2016.11.04. 00:00
A sikeres csapat az AccessPoint Kft. támogatását élvezi.
2016 májusában érkezett egy megkeresés az AccessPoint Kft-hez a ResCube Roboticstól. Támogatót és egyben műszaki tanácsadót kerestek, az AccessPoint csapata pedig szívesen állt a jó ügy mellé. Mint megtudtuk a villamos-, szoftver- és mechatronikai mérnöki végzettséggel rendelkező csapat egyedüli magyar indulóként tavaly részt vett a RoboCup világbajnokságon és kiemelkedő sikereket ért el. Az idei versenyre készített robotnál szerették volna figyelembe venni a múlt évben szerzett Wi-Fi-vel kapcsolatos negatív tapasztalatukat és hatékony megoldást találni rá. Ennek okán jutottak el az AccessPoint Kft-hez, ahol a műszaki kollégáinkkal történt konzultációk során sikerült hatékony alternatívát kidolgozni a biztoságos és stabil adatkapcsolatra a robot és a kontroller között.
A versenyről (forrás: rescube.hu):
A RoboCup egy évente megrendezésre kerülő nemzetközi robotikai verseny, amely látványos, közönségbarát ám mégis komoly versengéssel igyekszik népszerűsíteni a robotikát és a mesterséges intelligencia kutatását.
Kicsit általánosabban: a RoboCup egy nemzetközi tudományos kezdeményezés modern, intelligens robotok fejlesztésére. Eredeti, 1997-es célkitűzése szerint a feladat egy olyan robotcsapat létrehozása, amely 2050-ben sikerrel lép futballpályára az emberi világbajnokcsapat ellenében. Bár a cél azóta sem változott, a RoboCup időközben új alkalmazási területekkel bővült a modern társadalom igényei mentén. Napjainkra a RoboCup a következő feladatokkal foglalkozik:
RoboCupSoccer: teljesen autonóm, együttműködő robot-futballcsapatok létrehozása, amelyek fejlett, összehangolt stratégiával küzdenek az ellenfél ellen;
RoboCupRescue: természeti katasztrófák után bevethető mozgékony, sokoldalú, (fél)autonóm robotok fejlesztése, amelyek ismeretlen és összetett környezetben is hatékonyan működve segítik az áldozatok felkutatását és különböző veszélyes feladatok elvégzését;
RoboCup@Home: feladata a napi életünket támogató autonóm és természetesen interaktív segítőrobotok fejlesztése;
RoboCupJunior: küldetése a fiatal generáció motiválása a szükséges tudományos, műszaki, mérnöki, matematikai és minden olyan készség elsajátításában, amelyre egy autonóm robot megépítésének kreatív folyamatában szükségük lehet.
A RoboCup világbajnokságon negyven ország közel háromezer résztvevőjének autonóm robotjai mérik össze képességeiket és oldanak meg komplex feladatokat. A ResCube csapat a RoboCupRescue versenyszámban indult, és vette sikeresen az akadályokat!
Major Péter, az AccessPoint technikusának szemszögéből:
A feladat nem volt egyszerű, hiszen egy rendkívül zajos környezetben - mivel egy időben több száz robot kommunikációja zajlik - kellett létrehozni stabil és minimális késleltetésű adatátvitelt. A kihívást a robot vezérlés számára nélkülözhetetlen rövid válaszidő, és a robotra szerelt nagyfelbontású kamera sávszélesség igénye támasztotta.
Mivel az interferencia a versenyek alatt dinamikusan változhat, ezért nem tudtunk egy egzakt javaslattal készülni, ami minden esetben stabil kommunikációt képes biztosítani. Sokan indulnak a megmérettetésen saját fejlesztésű robotjaikkal, arra is fel kellett készülnünk, hogy akár minden használható rádios spektrum terhelt lesz. A verseny bírák nem elnézőek, ha a robot kommunikációja felmondja a szolgálatot, elvégre a való világban is előállhat ez a jelenség. A végső megoldás nem azon alapult, hogy egy adott frekvencián erősen adjunk - ráadásul ezt a verseny szabályzat tiltotta is - hiszen ezáltal csak még nagyobb zavarást generálunk mások és magunk számára is. Ennek okán igyekeztünk többszörösen redundáns megoldást biztosítani a kellemetlen rádiós körülmények kiküszöbölésére. Olyan megoldást kellett alkalmaznunk, amivel képesek vagyunk a vezeték nélküli kapcsolat megszakadása esetén hamar újra felépíteni az adatátvitelt.
A megoldás során összesen 4 lehetséges variánst dolgoztunk ki. A kapcsolatok közötti váltást mindenképpen gyorsan és egyszerűen kellett megvalósítani, hogy ne telhessenek el hosszú és értékes másodpercek a néhány perces versenyek alatt komminikáció nélkül. Több megoldáson is kísérleteztünk, többek között a MESH-el is, de a tesztek alapján az RSTP-vel, megfelelő beállítások esetén 1mp körüli átállásokat tudunk produkálni a hálózati útvonalak között, ami a vezérlés során csak alig észrevehető kiesést eredményez.
Az elsődleges vonal az 5GHz-es rádiós összeköttetés volt, a MikroTik egyedi protokollját használva, titkosítás nélkül, csak MAC cím szűréssel, kis raszterrel, hogy ezzel is növeljük átvihető adatot és csökkentsük a zavar ránk gyakorolt hatását. Amennyiben a robot olyan helyre tévedt ahol az 5GHz már ellehetetlenült az interferencia miatt, úgy azonnal a másodlagos kapcsolatra állt át a rendszer, amit a 2,4GHzes sávban lavírozó, hasonló beállításokkal felvértezett R11e kártya biztosított. De mint tudjuk a 2,4GHz-en elég kevés csatorna érhető el, ezért a harmadlagos kapcsolatunkat egy Fibocom GSM kártyára biztuk, a mobilkommunikáció medrébe terelve az adatátvitelt, mely lényegesen nagyobb válaszidőkkel rendelkezik, de ennek segítségével legalább vezérelhető marad a robot és ugyan csökkentett minőségben, de fenntartható a vizuális kapcsolat is. Az utolsó mentsvárat minden képzeletet felülmúlóan, egy minden helyzetben kiválóan teljesítő termékünk biztosította, mely egy rádiós apokalipszis esetén is megállja a helyét, ez pedig nem más, mint a jól bevált CAT6a kábel. Szerencsére a verseny során nem volt szükség a kábeles adatátvitel bevetésére, mert a vezeték nélküli kommunikáció a vártnál jobban teljesített, ellentétben a tavalyi verseny során tapasztaltakkal, ahol többször is volt szakadás az adatátvitelben, ami nem meglepő módon heves izzadást váltott ki a csapat tagjaiból.
Az adatátvitelért felelős rendszer meglepően egyszerű elemekből épült fel. A robot oldalon csupán egy MikroTik hAP AC és egy 3G stick biztosította az adatátvitelt, míg a központi oldalon egy RB953-as, benne MikroTik R11e kártya oldotta meg a 2,4GHzes tartomány feladatait. A Fibocom miniPCI modul pedig a 3G átvitelért volt a felelős.
Nagy örömünkre szolgált, hogy műszaki tapasztalatunkkal és a ResCube csapat számára költségmentesen biztosított hardvereinkkel támogathattuk a magyar robotika ügyét, ennek eredményeképp zavaró tényezők nélkül koncentrálhatott a versenyszámokra a ResCube csapata. A RoboCup Mentőrobot (fő)versenyén végül összetettben a 9. helyet hozták el a 19 csapatból álló nemzetközi mezőnyben – magunk mögé utasítva több patinás, tapasztalt RoboCup-csapatot;
A fő versenyszám mellett összesen hat speciális versenyt is rendeztek a robotoknak, valamilyen különleges képességre helyezve a hangsúlyt (pl. ügyesség, térképezés, mozgás stb.). Ezek közül a kültéren mozgó szállítórobotok (Best Outdoor CarryBot) versenyén indultak, és ott magabiztos fölénnyel érték el 1. helyezést;
Legnagyobb meglepetésükre elnyerték a RoboCup egyik főszponzora, a japán Flower Robotics alapította RoboCup Robottervezői Díjat (RoboCup Design Award), így ismerve el a robotuk egyedi, ötletes és újszerű megoldásait.
Ezúton is gratulálunk az elért sikereikhez. Zárszóként pedig ajánljuk figyelmükbe az eseményről készült hivatalos összefoglalót, egy robot összeszerelést bemutató gyorsított videót, és a lenti képes beszámolót a versenyről.
