Nație prin Educație/Facebook

Roboți, galerii și mascote: liceenii români se întrec în campionatul mondial de robotică FIRST Tech Challenge22 min read

De Ionuț Preda 24.02.2023

FIRST Tech Challenge (FTC), competiția mondială de robotică pentru liceeni câștigată anul trecut de echipa Delta Force din Arad, a revenit în 2023 cu etapele de calificare regionale din România.

În aprilie 2022, o echipă de liceeni din Arad a devenit campioană mondială la robotică. Mai precis, Delta Force a câștigat FIRST Tech Challenge, varianta pentru liceeni a competițiilor mondiale de robotică organizată de fundația FIRST a inventatorului Dean Kamen, care s-a desfășurat în Houston. În România, competiția e organizată cu ajutorul BRD – Groupe Société Générale, prin programul Nație prin Educație.Detalii pe natieprineducatie.ro

CITEȘTE ȘI: Delta Force, campionii mondiali la robotică din Arad: „Școala din România ar trebui să fie mai practică”

A fost o performanță remarcabilă și o premieră nu doar pentru România. La a 14-a ediție a concursului, Delta Force a fost prima echipă din afara Americii Centrale și de Nord care s-a numărat printre laureați, chiar din postura de lideri ai alianței de echipe câștigătoare.

Victoria de anul trecut pune o presiune suplimentară pe echipele care participă la noul sezon FTC, care a început în toamna anului trecut.  După luni de construcție, proiectare, testare și evenimente demonstrative, între 13 și 19 februarie au avut loc primele etape eliminatorii în vederea calificării la finalele din SUA de anul acesta.

173 de echipe de la licee din toată țară, precum și câteva din străinătate, au participat la două competiții regionale, găzduite de Universitatea Politehnică din București, iar 80 s-au calificat mai departe la campionatul național.Listele echipelor calificate pot fi consultate pe pagina de Facebook Nație prin Educație, facebook.com Acesta se va desfășura între 3-5 martie, tot la București, dar la Sala Polivalentă.

FIRST Tech Challenge România 2023

Nație prin Educație/Facebook

Războiul conurilor

FTC vine din fiecare an cu o nouă provocare, iar anul acesta, concursul are loc sub un format numit Powerplay. Meciurile au loc între alianțe alcătuite din două sau trei echipe. Scopul principal este preluarea unor elemente de joc conice specifice culorii alianței (roșu sau albastru) și așezarea lor pe noduri de pe suprafața tridimensională de joc, situate la diverse altitudini, numite „junctions“.

Există două perioade de joc: în prima, care durează 30 de secunde, roboții trebuie să se descurce autonom, fără comenzi de la echipe. Apoi, în următoarele două minute, roboții sunt controlați direct de membrii  echipelor, prin joystick-uri.

Punctajul este complicat, pentru că, pe lângă punerea corectă a conurilor, echipele pot înscrie puncte în multe alte moduri. De exemplu, alianța care are ultimul element pus pe un junction este considerată a fi în controlul acestuia și primește puncte în plus. Crearea unor rețele de noduri pe care le controlează în acest mod aduce și mai multe puncte, iar parcarea robotului în zone delimitate este și ea răsplătită. Pe de altă parte, acțiuni nesportive, precum blocarea intenționată a robotului advers sau eliminarea conurilor adversarilor , sunt penalizate.

Partidele sunt doar o parte a competiției. Deoarece FTC își propune să fie în primul rând o experiență de învățare prin colaborare, contează și ce se întâmplă în afara meciurilor.

Înainte de începerea unei competiții, echipele participante vor trebui să-și prezinte conceptul robotului și munca de proiectare a acestuia în fața unui juriu. Membrii juriului continuă, apoi, să observe echipele pe durata competiției, atât în meciuri, cât și în afara acestora. Asta pentru că fiecare echipă are în apropierea zonei de competiției un stand , numit „pit”, după boxele din sporturile cu motor, în care nu doar că discută strategii și fac revizii de ultim moment ale robotului, dar ajută și alte echipe cu sfaturi sau chiar și asistență tehnică.

Pe baza acestor aspecte, juriul acordă la sfârșitul competiției diverse premii, de la cel mai bun design sau cel mai inovativ robot la cea mai fair-play echipă. Iar câștigarea unei astfel de categorii poate fi la fel de importantă ca meciurile în sine, deoarece echipele premiate se califică automat în turneele următoare.

FIRST Tech Challenge România 2023

Doi dintre roboții aflați în concurs. Nație prin Educație/Facebook

Atmosferă energică după mii de ore de muncă

O competiție cu reguli atât de complexe și meciuri scurte te-ar putea duce cu gândul la o atmosferă crispată, însă competițiile FTC sunt fix opusul: ele combină energia și tensiunea evenimentelor sportive cu o atmosferă mult mai jovială, de convenție.

Prima se vede cel mai bine în zona meciurilor, unde echipele participante au și galerii cu tot cu bannere, steaguri și tobe; există comentatori pentru meciurile online și MC pentru audiența live, iar cei care nu doresc să se înghesuie în jurul terenului de joc pot urmări acțiunea pe un proiector uriaș. În contrast, zona piturilor este animată constant de mascote și muzica care răsună de la diferite standuri – parcă ai trece de la un derby sportiv la un Comic-Con cu roboți.

Aici se vede și atmosfera de comunitate care a fost cultivată în cadrul competiției – oarecum normală, având în vedere dificultatea sarcinilor pentru echipe formate aproape exclusiv din liceeni. Construirea, testarea și optimizarea unui robot pentru competițiile FTC poate dura mii de ore, angrenând echipe cu minimum cinci și maximum 15 membri, în care sarcinile sunt trasate specific în departamente precum programare, design, inginerie sau driving.

FIRST Tech Challenge România 2023

Standul unei echipe de la FTC. Nație prin Educație/Facebook

„Toate departamentele se completează între ele”, explică Daniel, programator și designer de notebookEngineering Notebook-ul sau caietul de sarcini notează evoluția tehnică a robotului, cât și informații financiare sau planuri de marketing ale echipei, și este unul dintre elementele luate în calcul de juriu la acordarea premiilor/ în cadrul echipei de robotică a Colegiului Tudor Vladimirescu din Târgu Jiu, numită Tea-Borgs. „Ne gândim mai întâi la o idee de robot, departamentul de proiectare 3D face un design al ideii pe calculator ca să vedem dacă ar funcționa și, în caz că merge, îl construim. Apoi urmează partea de programare, adică tot ce înseamnă control al motoarelor, roților, dar și partea de autonomie a robotului – ceea ce înseamnă senzori de culoare, de distanță sau senzori touch, care să ajute robotul să facă task-urile în funcție de niște elemente de pe teren”, adaugă acesta.

Însă lucrurile decurg rareori atât de simplu, pentru că probleme care nu sunt vizibile până la startul competiției pot apărea chiar în timpul meciurilor, spune programatorul din Tea-Borgs: „Noi am avut o problemă legată de supraîncălzirea motoarelor care acționau glisiera de pe robot, pe care am observat-o după ce am folosit robotul încontinuu. Motorul își folosea puterea maximă în orice stadiu, chiar și cel de start. Prima soluție a fost să adăugăm încă două motoare, ca să scădem tensiunea din motorul glisierei și să creștem puterea, iar pe partea de programare am schimbat structura algoritmului de funcționare.”

FIRST Tech Challenge România 2023

Driveri și antrenorii dintr-o alianță în timpul unui meci. Nație prin Educație/Facebook

Între controllere și planuri de marketing

În partidele propriu-zise sunt implicați doi driveri și un „coach”. Driverii sunt cei care controlează direct robotul în a doua perioadă a unui meci, prin intermediul unor joystick-uri; în cazul roboților de anul acesta, un driver controlează șasiul, iar celălalt brațul robotic care ridică și plasează conurile de joc. Ambii driveri sunt concentrați pe rolurile lor specifice, iar coach-ul este cel care trebuie să ghideze strategia pe timpul partidei.

„Coach-ul este creierul echipei de pe teren”, explică Matei, membru din departamentul tehnic de asamblare al echipei CSH, de la Colegiul Carmen Sylva din Timișoara. „El trebuie să aibă o viziune de ansamblu asupra terenului, să observe în același timp mișcările noastre și ale adversarilor, ca să putem adapta strategia în funcție de adversar, dar și de echipa cu care suntem în alianță”, a adăugat acesta.

La fel ca în sporturile de echipă, rolul de a menține coeziunea și moralul unui astfel de colectiv și de a asigura prioritatea sarcinilor revine unui căpitan. Acesta poate fi selectat din oricare dintre departamente, chiar și din cele care nu se ocupă de partea tehnică a robotului, așa cum explică Alina, liderul echipei CSH din Timișoara: „Căpitanul trebuie să supravegheze întreaga activitate a echipei, astfel încât task-urile să fie îndeplinite la timp, și să mențină o legătură cât mai bună între membri. Dar eu nu sunt doar lider, fac parte din departamentul de marketing, unul non-tehnic, și am rolul de a-i aduce oarecum pe membrii tehnici lângă cei non-tehnici”.

De altfel, deși este o competiție cu substrat extrem de tehnic, partea de marketing joacă un rol crucial în competițiile FTC. Componentele pentru roboți trebuie achiziționate de către echipe, ceea ce înseamnă că simpla participare, chiar și la etapa regională, necesită atragerea unor sponsori.

FIRST Tech Challenge încurajează echipele să-și facă nu numai un branding – colectivele sunt cunoscute mai întâi după numele de concurs pe care și-l iau, și abia apoi după unitatea de învățământ din care fac parte –, dar și să găsească aplicații practice ale domeniului în comunitate. De exemplu, unul dintre premiile oferite de juriu se bazează pe activitatea pe care echipele o fac pentru promovarea domeniilor STEM în comunitatea locală.

Nu în ultimul rând, o parte esențială a echipelor sunt mentorii, de obicei adulți cu experiență sau tineri care au participat la edițiile anterioare ale FTC, al căror scop este să-și împartă expertiza și să ghideze liceenii în diverse aspecte ale competiției. Sunt deja multe echipe care participă de suficienți ani pentru a nu mai avea niciunul din membrii originali eligibili pentru a participa la concurs, însă experiența acestora poate fi valorificată în continuare sub forma acestui rol.

Cu greu se poate găsi un exemplu mai bun decât cel al campionilor en-titre, Delta Force din Arad, al cărei ex-căpitan, Tavi Botoșan, a devenit anul acesta mentor pentru noii membri ai echipei. :

„Ca mentor, am pregătit elevii care sunt în prezent la echipă”, explică el. „Task-ul de anul acesta a fost destul de complex, deoarece robotul trebuia să fie mult mai precis. Ai o marjă de eroare mult mai mică în momentul în care pui elemente, așa că a trebuit să gândim foarte bine alinierea mecanismelor.”

FIRST Tech Challenge România 2023

Alianța câștigătoare a meciurilor din Regionala a 2-a, formată din echipele RO 2 D2 (Ploiești), Peppers (Iași) și Infinity Bolts (Arad). Nație prin Educație/Facebook

Regionale cu atenție internațională

Popularitatea competiției a tot crescut în ultimii ani în România, și era clar că succesul Delta Force din 2022 va continua acest trend. Însă un efect poate mai neașteptat este și creșterea atenției internaționale asupra evenimentului. Nu doar că s-au înscris echipe din străinătate dar, în premieră, au venit la etapa regională din România și arbitri FTC din Statele Unite.

„Suntem printre singurele campionate (n.r. – FTC) din Europa cu un număr așa de mare de echipe. Am fost întrebați dacă primim echipe străine, și am ajuns să avem câte o echipă din Grecia, Cipru, Slovenia, Muntenegru, Cehia și două echipe din Israel” a declarat Ana Popescu, program director FTC România. „Pentru că probabil multe echipe au membri total noi, iar pentru jumătate se oprește călătoria aici, am vrut să le creăm o atmosferă mai specială și am adus voluntari din SUA să arbitreze meciurile. Ei  veneau înainte doar la naționale.”

The Inventors, o echipă din Grecia, condusă de Dimitris (15 ani), a decis să participe anul acesta la regionalele din România deoarece încă nu există o competiție locală.: „Am mers și în Cipru, dar acolo competiția este restrânsă, cu doar vreo 20 de echipe. Așa că am vrut să vedem cum este în țări cu experiență mult mai mare”, spune el. „Sunt echipe aici care au cu mulți ani de experiență mai mult decât avem noi. Și echipele de aici sunt extrem de simpatice, toată lumea vine și ne întreabă dacă suntem în regulă, dacă avem nevoie de ceva, sau cum am ajuns aici. Ne simțim chiar bine.”

 



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

SPAȚIU|OVERVIEW

Scurtă istorie a rachetei Starship

De
SpaceX pregătește un nou zbor de test pentru Starship, racheta care ar trebui să ducă oamenii pe Marte. Uite cum s-a ajuns aici.
SPAȚIU|OVERVIEW

Calea Lactee face deja schimb de stele cu galaxia Andromeda, dar cele două nu se vor ciocni prea curând

De
În univers, chiar și coliziunile durează o veșnicie. 
TEHNOLOGIE|OVERVIEW

Aplicațiile de chat promit confidențialitatea mesajelor. În ce măsură o și oferă?

De
Cum funcționează criptarea end-to-end și ce servicii de mesagerie oferă confidențialitate (aproape) deplină.
AI&ROBOȚI|FYI

AI-urile ușoare și fără abonament se înmulțesc

De
În timp ce „Big AI” îți cere 20 de dolari pe lună, apar modele alternative pe care le-ai putea folosi gratuit. Dacă știi programare. Sau dacă-ți cumperi ochelari.