V torek, 17. maja 2022, je potekala na Univerzi Maribor (UM), Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko (FERI) tradicionalna celodnevna prireditev »Mariborski robotski izziv«, v okviru katere je bilo v kategoriji ROBOCupJunior (RCJ) izvedeno državno robotsko tekmovanje za osnovnošolce (OŠ) in srednješolce (SŠ).
UM FERI
Avtorji: doc. dr. Alenka Hren, izr. prof. dr. Aleš Hace, doc. dr. Darko Hercog
Namen organizacije prireditve in državnega tekmovanja je popularizacija robotike, mehatronike, avtomatike in na splošno tehnike ter spodbujanje inovativnosti in tekmovalnosti med mladimi vseh starosti. Največ tekmovalcev je na letošnji prireditvi sodelovalo v disciplini RCJ Reševanje Črta (17 ekip iz OŠ in 20 ekip iz SŠ). V disciplini RCJ Reševanje Labirint in RCJ Reševanje Simulacija sta sodelovali po 2 ekipi iz SŠ. Med najbolj atraktivnimi je tradicionalno disciplina RCJ Nogomet, kjer so tokrat sodelovale 4 ekipe. Skupno se je vseh tekmovanj udeležilo 45 ekip, ki jih je sestavljalo 135 osnovnošolcev in srednješolcev, ki so se na tekmovanje pripravljali pod mentorstvom 30 učiteljev oz. profesorjev. Na regijskih predtekmovanjih je sodelovalo še več otrok, saj so si nastop na državnem tekmovanju izborile le najboljše med njimi. Najboljšim tekmovalcem na državnem tekmovanju RCJ smo podelili zlata in srebrna priznanja, nagrade podpornikov tekmovanja pa so prejele prve tri ekipe v posamezni disciplini. Najboljše ekipe iz letošnjega državnega tekmovanja se bodo lahko udeležile svetovnega robotskega tekmovanja RCJ v letu 2023, na letošnjem svetovnem prvenstvu RCJ 2022, ki bo izvedeno julija v Bangkoku na Tajskem, pa bodo sodelovale ekipe, ki so si pravico do udeležbe priborile na prejšnjem državnem tekmovanju.
V preteklih več kot dvajsetih letih se je na robotskih tekmovanjih širom po Sloveniji in na vseh 21. državnih tekmovanjih, organiziranih v Mariboru na UM FERI, zvrstilo več tisoč osnovnošolcev, okrog 2000 srednješolcev in okrog 100 študentov. Tekmovalci SŠ prihajajo večinoma iz srednjih strokovnih šol s programi Mehatronika, Elektrotehnika, Računalništvo in vse več tudi iz tehniških in splošnih gimnazij. Pri organizaciji in izvedbi tekmovalnih disciplin sodeluje več kot 30 sodelavcev Inštituta za robotiko, drugih sodelavcev in študentov UM-FERI.
Otvoritev robotskega tekmovanja je potekala v avli stavbe G2, kjer so v nadaljevanju potekala tekmovanja RCJ Reševanje Črta in RCJ Reševanje Simulacija. Ob svečani otvoritvi je v imenu vodstva UM-FERI in organizacijskega odbora tekmovanja pozdravil zbrane goste, tekmovalce in njihove mentorje predstojnik Inštituta za robotiko izr. prof. dr. Aleš Hace, ki je ob koncu nagovora tekmovanje tudi otvoril.
Državno tekmovanje RCJ Slovenija 2022
Državno tekmovanje RCJ Slovenija je sestavni del svetovnega robotskega tekmovanja za osnovnošolce in srednješolce, ki je nazadnje v živo potekalo na začetku julija leta 2019 v Sydneyu v Avstraliji (https://2019.robocup.org/). Po prekinitvi v letu 2020 zaradi ukrepov, povezanih s covid epidemijo, so v lanskem letu organizatorji iz Francije poskrbeli za izvedbo tekmovanja na daljavo (https://2021.robocup.org/), letošnje svetovno prvenstvo bo ponovno potekalo v živo meseca julija na Tajskem. V preteklih letih so na svetovnih tekmovanjih več kot uspešno sodelovale tudi slovenske dijaške ekipe. Od leta 2018, ko je bilo prvo tekmovanje organizirano v Italiji, pa lahko slovenske ekipe kandidirajo tudi za nastop na evropskem RCJ tekmovanju. Po tekmovanju v Nemčiji 2019 in dvoletni prekinitvi je bilo letošnje evropsko prvenstvo v začetku junija organizirano na Portugalskem (https://2022.robocupjunior.eu/). Na evropskih tekmovanjih z veliko uspeha nastopajo predvsem osnovnošolske tekmovalne ekipe.
Državno tekmovanje RCJ Slovenija 2022 je tradicionalno izvedeno dvonivojsko, zato so na državnem tekmovanju 17. maja 2022 sodelovale le najboljše ekipe z regijskih predtekmovanj. Vsi roboti na tekmovanju RCJ, ne glede na disciplino tekmovanja, morajo voziti avtonomno. Zato so pomembni osnovni gradniki vsakega robota, pa naj bo samograden ali zgrajen iz sestavljanke, motorji, senzorji (za zaznavanje črte, stene, žoge) in mikrokrmilnik s programom.
Svetovno tekmovanje RCJ obsega tri glavne discipline: (1) Reševanje (Rescue), (2) Nastop (Onstage) in (3) Nogomet (Soccer). Na letošnjem državnem tekmovanju so bila ob disciplini Nogomet izvedena še tri tekmovanja s področja Reševanja in sicer: (1) RCJ Reševanje Črta (RCJ Rescue Line), (2) Reševanje Labirint (RCJ Rescue Maze) in (3) RCJ Reševanje Simulacija (RCJ Rescue Simulation). Skupno vsem trem je, da tekmovalna arena predstavlja prizorišče naravne nesreče, na primer porušeno zgradbo po potresu. Naloga robota je reševanje ponesrečencev: na območju nesreče mora robot poiskati ponesrečence in jih nato prenesti v varno območje.
Pri RCJ Reševanju Črta je pot, po kateri mora peljati robot po areni (slika 2), označena s črno črto na beli podlagi. Med vožnjo po areni mora robot uspešno prevoziti križišča, premagati občasne prekinitve črte, ovire, ki jih mora prevoziti ali zaobiti ter poiskati in prepeljati ponesrečence (srebrne in črne kroglice) v evakuacijsko točko (črn trikotnik). Nevarnosti, ki jih med vožnjo uspešno premaga robot, se točkujejo. Tekmovanje poteka v dveh tekih. Na sliki 2 sta v spodnjem delu prikazani tekmovalni areni za 1. in 2. tek za SŠ ekipe, zgornji dve areni sta bili namenjeni OŠ ekipam. Zmaga ekipa, katere robot zbere med vožnjo, ki je časovno omejena, največje število točk v enem izmed obeh tekov. Če ekipe dosežejo enako število točk, se razvrstijo glede na čas, ki so ga potrebovale za vožnjo. Osnovnošolci in srednješolci v Sloveniji v skladu z državnimi pravili še tekmujejo ločeno, trend na svetovnem nivoju pa gre v smeri brisanje tovrstnih razmejitev.
Vsa leta je daleč najmnožičnejše državno tekmovanje RCJ Reševanje Črta. V kategoriji za učence OŠ se je tokrat pomerilo 17 osnovnošolskih ekip s 45 tekmovalci, ki so se na državno tekmovanje uvrstile kot najboljše ekipe iz regijskih predtekmovanj. Tudi slovenske srednješolske ekipe (20 ekip s približno 70 tekmovalci) so se na državno tekmovanje RCJ Reševanje Črta za SŠ uvrstile na osnovi uvrstitve na regijskih predtekmovanjih.
Tekmovalne ekipe za RCJ Reševanje Črta lahko svoje robote pred in med tekmovalnima vožnjama testirajo na preiskusnih arenah. Na sliki 3 je na levi strani prikazana preiskusna arena za OŠ ekipe, na desni pa za SŠ ekipe. Tekmovalke na sliki dokazujejo, da gradnja robotov in njihovo programiranje ni zanimivo samo fantom, ampak tudi mnogim dekletom.
Na slovenskem državnem tekmovanju RCJ Reševanje Črta za OŠ je bila najuspešnejša ekipa »Ocvirki« iz OŠ Antona Šibelja – Stjenka Komen, ki sta ji sledili ekipa »NHR PLAVKO« iz OŠ narodnega heroja Rajka Hrastnik ter ekipa »OŠKP« iz OŠ Koper. Za odlične dosežke smo podelili zlati in srebrna priznanja.
Med srednješolskimi ekipami so se na slovenskem državnem tekmovanju RCJ Reševanje Črta za SŠ najbolje odrezale ekipe »Majstri« iz ŠC Nova Gorica s pridruženim članom iz OŠ Antona Šibelja – Stjenka Komen, ekipa »Mehatroniki 2« iz ŠC Celje, SŠ SMM ter ekipa »GIMKP« iz Gimnazije Koper, ki so osvojile prvo, drugo in tretje mesto. Za odlične dosežke smo tudi v tej konkurenci najboljšim tekmovalcem podelili zlati in srebrna priznanja.
Na tekmovanju RCJ Reševanje Labirint (slika 4) je prvo mesto na državnem prvenstvu brez konkurence zasedla ekipa »SERŠ TEAM« iz SERŠ Maribor.
Letos je bilo petič izvedeno tudi tekmovanje v disciplini RCJ Reševanje Simulacija, kjer sta se pomerili ekipi »SERŠ LER« in »SERŠ TEAM« iz mariborske srednje šole SERŠ, v medsebojnem obračunu je bila boljša slednja. V tej disciplini skušajo tekmovalci najprej s pomočjo računalniške simulacije najti najustreznejšo strategijo reševanja in jo potem tudi izvesti v virtualni tekmovalni areni.
Pri tekmovanju RCJ Nogomet tekmujejo ekipe v gradnji avtonomnih robotov, ki igrajo nogomet (slika 5). Robotsko nogometno ekipo po trenutno veljavnih pravilih sestavljata dva robota. Eden od robotov v ekipi je vratar, drugi pa napadalec. Na nogometni tekmi zmaga robotska ekipa, ki da nasprotni ekipi več golov, kot jih je prejela. Ekipe igrajo medsebojne tekme na izpadanje.
Glede na zmogljivost in velikost robotov ter tip uporabljene žoge se ta tekmovalna disciplina deli v dve kategoriji: (1) »Lahka« in (2) »Open«. V kategoriji »Lahka«, ki poteka z uporabo pasivne žoge, so letos tekmovale 3 ekipe, v kategoriji »Open«, v kateri se tekmuje s aktivno žogo pa je sodelovala le ekipa »Mojo Jojo« iz ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola. Slednja ekipa je svojo tekmovalno pripravljenost le demonstrirala.
Na državnem tekmovanju RCJ Nogomet je v kategoriji »Lahka« zmagala ekipa »TSC FootBot«, drugouvrščena je bila ekipa »TSC LegoFoot« obe iz TŠC Maribor, Srednja strojna šola, tretje mesto je zasedla ekipa »E-Bot« iz ŠC Ptuj, Elektro in računalniška šola.
Za odlične dosežke na robotskem državnem tekmovanju ROBObum 2022 smo podelili priznanja za zmagovalna prva tri mesta, ter zlata in srebrna priznanja. Podelili pa smo tudi praktične in denarne nagrade, ki so jih prispevali podporniki robotskega tekmovanja: podjetje Legama d.o.o., kot zastopnik LEGO v Sloveniji, podjetje mCost d.o.o., kot zastopnik Universal Robots v Sloveniji, podjetje MIEL d.o.o, kot zastopnik industrijske opreme Omron, Emsiso d.o.o., HTE d.o.o., MKC Maribor in Svet elektronike. Nagrade podpornika Sveta elektronike so bile podeljene trem prvouvrščenim ekipam v disciplini RCJ Reševanje Črta SŠ:
- 1. mesto: Ekipi Majstri, mešana ekipa iz ŠC Nova Gorica in OŠ Antona Šibelja – Stjenka, Komen, mentorica Lucija Filipčič Križaj
- 2. mesto: Ekipi Mehatroniki 2, ŠC Celje, SŠ SMM, mentor Matej Veber
- 3. mesto: Ekipi GIMKP, Gimnazija Koper, mentor Robert Stegel
Robotska tekmovanja
Robotska tekmovanja omogočajo primerjavo tekmovalcev/ekip znotraj države na državnih tekmovanjih, primerjavo tekmovalcev/ekip na mednarodnem nivoju na mednarodnih tekmovanjih. Ti cilji pa seveda niso niso edini, ki jih zasledujejo robotska tekmovanja. Na področju robotskih tekmovanj je olimpijsko vodilo tekmovanj razširjeno z željo po novih znanjih in se glasi: »Pomembno je sodelovati, se naučiti čim več novega in ne zmagati.« To pomeni, da je cilj robotskih tekmovanj spodbujanje izvirne gradnje robota in aktivno učenje ob tem, ko se trudimo zgraditi nov, boljši robot po svoji izvirni zamisli. Sam dogodek – tekmovanje – naj bi bil v prvi vrsti priložnost za srečanje, primerjanje in izmenjavo izkušenj, pridobljenih pri gradnji robota. Želja po gradnji čim boljšega in izvirnega robota daje sodelujočim vzpodbudo za aktivno osvajanje novih znanj in vseživljenjsko učenje. Sama narava robotskega tekmovanja postavlja okvire za projektno delo. Gradnja robota je projekt, ki se mora zaključiti na datum tekmovanja, kajti le-ta določa rok zaključka projekta. Slika 6 prikazuje tri izmed mnogih izvirnih robotov, ki so uspešno tekmovali na letošnjem državnem tekmovanju.
Mnoga svetovna robotska tekmovanja spodbujajo sodelovanje in skupinsko delo s tem, da lahko na tekmovanjih sodelujejo izključno ekipe, sestavljene iz več tekmovalcev. Opisane značilnosti robotskih tekmovanj so v skladu s pričakovanji družbe znanja, zato predstavljajo robotska tekmovanja odlično pripravo vsakega udeleženca tekmovanja na uspešno uveljavljanje v družbi znanja.
Robotska tekmovanja pogosto dopolnjujejo delavnice za tekmovalce in njihove mentorje, ki omogočajo hitro prenašanje novih znanj na vse sodelujoče na robotskem tekmovanju.
Razen doslej naštetega pa robotska tekmovanja s srečanjem ekip in izmenjavo pridobljenih izkušenj med njimi omogočajo tudi sledenje odprtim raziskovalnim problemom področja tekmovanja in spremljanje trenutnega stanja razvoja področja tekmovanja.
Nenazadnje, robotska tekmovanja prav gotovo spodbujajo mnoge učence osnovnih šol, da se odločajo za nadaljevanje šolanja v eni od tehniških strok. Podobno velja za maturante splošnih gimnazij, da se veča delež tistih, ki nadaljujejo študij na eni od tehniških fakultet na programih mehatronika, elektrotehnika in strojništvo.
Za uspešno izvedbo robotskih tekmovanj gre posebna zahvala za vsestransko podporo pri organizaciji tekmovanj predstojniku Inštituta za robotiko izr. prof. dr. Alešu Hacetu in vodstvu UM-FERI, ki omogoča koriščenje avle v stavbi G2 skupaj s sosednjimi učilnicami ter uporabo ozvočenja in video projekcije. Zahvala velja avtorju fotografij Domnu Ulblu, kakor tudi vsem sodelavcem Inštituta za robotiko, Inštituta za avtomatiko, ostalim sodelavcem FERI in mnogim študentom. Prav tako velja zahvala vsem sodelavcem in mentorjem po srednješolskih tehniških centrih, ki izvajajo regijska predtekmovanja, kakor tudi vsem sponzorjem in donatorjem tekmovanja.
Tako kot vsa leta do sedaj, so se tudi letos vse ekipe udeležile tekmovanja brez plačila kotizacije.
Vodje posameznih tekmovalnih disciplin:
- RoboCupJunior Reševanje Črta – Darko Hercog
- RoboCupJunior Reševanje Labirint in Simulacija – Suzana Uran
- RoboCupJunior Nogomet – Franc Mihalič
Vsi rezultati, fotografije, videoposnetki in medijski odzivi za letošnje državno tekmovanje kakor tudi za prejšnja tekmovanja so na voljo na:https://robobum.um.si.
