Világlátott robotok – focipályán, labirintusban

A Neumann János Számítógép-tudományi Társaság (NJSZT) is jelentős mértékben támogatta, hogy a neves RoboCup világversenynek hazai indulói is lehessenek. 45 ország 500 csapatának közel 3500 versenyzőjével együtt mutatkozhattak be honfitársaink. A hazai versenyzők közül két csapat, a BnJ „robot-focicsapata” és a Legorockers jutott ki a lipcsei versenyre az NJSZT támogatásával. 

Simon Béláné, Vitkos Bence, Andrási Benedek és Gorondi János az oklevéllel.

Simon Béláné, Vitkos Bence, Andrási Benedek és Gorondi János az oklevéllel.

Az ifjúsági korcsoporton belül a Primary kategóriában induló „BnJ” nevű focizó robotcsapat „Best Super Team Integration” díjat érdemelt ki . A verseny ideje alatt a nemzeti csapatokat egyéni versenyszámaik után minden ligában beosztották a 2-4 nemzetből álló ún. Super Team-ekbe (Összetett Csapatokba). Ezek utána egymással versenyeztek és a verseny eredményén kívül megfigyelés és interjú során pontozták őket. Szempont, hogy mennyire ismerték meg egymást, hogyan építették fel a stratégiájukat, mit tanultak meg egymás robotjairól – és egymás kultúrájáról. A magyar csapat a német, japán és portugál csapatokkal alkotott Super Team-et – és érdemelte ki az elismerést. A magyar csapat mentora Simon Béláné dr., az NJSZT Szabolcs-Szatmár-Bereg Megyei Szervezet elnöke volt. A mentorok napközben ki voltak zárva a segítségadásból, de pedagógusi munkájuk tartotta össze a közösséget.

Foci az angol csapattal.

Foci az angol csapattal.

A robotfoci meccsekben a BnJ utolsó előtti lett a 15 csapat között. Az első mérkőzésen az angol csapatot 7:0-ra legyőzték , sajnos a többi csapat viszont őket verte meg (14./15). A meccsek ún. svájci rendszer szerint zajlottak, melynek alapelve, hogy minden fordulóban az előzőleg azonos vagy hasonló teljesítményt elért versenyzők kerülnek szembe egymással, az első fordulót leszámítva, melyben pontok hiányában sorsolással döntenek. A győztes egy, a döntetlent elérő fél pontot szerez, a vesztesek nem kapnak pontot. Az első forduló után a győzteseket a győztesekkel, a veszteseket a vesztesekkel, a döntetlen eredményt elérteket a döntetlenezőkkel párosítják össze, majd a következő fordulóban a (közel) azonos pontszámúak kerülnek párba, ugyanazt az ellenfelet pedig senki nem kapja meg kétszer. 

A BnJ sokszor jobb volt taktikailag, mint ellenfelei, de kisebb teljesítményű motorokkal felszerelt robotjai nem voltak olyan gyorsak, mint sok más ország indulójának robotjai. Sajnáljuk, hogy idén csak a 14. helyezésig jutottak el – talán az „igazi” magyar focisták az idei Európa Bajnokságon nyújtott teljesítménye jövőre ad egy kis inspirációt a „robotváltozatoknak” is. Azt viszont tudni kell, hogy a RoboCup filozófiája szerint a hangsúly nem az eredményeken, hanem a megszerzett tudáson van, a Junior ligák is oktatási céllal jöttek létre 2000-ben. A verseny pedig idén is nagy élmény és tapasztalat volt a diákoknak.

Az NJSZT országos- és a Csongrád megyei területi szervezet támogatásával kiutazó LegoRockers csapat (a Csongrádi Batsányi János Gimnázium tizenegyedikes diákjai, Gilicze Kristóf és Járó Ádám) a RoboCup Junior versenyen, Rescue Maze (menekítő robotok, labirintus terepen) kategóriában képviselte Magyarországot. Kategóriájukban a középmezőnyben végeztek, a 14.(/23) helyezést érték el. Mentoruk Gilicze Tamás volt.

A Legrockers csapata.

A Legrockers csapata.

Robot a labirintusban
(Részletek a Legorockers csapat beszámolójából )

A Rescue Maze kategóriában a katasztrófa sújtotta területet egy szabályos egységekből álló, többszintes, fel- és lejárókat, akadályokat, törmelékeket, bukkanókat és tiltott területeket is tartalmazó labirintus szimbolizálja. Az önállóan működő robotnak 8 perc alatt a terület minél nagyobb részét kell túlélők után kutatva bejárnia. A túlélőket a labirintus falaira rögzített hőforrások szimbolizálják, ha a robot észleli ezeket, akkor jelzőfénnyel és „mentőcsomagként” egy legalább 1cm3-es apró tárgy kidobásával jelzi a teljesítést. A robot megbízhatósági bónuszpontot is gyűjthet, ha nem azonosít tévesen áldozatot, nincs szükség újraindításra és visszatér a kiindulási pozícióba . 

Robot a labirintusban.

Robot a labirintusban.

Kristóf és Ádám egy Arduinoval vezérelt, ultrahangos távolságérzékelővel, gyroszenzorral, hő- és fényérzékelővel tájékozódó robottal versenyeztek. A robotot alkatrészekből építették, a robottestet is a csapat egyik tagja tervezte és állította elő 3D nyomtatóval. A labirintusban történő közlekedéshez különféle algoritmusokat, a tájékozódáshoz és a megbízható, kívánt irányú haladáshoz, a szenzorok működésének optimalizálásához PID-módszereket alkalmaztak. 

A terep főbb paraméterei előzetesen ismertek, de bizonyos részletek csak a helyszínen váltak konkréttá és így a világkupán, az „éles bevetésen” számos új kihívással is szembesültek a csapatok. A három nap alatt lezajló 8 futam során a verseny rendezői fokozatosan nehezítették a labirintust és a pályát. A futamok között a csapatok egy elkülönített arénában készülhettek, egyszerűsített gyakorló pályákon tesztelhettek. Az arénába a felkészítést segítő mentorok nem léphettek be, kívülről, nézőként szemlélhették az aréna külső széléhez közeli versenypályákon zajló futamokat.

Minden évben a verseny zárónapján rendezik a Super Team versenyt, ahol sorsolással döntik el, hogy kik lesznek az együttműködő csapatok, és ekkor hozzák nyilvánosságra a feladatot is. Ők a szintén kétfős japán Atlantis csapattal kerültek párba. A terepet egyszintes, hosszan elnyúló labirintussá alakították a szervezők, a két robotot egyszerre kellett működésbe hozni a pálya két végpontján, de először csak a felderítő robot indulhatott el. Az első robotnak a pályát bejárva, a túlélőket felkutatva, mentőcsomagokat kellett elhelyeznie, majd megkeresni a kijáratot a labirintus másik oldalán és az ott várakozó robotnak valamilyen módon jelt adni az indulásra. A második robot feladata ezek után a használt mentőcsomagok terepről történő begyűjtése és a kiindulási raktárba való szállítása volt.

Ezt a feladatot néhány órás felkészülés után a különböző robotkonstrukcióval rendelkező csapatoknak együttműködve kellett megoldani. A japán és magyar csapat tagjai és a két robot is megtalálta a „közös nyelvet”, ötletes, jó megoldást találtak, amit a rendelkezésre álló körülmények között eredményesen teszteltek. A japán csapat végezte a felderítést, a magyarok feladata a begyűjtés volt. A verseny mindössze két futamból állt, sajnos a japán felderítő robot különböző okok miatt, de egyik alkalommal sem jutott ki a labirintusból, így a magyar robotnak nem volt lehetősége kipróbálnia magát az éles versenyben.

Az öt versenynap alatt a csapat tagjai sok tapasztalatot gyűjtöttek, tárgyi tudásuk gazdagodása mellett olyan készségek, képességek birtokába kerültek a versenyhelyzetek megélésével, ami a későbbiekben sok helyzetben előnyükre válik majd. Több ország fiataljaival dolgoztak együtt, képesek voltak saját ötleteiket érvényesíteni, fejleszteni, hozzáigazítani a bíróktól érkező jelzésekhez és a folyton változó körülményekhez. Más ligák és a felnőtt kategóriák futamait látva szélesedett látókörük a robottechnika alkalmazása és a mesterséges intelligencia kutatása terén.

A RoboCup verseny elsősorban a tudásmegosztásról, a robotika fejlődéséről szól, ezért a díjazottak valamennyi Junior és Major kategóriában a versenyt követően közzéteszik dokumentációikat, ezzel is elősegítve az innovációk létrejöttét, vagy az újonnan versenybe bekapcsolódók felzárkózását.

A versenyről

A június 30. és július 4. között zajlott 20. RoboCup világméretű robotverseny egy kiállítással, előadásokkal, szemináriumokkal egybekötött esemény. Az indulók Junior (primary és secondary) és Major korosztályok számos kategóriájában mérhetik össze tudásukat. Az 1997-től megrendezett versenysorozatban minden korosztályban klasszikus versenyszámnak számítanak a katasztrófahelyzetből menekítő robotok, a személyi segítők-háztartási robotok és a robotjátékosokból álló focicsapatok .

Robot a labirintusban.

Robotjátékosokból álló focicsapatok.

A felnőtt kategóriákban a közelmúltban megjelentek olyan versenyszámok is, amelyek egyes munkafolyamatok, logisztikai műveletek, raktározási feladatok automatizálásához kapcsolódnak.

Az említett két csapaton kívül még további magyar indulók is sikereket arattak. A Rescue Primary ligában, egyéniben a második lett, összetett csapatban 5. a Magyar Baptista Iskola 2_Bit csapata . Egyéniben 13.(/34) helyezést ért el Secondary ligában a *NiceDroid* csapat, de összetettben első helyezettek lettek. Mindkét csapat mentora Abán Csaba volt .

Az OnStage ligában 18.(/23) helyezett lett a Kisvárdai Szent László iskola RD-Five csapata. Mentoruk Jurás László volt .

A felnőttek versenyében a Rescue ligában induló egyetlen magyar csapat, a Rescube fényes sikersorozattal térhetett haza. „Best Outdoor CarryBot” díjat kapott a csapat a kültéri feladat megoldásáért, valamint egyedüliként kapták meg a japán Flower Robotics cég „RoboCup DesignAward” különdíját a robotjuk dizájnjáért.
 
(Összeállításunk Simon Béláné dr. és Giliczéné László Kókai Mária írásai alapján készült)

A RoboCup2016-hoz kapcsolódó hivatkozások:

 

: ifj. Abán Csaba, Poór Lili tagokból álló egyéni világbajnok 2. helyezett és Su
Jakab Ágnes, Papcsák Nóra Annamária tagokból álló egyéni világbajnok 13. helyeze
A kisvárdai csapat előkészületben:Varga Zsolt, Barati István, Dévai Dániel és És
Kulcsszavak: