całego mojego robota to ok. 1000–1200 zł. Flash jeździ zazwyczaj z prędkością 2,5–3 m/s, ale nie zawsze wyższa prędkość jest lepsza, bo można wypaść z zakrętu. Przy długości robota 30 cm ma on tylko 0,1 sekundy, by zareagować na wiraż, i jeśli akurat zdarzy się zakręt pod kątem prostym po długiej prostej, na której pojazd się bardzo rozpędzi, to kraksa murowana – mówi Pałubicki.

W dwa lata został mistrzem

Jak tłumaczy Pałubicki, to co najbardziej lubi w zawodach robotów, to ich atmosfera – przychodzi mnóstwo rodzin z dziećmi, które świetnie się bawią. My też się bawimy, pomagamy sobie nawzajem, jak komuś się coś zepsuje, zawsze wszyscy próbują mu pomóc. Podobnie zresztą jest w kole naukowym, starsi pomagają młodszym. Kiedy dwa lata temu przyszedłem na pierwsze zajęcia, układy scalone to były dla mnie czarne klocki. Zostałem przeprowadzony za rękę przez kolejne etapy konstrukcji robotów i dziś tłumaczę arkana tej sztuki innym.

Antończuk i Pałubicki zgodnie mówią, że pracodawcy bardzo są zainteresowani sukcesami na zawodach robotów widniejącymi w CV osób szukających posady. Niektórzy przedstawiciele przemysłu i firm elektronicznych przychodzą nawet na zawody, by łowić techniczne talenty.

Robot Flash Pałubickiego zajął pierwsze miejsce w swojej dyscyplinie podczas tegorocznych zawodów Robot Challenge, które odbywają się w Wiedniu. Są to największe na świecie tego rodzaju zmagania. Drużynowo Polska zajęła w nich w tym roku trzecie miejsce, za Meksykiem i Turcją, ale wcześniej (w latach 2011–2014) cztery razy z rzędu Polacy byli pierwsi w ogólnej klasyfikacji. Nie ma wątpliwości, że w konstruowaniu robotów-sportowców polscy studenci są naprawdę dobrzy.

W zawodach w Wiedniu oprócz podążania za linią odbywają się też konkursy w innych dyscyplinach. Bardzo ciekawym wyzwaniem jest zbieranie krążków. Dwa roboty wpuszczane są na arenę, na której losowo rozmieszczono krążki, niebieskie i czerwone. Robot ma za zadanie zbierać krążki w zadanym kolorze i zanosić je do swojej bazy. Automat nie tylko musi mieć dobry system analizy obrazu i orientacji przestrzennej, musi też sobie radzić z transportem krążków.

Wielkie emocje na zawodach budzi oczywiście sumo, czyli walki robotów. Cel zmagań jest podobny, jak w przypadku ludzkiego sumo: czyli wypchnięcie przeciwnika poza matę. Ważne jest, aby konkurenta zlokalizować. Roboty używają w tym celu czujników ultradźwiękowych lub działających w podczerwieni. W tym roku polskie roboty zdominowały zawody w najcięższej kategorii wagowej (do trzech kilogramów), zajmując dwa pierwsze miejsca. W 2014 roku polskie konstrukcje triumfowały w najniższej kategorii wagowej (minisumo – waga robota nie może przekraczać pół kilograma, a wymiary 10 x 10 cm) oraz w kategorii robotów człekokształtnych.

Średniowieczny turniej w Kanadzie

O ile Robot Challenge w Wiedniu to zawody, w których zawsze mamy te same dyscypliny, o tyle amerykański konkurs First Robotics Competition zorganizowany jest w inny sposób. Konkurs zawsze ma inny motyw przewodni i nigdy nie wiadomo, jakimi możliwościami roboty będą musiały wykazać się w kolejnym roku. Tematyka konkursu ogłaszana jest 9 stycznia i uczestnicy mają półtora miesiąca na skonstruowanie swoich zawodników. Konkurs First cieszy się w USA i Kanadzie wielkim prestiżem, jego pomysłodawcą i organizatorem jest wynalazca Dean Kamen, ten, który skonstruował m.in. Segwaya. Uczestnikami mogą być tylko uczniowie szkół średnich, osoby starsze i bardziej doświadczone mogą im tylko służyć radą. Ale jeśli np. coś się zepsuje – uczniowie muszą naprawić to sami.

Jak dotąd tylko jeden polski robot brał udział w tym konkursie – było to w tym roku. Robota skonstruowała młodzież z Zespołu Szkół nr 3 w Kraśniku, która tworzy drużynę Space Gears. Motywem przewodnim było tym razem średniowiecze. Automaty miały za zadanie ciskać pociskami do warownej wieży oraz pokonywać różne przeszkody, np. fosę i most zwodzony. Kraśniczanom poszło w konkursie dobrze: spośród drużyn debiutujących byli drudzy. Zdobyli też specjalną nagrodę sędziów za to, że chętnie pomagali innym drużynom oraz za innowacyjność ich konstrukcji. Te dwa laury nie wystarczyły niestety, aby dostać się do finału, ale i tak młodzi cybernetycy ze Space Gears są zadowoleni.

– Skonstruowanie robota było oczywiście trudne, ale kluczowe było zdobycie pieniędzy na wyjazd – opowiada Dariusz Głuchowski, nauczyciel z Kraśnika, koordynator drużyny. – Udało nam się uzyskać 120 tys. złotych od różnych sponsorów, np. firmy 3M. Cały wyjazd wymyślił Ryszard Kuśmierczyk, urodzony w Kraśniku inżynier, który w latach 80. musiał wyjechać do Kanady, bo ówczesne polskie władze dręczyły go z powodu działalności opozycyjnej. To od niego wyszedł pomysł, byśmy startowali. Bardzo pomocny był starosta kraśnicki. Dzięki zebranym pieniądzom mogliśmy kupić części do budowy robota i wysłać swoją reprezentację do Windsor do Kanady, gdzie odbywał się pierwszy etap konkursu.

Jak opowiada Głuchowski, wycieczka za Atlantyk to dopiero początek przygody kraśnickiej młodzieży z robotyką.

– Ciągle urządzamy pokazy maszyny np. na uczelniach. Ostatnio, gdy byliśmy w Wojskowej Akademii Technicznej, zaproponowano nam skonstruowanie robota, który potrafiłby podczepiać ładunki wybuchowe pod czołgi. Z kolei Politechnika Warszawska zamierza u nas zamówić drona, który mógłby utrzymywać się w powietrzu przez godzinę. Gdyby udało się rzeczywiście dopiąć te kontrakty, moglibyśmy zdobyć pieniądze na naszą działalność. Kolejną sprawą są trzy innowacje, których dokonaliśmy, konstruując robota. Zamierzamy je opatentować i spróbować czerpać z tego zyski – mówi Głuchowski.?W przyszłym roku kraśniczanie znów zamierzają wyjechać na konkurs FIRST. Starają się też prowadzić pracę u podstaw, prowadzą już zajęcia w szkołach, a wraz z władzami samorządowymi planują otwarcie Młodzieżowego Centrum Robotyki w Kraśniku.

Zwycięstwa w zawodach to za mało

Ciągle rozmawiamy z potencjalnymi sponsorami i zauważyłem, że przemysł jest zainteresowany wspieraniem tego rodzaju inicjatyw, bo to są kuźnie ich przyszłych kadr – mówi Głuchowski. – W Polsce mamy dużą szansę na rozwój tej branży, bo są u nas średnie szkoły techniczne, których nie ma np. w USA. W Polsce uczniowie techników potrafią na przykład czytać rysunki techniczne, Amerykanie w tym wieku nie mają takich umiejętności. Należy porządnie dofinansować młodzieżowe inicjatywy, bo bez pieniędzy się nie obejdzie, trzeba przecież kupić części, trzeba też jeździć na konkursy, bo tylko w ten sposób można zdobyć renomę. Nasze kółko robotyki działa tak naprawdę jak firma, mamy zarówno programistów i mechaników, jak i strategów i specjalistów od wizerunku. Żeby odnieść sukces, potrzebni są ludzie o rozmaitych talentach, którym przyświeca wspólny cel.

O tym, że dobra drużyna musi się składać z różnych specjalistów, mówi też Mikołaj Marcinkiewicz, prezes Koła Naukowego Robotyków działającego przy wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. – Mamy w swoim gronie konstruktorów, mechaników, programistów, elektroników. Zespół musi być zróżnicowany. Jeździmy na rozmaite zawody, polskie i zagraniczne, w zeszłym roku zdobyliśmy 25 nagród. Konstruowanie robotów z myślą o zawodach to świetny trening. Z każdą kolejną maszyną człowiek uczy się czegoś nowego – mówi Marcinkiewicz.

Ale, jak zastrzega, ambicje Koła Naukowego Robotyków nie ograniczają się do automatów startujących w dyscyplinach sportowych. Warszawscy studenci chcą tworzyć maszyny, które będą pomocne w prawdziwym życiu. Mają kilka pomysłów, z których najbardziej zaawansowany jest Zipper – modularna platforma mobilna.

– Jest to niewielki, mieszczący się w plecaku robot, który będzie mógł być używany przez służby ratownicze – tłumaczy Marcinkiewicz. – Proszę sobie wyobrazić, że ratownicy docierają na miejsce katastrofy i dopiero się orientują, jakie są warunki. W zależności od tego mogą wyposażyć robota w odpowiedni napęd oraz zestaw czujników i narzędzi, tak by najlepiej poradził on sobie w konkretnej sytuacji.

Marcinkiewicz i jego koledzy chcą, by Zipper rzeczywiście trafił do produkcji, chcą powołać do życia firmę typu start-up, szukają inwestora. – Jesteśmy ambitni – tłumaczy. – Zwycięstwa w zawodach cieszą, ale nie wystarczają nam. Chcemy pójść dalej. Chcielibyśmy, by robotów było jak najwięcej wokół nas, by pomagały ludziom. Nam to z jednej strony zapewniłoby pracę, a z drugiej dałoby możliwość bycia pożytecznym.

Polska młodzież doskonale sobie radzi również z konstruowaniem łazików marsjańskich. W tym roku w konkursie University Rover Challenge na pustyni w stanie Utah w USA wystartuje siedem drużyn z Polski (na 30 wszystkich zespołów). Do USA polecą studenci z Rzeszowa, Częstochowy, Łodzi, Białegostoku, Warszawy oraz dwie ekipy z Wrocławia. Konkurs składa się z kilku konkurencji, m.in. badania geologii terenu i możliwości występowania na nim życia, konserwacji urządzeń, dostarczania pakunków we wskazane miejsce oraz pokonywania przeszkód terenowych. Jakich wyników mogą się spodziewać łaziki z Polski? Patrząc na to, jak radziły sobie w poprzednich latach, mogą zdeklasować przeciwników. W zeszłym roku zawody wygrała drużyna z Politechniki Rzeszowskiej Legendary Rover Team, która zdobyła 460 punktów na 500 możliwych. Kolejny zespół, z amerykańskiego Brigham Young University, zdobył aż o 89 punktów mniej. Zbliżony wynik do Amerykanów uzyskały kolejne polskie łaziki, konstrukcje studentów z Politechniki Wrocławskiej i Politechniki Białostockiej, które zajęły trzecie i czwarte miejsce.

Ktoś może się dziwić, po co młodym Polakom budować marsjańskie pojazdy? Przecież Polacy na Marsa misji i tak nie wyślą. Wbrew pozorom nie ma w tym nic absurdalnego, dziś przemysł kosmiczny opiera się na ścisłej międzynarodowej współpracy i inżynierowie z Polski radzą sobie w tej branży bardzo dobrze, proponując świetne urządzenia za niezbyt wygórowane ceny. Niejeden z młodych pasjonatów robotyki będzie mógł kiedyś pracować w kosmicznej branży.

Niezależnie od tego, jaka przyszłość ich czeka, studenci z Rzeszowa, oddając się swojej pasji, dobrze się bawią. W internecie umieścili właśnie film, na którym ich marsjański łazik kupuje piwo podczas juwenaliów.

PLUS MINUS

Prenumerata sobotniego wydania „Rzeczpospolitej":

prenumerata.rp.pl/plusminus

tel. 800 12 01 95

Źródło: Plus Minus
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA